Dr. Harald Stahl ist Senior Director of Innovation and Strategy, Pharma and Healthcare bei Gea.

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Dr. Harald Stahl, Gea DiGi-Tools für Pharma

18.11.2021

Kurze Produktzyklen und Entwicklungszeiten sowie der Bedarf nach schnellen, qualitativ-hochwertigen Produkteinführungen stellen die Pharmaindustrie vor große Herausforderungen. Gea unterstützt die Branche mit Maschinen, Anlagen und Lösungen – und setzt auf Digital Twins.

Die Digitalen Zwillinge sind ein echter Game Changer in einer Branche, für die eine rasche, aber sichere Markteinführung neuer Wirkstoffe, die Entwicklung neuartiger Medikamente zur Behandlung seltener Krankheiten und Lösungen für bisher unerfüllte Patientenbedürfnisse essentiell wichtig sind. Die Corona-Pandemie mit der Notwendigkeit der raschen Bereitstellung von Impfstoffen ist ein aktuelles Beispiel.

Der Trend zur Digitalisierung beeinflusst die stark regulierte, pharmazeutische Produktion. Pharmahersteller sehen sich täglich mit einer Reihe von Herausforderungen konfrontiert, welche aber die Innovationskraft beflügeln. Digitale Lösungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Prozessoptimierung und der Eröffnung neuer Möglichkeiten.

Eine solche Lösung sind Digital Twins, die sich für die gesamte Branche als Game-Changer erweisen können. Digitale Zwillinge können zum Beispiel eingesetzt werden, um die Robustheit von Prozessen zu verbessern und in der Folge zu Opex-Einsparungen durch die Erhöhung der Overall Equipment Effectiveness (OEE) zu führen. Hier haben zum Beispiel intelligente digitale Lösungen wie Künstliche Intelligenz (KI) das Potenzial, sowohl die Entwicklungszeiten als auch die absoluten Kosten zu reduzieren. Oder der In-Silico-Test: Hierbei können reale Experimente durch computergestützte Simulationen Experimente ersetzt werden, und die errechneten Resultate wie andere experimentelle Beobachtungen gehandhabt werden. Das Interesse am Einsatz von In-Silico-Tests und digitalen Prozesssimulationen nimmt stark zu, da ein gesamter Prozess mit minimalen Kosten für den Endanwender geplant, getestet und optimiert werden kann. Darüber hinaus kann mit Hilfe von Simulationstechnologien vorhergesagt werden, wie sich eine Formulierung während des Produktionsprozesses verhält, was sowohl die Markteinführungszeit als auch die Kosten reduziert.

Digital Twins und weitere Innovationen wie die kontinuierliche Fertigung (CM) gehen Hand in Hand. Obwohl die oft begrenzte Menge an verfügbarem Wirkstoff in der frühen Entwicklungsphase physische Tests in einem relevanten Maßstab erschweren kann, können Modellierung und Simulationen den Prozesstransfer und das Scale-up von neuen Wirkstoffen (New Chemical Entities, NCE) in die kommerzielle Produktion auf Maschinen wie unsere ConsiGma-4.0-Plattform optimieren und beschleunigen sowie die Robustheit des Verfahrens nachweisen. Tatsächlich ist es sogar möglich, an drei digitalen Zwillingen in drei verschiedenen Zeitzonen zu arbeiten, was eine 24/7-Funktionalität ermöglicht.

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