Durch die Analyse von OEE-Daten können Unternehmen beste Betriebspraktiken ermitteln, auf alle weiteren Batches übertragen und so ihre Produktivität und Qualität steigern.

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OEE-Indikatoren in der Pharmaproduktion Batch-Prozesse verbessern

17.09.2019

Bediener in Pharmaunternehmen sollen mehr Produktivität aus ihren Anlagen herausholen, die Fehlersuche in den Batch-Abläufen effektiver durchführen und neue Wege aufzeigen, um produktiver zu sein sowie qualitativ hochwertigere Produkte herzustellen. Die Nutzung der OEE-Kennzahl kann bei sachgerechter Implementierung einen wichtigen Wettbewerbsvorteil darstellen.

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In der heutigen vom Wettbewerb geprägten Wirtschaft gelten höhere Verfügbarkeit, gesteigerte Leistungsfähigkeit und bessere Produktqualität als größte Herausforderungen für Pharmaproduzenten. Darüber hinaus müssen die Betriebe zusätzlich ihre Chargenabläufe optimieren. Derartig spezifische Herausforderungen sind in anderen Produktionsbereichen kaum anzutreffen.

Ein wirksamer Ansatz zur Lösung dieser Probleme ist die Verwendung von Leistungsindikatoren (Key Performance Indicators, KPIs) wie beispielsweise die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness, OEE). Mit ihrer Hilfe lassen sich Produktivitätslücken in Batch-Betrieben erkennen und in der Folge abstellen.

Oftmals fehlt das klare Bild von Batch-Abläufen

Die Effizienz der Bediener ist für das Erreichen dieser Ziele von entscheidender Bedeutung. Denn ein Bediener ist oftmals für die Überwachung mehrerer Stationen in der Anlage verantwortlich und muss darüber hinaus sicherstellen, dass die Prozeduren in den komplexen Produktionslinien dieser stark regulierten sowie chargenorientierten Industrie gemäß den Vorgaben ablaufen.

Durch Nutzung aller verfügbaren Funktionen werden unterbrechungsfreie Abläufe und Prozesse angestrebt. Jede Variation oder Abweichung von standardisierten Betriebsprozeduren (SOPs) beeinflusst den Prozess sowie die mögliche Bereitstellung und Verwendung des Produkts. Das ist kontraproduktiv, wenn in einer Branche der Nachweis der Konsistenz von entscheidender Bedeutung ist.

In vielen Fällen haben heutige Bediener kein klares Bild über vergangene, gegenwärtige oder zukünftige Batch-Abläufe oder keinen Zugang zu intelligenten Werkzeugen, um die Ursache von Variationen oder Abweichungen erkennen zu können. Dies kann im schlimmsten Fall zu unwirtschaftlichen Betrieben führen, die Belastung des Bedieners erhöhen oder auch die Qualität des Endprodukts beeinträchtigen.

Alle Informationen auf einer Bedienergrafik

Unternehmen können ineffiziente Batch-Prozesse verbessern, indem sie OEE-Daten erfassen und diese in Übersichten mit wichtigen Informationen für den Bediener anzeigen. Zu den Informationen gehören beispielsweise historische Daten und Darstellungen der laufenden Batch-Prozesse in Echtzeit. Hilfreich sind außerdem Warnhinweise bei Problemen und die Nutzung vorausschauender Plantafeln, mit denen der Bediener erkennen kann, was als Nächstes getan werden muss.

Alle diese Informationen können in einer einzigen Bedienergrafik enthalten sein, entweder auf einem Desktop, einem mobilen Gerät oder sogar in einer Freisprecheinrichtung. Durch die Nutzung derartiger OEE-Daten können Unternehmen die Möglichkeiten der Automatisierung, Visualisierung, Simulation, Mobilität und Datenanalyse umsetzen und dadurch die Effizienz der Batch-Prozesse verbessern.

Auswirkungen auf die Gesamteffizienz zeigen

OEE misst die Produktionseffektivität bis zur Ebene der betrieblichen Teilanlagen und unterstützt dadurch die Unternehmen darin, die Auswirkungen der aktuellen Leistung aller Geräte auf die Gesamteffizienz der Produktionsanlage aufzuzeigen. OEE ermöglicht Pharmaunternehmen zudem, den Fokus auf KPIs wie Durchsatz oder Stillstandszeiten zu legen und den aktuellen Leistungsstatus mit den vorgegebenen Zielen zu vergleichen.

In Batch-Prozessen wird der OEE-Wert durch die Messung von drei Variablen bestimmt: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Die Verfügbarkeit ist eine Funktion der Laufzeit, die durch Stillstandszeiten negativ beeinflusst wird. Die Leistung wird daran gemessen, wie nahe sich das System an die maximal möglichen Grenzwerte annähert. Qualität basiert darauf, wie gut Produkte die Qualitätsstandards bereits beim ersten Durchlauf erfüllen.

Gemäß ARC unterscheiden sich die OEE-Vergleichswerte je nach Branche und Produktionsprozess. Allerdings liegt eine erstklassige OEE-Performance im Allgemeinen im Bereich von 85 Prozent, obwohl die meisten Unternehmen bereits Probleme haben, die 60-Prozent-Marke zu erreichen.

Mit OEE Stillständen entgegenwirken

OEE ist jedoch mehr als nur eine Zahl. OEE-Daten können Unternehmen dabei unterstützen, ihre betriebliche Leistungsfähigkeit auf verschiedene Weise zu verbessern, und ermöglichen einen automatisierten Einblick in Batch-Prozesse. Dadurch können Ausfälle in den Betrieben nachträglich verfolgt und die Ursachen von Stillständen ermittelt werden, sodass man vorbeugende Maßnahmen ergreifen, Engpässe aufzeigen und die Gesamtlaufzeit für jeden Prozess abschätzen kann.

Auf Basis dieser Informationen können Bediener und Wartungspersonal ein besseres Verständnis für die weitere Ausrichtung ihrer Aktivitäten gewinnen. Darüber hinaus können die Unternehmen positive OEE-Kennzahlen nutzen, um neue Geschäftsfelder aufzubauen.

Wettbewerbsvorteile schaffen

Diese Kennzahlen können Pharmaunternehmen einen Wettbewerbsvorteil verschaffen, indem sie die Leistungsfähigkeit der Assets anheben. Mit den bereitgestellten Daten können Anlagen ihre betriebliche Verfügbarkeit und Prozessleistung erhöhen und gleichzeitig die Transparenz ihrer Produktqualität gewährleisten. Auf der anderen Seite gehen Unternehmen, die OEE-Daten nicht verwenden, das Risiko ein, die Möglichkeiten zur Verbesserung ihrer Performance zu verpassen und im Wettbewerb zurückzufallen.

Ein wichtiger Aspekt bei der Implementierung einer OEE-Strategie ist die Bereitstellung einer Benutzeroberfläche mit einer Visualisierungstechnologie, die automatisch über vorausschauende Ansichten verfügt, sodass die Bediener anstehende Ereignisse oder mögliche Verzögerungen im Batch-Prozess leicht vorab erkennen können. Diese vorausschauende Arbeitsweise kann die Flexibilität fördern, die für die simultane Handhabung zusätzlicher Aufgaben notwendig ist. Der wesentliche Effekt von OEE liegt aus diesem Grund in der geführten Fehlersuche, mit deren Hilfe die Bediener den Batch am Laufen halten.

Die neuesten Technologien unterstützen eine geführte Fehleranalyse durch übersichtliche, intuitive Anzeigen mit transparenter Darstellung der Chargenabläufe. Dadurch können die Bediener Prozessabweichungen oder Ausrüstungsfehler besser vorausahnen und bearbeiten. Letztendlich kann diese Analyse beste Betriebspraktiken aufzeigen, die in allen Batches zur Verkürzung der Zykluszeit und Verbesserung der Produktivität genutzt werden können. Die visuellen Analysen verringern außerdem die Belastung und ermöglichen den Bedienern eine sichere Ausführung paralleler Aufgaben, da sie wissen, dass ausreichend Zeit vor der nächsten erforderlichen Aktion zur Verfügung steht.

Neue, auf OEE ausgerichtete Technologien ermöglichen es Unternehmen ferner, die betriebliche Effizienz von Batch-Prozessen auf zusätzliche Art und Weise zu verbessern. Unternehmen können beispielsweise eine auf einem zentralen Server ablaufende Batch-Software durch mehrere verteilte, redundante und modulare prozessnahe Komponenten ersetzen. Ein derart verteiltes System bietet Redundanz, Robustheit und erhöhten Durchsatz durch Reduktion der Ausführungs- und Wartezeiten bei der Kommunikation zwischen den beteiligten Applikationsebenen.

Zeit und Arbeitsaufwand reduzieren

Die Unternehmen können erweiterte Simulationsfunktionen nutzen, um den erforderlichen Zeit- und Arbeitsaufwand für Tests und die Validierung zu reduzieren. In der Vergangenheit konnte die Übertragung einer neuen oder geänderten Konfiguration von der Laborumgebung in den realen Betrieb mehrere Stunden für die Validierung und die Dokumentation beanspruchen. Durch das direkte Herunterladen der neuen Konfiguration in den Batch-Controller können die Firmen nun problemlos und vor allem ohne weiteren Zeitverlust vom Test zur Produktion übergehen.

Diese neuen Technologien erleichtern den Pharmaproduzenten damit die Implementierung von KPIs zur OEE erheblich. Auf diese Weise lassen sich sowohl die Verfügbarkeit erhöhen, als auch die Leistungsfähigkeit steigern sowie die Qualität der Batch-Abläufe deutlich verbessern.

Bildergalerie

  • Desktop, mobiles Gerät oder Freisprecheinrichtung: Alle OEE-Daten können in einer einzigen Bedienergrafik enthalten sein.

    Bild: Honeywell

  • Unternehmen können ineffiziente Batch-Prozesse verbessern, indem sie OEE-Daten erfassen und analysieren.

    Bild: Honeywell

  • OEE-Daten können dabei helfen, Trends zu erkennen und innovative Wege zu einer höheren Prozesseffizienz aufzuzeigen.

    Bild: Honeywell

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