柔性制造通用批处理程序

将制药生产设施从一个多活动、多个已建立的基于产品的操作，转变为一个也可以容纳单一开发产品活动的设施是一个挑战。即便如此，这一壮举是在礼来公司的一个原料药生产大楼里成功完成的。从历史上看，这个生产建筑提供了对过程的全批量控制，并运行相同产品的多个活动。然而，由于该地点的产品组合发生了变化，该设施也被要求运行开发产品的单一活动。这些单次运行的活动需要更高水平的制造灵活性，包括根据需要修改工艺的可用选项，同时保持最高的可用质量和吞吐量。挑战是为现有的产品活动维持现有的符合ISA88的控制系统结构，同时将开发产品处理的需求容纳到控制系统框架中，并继续将操作员错误的风险降至最低。[阅读有关礼来公司综合合规计划．］

传统的全批量控制创建了整个过程特定配方的序列。这对于你反复制作的产品来说是没问题的，但是对于单一开发的产品活动来说就不够灵活了。通用批处理提供了更大的灵活性，但没有手动过程的操作错误陷阱。

在过去的20多年里，该活性药物成分(API)制造工厂在多次重复的活动中加工了多种产品。它的一般控制和操作理念是在产品加工过程中进行全批量控制，在安装和清理过程中进行“手动”控制。在手动控制中，设备通过设备模块实现自动化，操作员负责按正确的顺序使用所需的参数值初始化和启动所需的模块。典型的反应器具有用于排气/压力、温度、搅拌、装料头、放料头和再循环/样品回路控制的设备模块。对所有产品加工采用全批控制，在工厂操作人员中形成了一种相关的文化。操作人员通常依赖于批量控制，并且只知道这种方法用于产品加工。操作人员很少使用较低水平的技术，如手动控制处理，通常要求单独的自动化支持人员处理这些问题。

改变文化

适应新任务的灵活性将挑战所有现有的制造概念。开发产品需要制造设备及其所有支持系统的灵活性和灵活性，包括控制基础设施。为了使更改更易于管理，该设施被划分为一半专门用于需要多次重复处理活动的产品，而另一半将专门用于具有单一短处理活动的开发产品。

在早期，批控制自动化开发和配置步骤在为新的开发产品活动准备和执行设置时既昂贵又可能成为瓶颈。如果新的开发过程在设置之前或过程中进行了重大修改，以及在活动期间实施过程修改，那么这一点尤其正确。我们成立了一个项目小组，制定策略，在大厦发展方面实施灵活的控制。

由于手动控制已经可以通过每个反应堆和其他设备(如离心机、洗涤器和真空泵)上的设备模块实现，项目团队最初的重点是通过更详细的文档(例如，制造单和巡逻清单)和操作员更新培训来改变操作文化，以便在控制系统中使用设备模块层。然而，团队意识到手动控制需要大量的操作员交互，并决定解决这个问题。

创建新方法

项目团队着手开发一种控制系统组件，该组件可以包含单个单元(即反应堆)或多个单元的复杂设备模块操作序列。该组件不是特定于工艺的，因此它不是正常意义上的完全批处理控制，但它是特定于顺序的，允许操作员输入适用的工艺参数值。这种新发明被命名为通用批处理或单元过程。这些是不特定于工艺的批或单元程序，为复杂操作提供了固定的顺序。它们驻留在软件的批处理应用层中，允许操作员在创建给定的批处理或单元过程时指定过程参数输入值(参见“可选控制层次结构”图形)。

团队预见到，当流程的高风险安全部分需要时，需要实现有限的特定于流程的批处理过程。这种方法被指定为小批处理过程，可以提供传统的全批处理控制，但只能用于过程的一部分。

有了这些新的补充，现在有四个控制过程级别可用:

• 手动控制-通过设备模块(自动化设备组，例如用于反应堆温度或压力控制)实现单个通用任务功能。

• 通用批控制-对复杂操作的多个单元进行排序或对重要单元操作进行排序。启动时可用的工艺参数输入。

• 小批量控制-对部分工艺特定配方进行排序，特别是对高风险安全操作。

• 全批控制-整个工艺特定配方的传统测序。

通用批处理和单元程序的目标是尽量减少操作人员输入错误的可能性，并对复杂操作的顺序进行标准化。使用手动控制的典型复杂操作涉及对给定工艺步骤多次操作多个设备模块，包括更改或验证几个设备模块输入参数。通用批处理过程通过固定顺序，消除标准方法中不应该改变值的参数项，以及在启动设备模块时不需要验证所有设备模块参数值，从而减少了操作符条目的总数。为一组复杂操作开发了通用批和单元程序:

• 真空蒸馏从罐到罐，或从罐到蒸馏接收器;

• 常压蒸馏从罐到罐，或从罐到蒸馏罐;

• 从一个罐转移到另一个罐;

• 水箱的设置;

• 油箱空转;

• 坦克因为干涸;

• 油箱测压元件检查;而且

• 储罐内容物的热循环。

在处理一般批处理过程时，操作人员在批处理创建过程中通过提升参数或将较低级别的参数延迟到较高级别来输入参数。这种方法的美妙之处在于，操作员可以通过提升将几个较低级别的参数组合为单个常见的批处理或单元过程级别参数。这可以减少操作符必须处理的输入参数集(见屏幕图形)。在此批处理创建步骤中，可以在加载特定批处理之前修改每个参数。

对于典型的开发过程，简单的操作或单一的通用任务功能使用设备模块执行，而复杂的操作通过通用批处理或单元过程执行。

为了适应一般批处理和单元程序，操作和参考文档进行了重大修改，并更新到包括足够的细节，以确保一般操作员(甚至低于平均水平的操作员)可以轻松理解所需的输入参数和涉及的顺序。创建了一个作业辅助来显示所涉及的顺序和通用批处理或单元过程中输入参数的使用情况。此外，还更新了巡视清单(随加工票据一起提供给操作员更具体的细节)，以显示在哪里使用特定的程序，并通过表格指示所需的输入参数值。

在复杂的操作过程中，通用的批和单元程序将操作员和控制系统之间所需的交互量降到了最低。与设备和控制模块等较低级别的控制系统元素相比，它们为复杂操作提供了更一致的方法，并减少了操作人员出错的可能性。这种新的控制系统组件已经成功地通过开发产品的几个步骤，并将成为未来开发产品活动的一个特征。

作者信息

艾伦·伍德(Aaron Wood)是礼来公司的副工程顾问。联络他的地址是wood_aaron_r@lilly.com．

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