CN113039497A - 用于生物制药产品的监测***和方法 - Google Patents
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Abstract
一种监测***包括:制造***,所述制造***具有用来制造多个生物制药产品的能力;至少一个图像捕获装置,所述至少一个图像捕获装置布置成捕获包括制造***的场景;以及处理元件,所述处理元件连接到所述至少一个图像捕获装置,并且布置成处理由所述至少一个图像捕获装置所捕获的图像,以跟踪场景内的操作员交互和/或操作员交互的结果。处理元件进一步布置成将与所选生物制药产品相关的预定义工作流程过程方案和与制造***的所跟踪操作员交互的至少一部分和/或与制造***的所跟踪操作员交互的结果的至少一部分进行比较,并且基于所述比较来确定是否满足由工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准。
Description
技术领域
本公开涉及用于监测所选生物制药产品的制造的***。
本公开进一步涉及一种用于监测用于制造的设定和/或设定用于多个生物制药产品之中的所选生物制药产品的制造的方法。
背景技术
过去十年已经看到由创新生物制药产业所制造和销售的产品的性质中的重大转变。当今的全球生物制药组合(portfolio)反映大分子药物的更大普遍性、个体化或目标产品的数量的扩大以及用于许多罕见疾病的治疗的兴起。这些发展趋势为生物制药产品提供有极为有限的生产运行(production run)、高特定制造要求和基因型特定产品。产品组合(product mix)中的进行中转变提供对生产生物制药制造的效率和效能的持续改进的需要。
诸如例如治疗蛋白、单克隆抗体、疫苗等的生物医药(又称作生物制剂)是通过活细胞或者由活细胞所制成的复杂分子。它们通常要求通过灌输或注射的肠胃外投药,由此要求高度专业化制造、特殊存储和操控以及密切控制、高质量制造和分发网络,以确保安全性和效能。还观察到关于孤儿药(即,针对患者人口低于200000的疾病的药物)的发展,并且在过去十年存在稳定增加。此外,制造商日益集中于更复杂疾病,对于所述更复杂疾病,存在极少或者没有有效治疗。这些疾病的新治疗的特征在于小批量产品。
生物制药之内的另一个重要趋势是个体化医药(即,针对特定患者人群的产品)的出现。随着时间的推移,随着引入患者级个体化医药,制造和产品供应复杂度将可能增加。
生物制药产品可被预计供例如治疗或诊断使用。为了确保充分产品质量以及良好控制和可审计(auditable)生产条件,通常要求和应用cGMP(现行良好制造规范)和QMS(质量管理***)。GMP处理环境被设计成遵照由控制制药产品的制造和销售的授权和许可的专门机构(例如比如食品和药物管理局FDA)所推荐的指导方针。
这些药物组合趋势促进了所制造并且商业销售的产品的数量和复杂度中的增加。另外,生物疗法的上述趋势和快速市场增长还暗示产品进入市场之前在药物开发期间的小生产批次的急剧增加数量,特别是对于临床试验材料的生产。由于药物开发过程一般被表征为‘发展漏斗(development funnel)’,其中与成功和最终批准药物的数量相比,具有经过临床试验的药物候选的明显更大数量。临床试验期间以及正规生产期间的原料药生产要求由制造***所提供的高安全性和生产量。但是,临床试验的原料药生产一般要求制造方法和***中的甚至更高的灵活性,以适合不同要求和生产协议,但仍然遵守严格cGMP和QMS要求。对于全部生物制药产品经受成本压力的背景,临床制造和药物开发期间的成本降低就批准药物的正规生产而言是同样重要的。因此,提供高生产量的成本有效和安全生产***需要适应频繁过程变化、过程和设备重新配置以及其他修改。另外,新医药中的一些已经增加对更复杂制造过程以及更先进设备的需要。连续和连接的处理体系正成为传统批量制造方法的补充或备选,并且可具有总体产品和/或过程质量、效率和生产量或成本方面的优点。
总体上,这些药物组合趋势指示需要具有未损害质量的改进制造创造灵活性,同时创建能够帮助降低成本的操作效率。用来降低生产成本、增加生产的生产量和质量以及降低安全性问题的一种近期技术发展是将一次性使用技术(SUT)用于处理。利用一次性使用技术设备,在处理期间与过程流体和药物产品相接触的润湿部件(例如比如流体存储容器、管道、分离设备等)作为消耗品来提供,所述消耗品将被安装和仅用于特定过程,并且此后被弃置。SUT消耗品通常在清洁房间环境中被产生、配置和包装,并且在生物制造过程中使用之前被预先消毒(例如通过伽马辐照)。与使用不锈钢管道以及不锈钢反应器和容器的传统和固定安装形成对照,SUT设备和消耗品简单地通过在过程内重新布置(活动)设备、安装和更换不同消耗品来提供适合不同过程情形和配置中的更大灵活性。例如,箱仓(tankbin)能够装备有清洁和/或消毒的SUT流体袋,以便为流体及其处理提供清洁和封装式外壳。使用一次性使用技术(SUT)流体操控设备的优点主要在于,当SUT设备仅用于单一药物产品时,消除生产批次与生产运动(production campaign)之间的交叉污染。SUT设备在使用之后被弃置,这能够是在包括多个运行和批次的单个运行、批次或运动之后。当提供预消毒或生物负荷控制的SUT设备时,能够避免初始清洁和杀菌(例如通过将流路与氢氧化钠溶液相接触)或消毒。当将SUT仅用于单个运行或批次时,甚至可省略使用后清洁。利用这些特征,SUT设备提供改进效率、安全性和便利性。当今,SUT设备可用于全部类型的设备和/或单元操作的大多数,它们之中是用于细胞培养或发酵的生物反应器、用于液体存储的缓冲剂袋、用于液体传递和填充操作的管道和泵、用于分离的过滤器、色谱柱及相关***。但是,与利用固定不锈钢安装的传统制造相比,对一次性使用技术的适配也暗示生产过程和设施中的材料(即,SUT消耗品)的更高生产量和流量。此外,要求大量附加操作步骤和操作员交互(工作),以操控所述材料流量,以及在处理之前和之后安装和去除一次性消耗品,以及文件证明处理中的材料、材料流量及其使用。与SUT消耗品关联的频繁变化暗示处理管线的新(新近)安装将要对制造过程中的每个药物运行、批次或运动来使用和文件证明。生物制药产业由于上述原因而迅速采用SUT,但是这个适配的特征也在于下列挑战中的至少一些:
发明内容
本公开的目的是要提供解决方案,所述解决方案设法减轻、缓解或消除本领域中的上述缺陷的一个或多个,并且提供改进生物制药制造。
这个目的通过一种用于监测所选生物制药产品的制造的监测***来得到。该监测***包括制造***,所述制造***具有用来制造多个生物制药产品或者制造多个预定义协议或生产情形中的一类生物制药的能力,所述预定义协议或生产情形在其特定操作条件、设备/单元操作设定或处理体系(例如批次或连续和连接的处理)中可有所不同。单元操作是所定义处理步骤,例如反应器、过滤步骤、色谱操作等。该监测***包括:至少一个图像捕获装置,所述至少一个图像捕获装置布置成捕获包括制造***的场景;以及处理元件,所述处理元件连接到所述至少一个图像捕获装置,并且布置成处理由所述至少一个图像捕获装置所捕获的图像,以跟踪场景内的操作员交互和/或操作员交互的结果。处理元件进一步布置成将与所选生物制药产品相关的预定义工作流程过程方案和与制造***的所跟踪操作员交互的至少一部分和/或与制造***的所跟踪操作员交互的结果的至少一部分进行比较。处理元件进一步布置成基于该比较来确定是否满足由工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准。
关联于特定所选生物制药产品的预定义工作流程过程方案的使用以及和与制造***的所跟踪用户操作员交互的至少一部分和/或与制造***的所跟踪操作员交互的结果的至少一部分的比较实现具有未损害质量的改进制造创造灵活性,同时创建能够帮助降低成本的操作效率。质量在本文中适用于过程的多个或者所有部分,例如安装之前的检验(即,所谓的材料清单BOM的检验,包括用于实现安装设定所需的材料)、安装设定的安装、安装规程、安装设定和安装规程的批准/检验、处理本身以及安装设定的拆卸。
上述所有部分可被包括在上述预定义工作流程过程方案中。可得到检验和文件证明。因此,预定义工作流程过程方案至少包括传统批处理协议的数据,但是它可进一步包括其他过程,即,如通过以上所述显而易见的扩展批处理协议。预定工作流程过程方案还可包括批记录的数据,因此包括与批处理协议/扩展批处理协议的批准和检验相关的数据。
因此,术语‘批记录’(BR、eBR——电子批记录)以及批处理协议相当于“预定义工作流程过程方案”。协议是指令,以及记录是作为所执行过程的文件证明和结果的完整协议。
如本文所公开的监测***支持(和细化)电子协议和记录,由此允许处理元件不可能进行通信,并且在其灵活性、敏捷性、适应性和学习能力方面是有效的。
可检测如由预定方案所指示的与安装装置的偏差。安装设定可包括安装之前的检验(所谓的材料清单的检验)和/或安装设定的安装和/或安装设定的拆卸。不利地影响最终生物制药产品的与安装设置的偏差可导致关于制造***不是正确被设定的确定。
此外,可检测如由预定方案所指示的与安装规程的偏差。不利地影响最终生物制药产品的与安装规程的偏差可导致关于制造***不是正确被设定的确定。
此外,然后可记录已知为不利地影响最终生物制药产品的与安装设定和/或安装规程的偏差以及其他偏差。可与所记录偏差关联地记录这样制造的最终生物制药产品的特性。然后可得到不同规程偏差的影响的详细分析,该分析又可用来进一步改进预定方案的安装规程。相应地,这样产生的最终生物制药产品中的偏差甚至可随时间而减少。
监测***及其与电子工作指令一起工作的方式还允许提供使用产生所组装的最终***的相同功能性的不同外部装置(例如消耗品)方面的某种灵活性。监测***允许按照电子批处理协议来引导操作员通过这个操作。由此,灵活性处理材料采购可变性;该***能够自学习,并且改进新配置的变化和重复使用期间的电子检验中的指令和自主性。
在从属权利要求中限定本发明的另外的实施例。
本公开的目的还通过一种用于监测用于制造的设定和/或设定用于制造和/或在所选生物制药产品的制造之后进行拆卸的方法来得到。该方法包括下列步骤:捕获包括制造***的场景的图像,其中制造***具有用来制造多个生物制药产品的能力,并且具有用于连接到外部装置的多个第一连接器元件;处理所述所捕获图像,以跟踪场景内的操作员交互和/或操作员交互的结果;将所跟踪操作员交互的至少一部分和/或与制造***的所跟踪操作员交互的结果的至少一部分和与所选生物制药产品相关的预定义工作流程过程方案进行比较;以及基于该比较来确定是否满足由工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准。
按照该方法,所存储数据可用于后续步骤中,其中根据基于至少半自主模型的学习来改进制造过程,由此最终生物制药产品的生产可被细化,并且对于每次制造生物制药产品可减少最终生物制药产品中的潜在偏差。
本公开的目的还通过一种计算机程序产品来得到,该计算机程序产品包括至少一个非暂时计算机可读存储介质,其具有存储在其中的计算机可执行程序代码指令。计算机可执行程序代码指令包括被执行时配置成执行如上所述的方法的程序代码指令。
除了上述优点(所述优点自然还可适用于方法和计算机程序产品实施例)之外,本公开还提供改进过程健壮性的优点以及用于加速纵向扩展到生物制药产品的商业生产的可能性。另外的优点包括增加的灵活性和减少的生产前置时间。
附图说明
图1是图示监测***的示例的框图。
图2是图示图1的监测***中适合的用户接口的示例的框图。
图3示意图示用于所选生物制药产品的生产记录的示例。
图4示意图示制造设施场景的示例。
图5示意图示用于外部装置以及设施内的其他设备的识别的时间线的示例。
图6是图示用于监测用于制造的设定和/或设定用于多个生物制药产品之中的所选生物制药产品的制造的方法的示例的流程图。
图7图示方案,所述方案图示提供符合ISA95标准的制造支持的不同等级。
图8图示对高级工作流程操作和活动的时间线以及与其关联的指令的示例。
具体实施方式
图1公开用于监测所选制药产品的制造的***100。
当它开始生物制药产品的制造时,该过程针对制造***的类型、配置和安装方面的处理设定以及针对操作参数方面的详细处理体系对最终生物制药产品是重要的。因此,用于设定制造的安装规程可对最终生物制药产品具有影响,因为错误或不完善安装可引起流体泄漏、处理步骤及其结果的失灵或改变。例如通过FDA(食品和药物管理局)所批准的用于生物制药的生产的监管和/或法律要求都要求例如针对操作员交互和自动过程控制对设备的设定、安装和使用的严格控制和文件证明(documentation)。操作规程(例如批处理协议)和记录(例如批记录)是生物制药的开发和生产中的基本概念,包括来自监管机构的批准和监测。如本文所定义的***其中还在监测用于制造的安装的设定以及用于设定用于制造的安装的规程中是有用的。
监测***适合于多种生物制药产品的制造。监测***适合于操控小批量运行,所述小批量运行要求频繁变更,并且可需要设备重新配置和更新。
此外,如上所述,该***适合于操控使用制造过程的制造,其中可使用增加复杂度和/或更先进的设备。
该***允许具有未损害质量的改进制造创造灵活性,同时创建能够帮助降低成本的操作效率。
监测***100包括制造***110。制造***适合于多个生物制药产品之中的所选生物制药产品的制造。在特性上,基于将要制造的生物制药产品来选择制造***。在特性上,制造***的相同或类似配置能够用于若干生物制药产品的生产。
制造***110可包括液体色谱***,该液体色谱***优选地配置成与至少一个柱一起操作,并且配置用于使用预定义过程对包括目标产品的样本的纯化。制造***可包括一个或数个制造装置。每个制造装置可适合将要制造的制药产品。每个制造装置可被提供有用来适应所述制造装置的结果的安装和配置。用于典型制造装置的示例是用于流体传递、流体填充、流体或缓冲剂制备的装置、用于细胞培养或发酵的装置(例如生物反应器)、用于细胞采集或净化的装置、用于色谱或膜吸附的装置、过滤或缓冲剂交换装置等。制造装置可被组合,使得实现运行多个处理步骤的集成***。
制造***而是可定义为包括采用用来适应所述单元操作的结果的安装和配置的一个或若干个单元操作。用于典型单元操作的示例是流体传递、流体或缓冲剂制备操作、使用生物反应器的细胞培养操作、细胞采集或净化操作、色谱或膜吸附操作、过滤或缓冲剂交换操作等。制造***可包括单元操作,所述单元操作被组合,使得实现运行多个处理步骤的集成***,以及制造***的规程、指令、文件证明和操作员指南可适合这个方面。此外,制造***及其部件可适合批次处理和/或连续和连接的处理体系。因此,不同制造装置布置成执行不同类型的单元操作。
监测系统具有可适合这个方面的制造***的规程、指令、文件证明和操作员指南。此外,监测***及其部件可适合批次处理和/或连续和连接的处理体系。
监测***100可进一步包括用户接口160。生物制药产品然后可通过用户接口来选择。
监测***进一步包括至少一个图像捕获装置130,所述图像捕获装置130布置成捕获包括制造***的场景。至少一个图像捕获装置可布置成捕获基本上整个场景的图像。
至少一个图像捕获装置120可包括布置成记录视场内的图像的照相装置、热感照相装置和/或三维照相装置。照相装置可布置成生成图像的时间系列。照相装置的至少一个可以是摄像机。图像的至少一部分可被加时戳。
附加传感器元件可被提供,以得到例如作为距离或坐标的附加位置信息。传感器元件可包括雷达和/或激光雷达和/或GPS接收器等。(一个或多个)附加传感器元件可布置在图像捕获装置处或者按照与它的已知关系来布置。(一个或多个)附加传感器元件可布置成对于由图像捕获装置所捕获的图像提供冗余度和/或附加空间分辨率。
监测***100进一步包括处理元件150,该处理元件150被连接到所述至少一个图像捕获装置。处理元件150布置成处理由所述至少一个图像捕获装置所捕获的图像,以跟踪场景内的操作员交互和/或操作员交互的结果。
处理元件150进一步连接到存储器170。存储器包括多个工作流程过程方案。每个方案与特定生物制药产品或产品批次相关。与特定生物制药产品或产品批次相关的预定工作流程过程方案可包括一个或多个组成部分。关联于特定所选生物制药产品的预定工作流程过程方案可包括涉及与制造***的不同部件的所跟踪用户操作员交互的至少一部分和/或与制造***的不同部件的所跟踪操作员交互的结果的至少一部分(例如安装设定的安装、安装规程、处理本身以及安装设定的拆卸)的组成部分。预定工作流程过程方案还可包括可能不一定被连接到制造***本身的过程,例如安装之前的检验(所谓的材料清单的检验)。
因此,预定义工作流程过程方案可包括通常被包括在传统批处理协议中的过程和数据,但是它可进一步包括其他过程和数据,即,如通过以上所述显而易见的扩展批处理协议。
预定工作流程过程方案还可包括安装设定和安装规程的批准/检验。因此,预定工作流程过程方案还可包括批记录的数据,因此包括与批处理协议/扩展批处理协议的批准和检验相关的数据。
工作流程过程方案和/或其组件可永久地存储在存储器中或者为特定生物制药产品的制造被登记(check in)。
处理元件150进一步布置成将与所选生物制药产品相关的预定义工作流程过程方案和与制造***的所跟踪操作员交互的至少一部分和/或与制造***的所跟踪操作员交互的结果的至少一部分进行比较。
处理元件150进一步布置成基于该比较来确定是否满足由工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准。
由此,可检测如由预定方案所指示的与安装设定的偏差。不利地影响最终生物制药产品的与安装设定的偏差可导致关于制造***不是正确被设定的确定。
此外,可检测如由预定方案所指示的与安装规程的偏差。不利地影响最终生物制药产品的与安装规程的偏差可导致关于制造***不是正确被设定的确定。
此外,然后可记录已知为不利地影响最终生物制药产品的与安装设定和/或安装规程的偏差以及其他偏差。可与所记录偏差关联地记录这样制造的最终生物制药产品的特性。然后可得到不同规程偏差的影响的详细分析,该分析又可用来进一步改进预定方案的安装规程。相应地,这样产生的最终生物制药产品中的偏差甚至可随时间而减少。例如可使用机器学习进行分析。这将在下面更详细描述。
预定工作流程过程方案在不同实施例中定义制造***110的多个第一连接器元件111与可连接到制造***110的至少一个外部装置120的至少一个第二连接器元件121之间的多个预定互连。处理元件150则可被布置成处理通过附加传感器元件或者通过操作员输入所得到的图像和/或信息,以便:识别所述图像中的第一与第二连接器元件111、121之间的互连;将每个所识别互连与由预定工作流程过程方案所定义的预定互连进行比较;并且基于所述比较来确定哪些操作员交互结果满足至少一个预设标准。因此,按照这些实施例,然后确定制造***是否被连接到相应外部装置。因此,按照这些实施例,然后确定制造***是否被连接到相应外部装置。此外,当制造***包括多个制造装置时,相同的情况可适用于制造***的不同制造装置之间的互连。
处理元件150具有用来指导操作员避免偏差(例如建立错误互连)的能力。当与一次性使用消耗品并且例如与一次性无菌连接器一起工作时,错误建立的互连在没有组合件的无菌或消毒状态的违反并且由此损害设定和生产过程中的质量的情况下可能不是可逆的。因此,组合件中的有故障互连的校正可要求更大子组合件以及最坏情况下的完整流体管线的更换和重新安装。
处理元件150进一步具有用来指导操作员按照由处理元件所确定和呈现的预定解决方案和动作来校正和解决中等偏差的能力,以及处理元件150按照主动方式这样做。这增加制造中的总体效率,因为借助于监测***所应对和校正的细微偏差能够产生与预定协议兼容的所批准和检验的结果。可借助于由监测***所提供的动作、校正和文件证明来避免或至少促进通过监督员和/或正式调查进行的独立追踪。
监测***可分析偏差的原因、作用和分辨率,以进一步按照预定方案来改进安装规程和/或防止将来偏差。它还可分析和提出预定方案的改进或备选。在这方面,可使用智能或学习***。这将在后面更详细论述。
相应地,这样产生的最终生物制药产品中的偏差甚至可随时间而减少。
至少一个外部装置120可包括消耗品和/或传感器元件和/或电子装置和/或功率供应。
消耗品可以是流路,例如包括润湿流体管线、袋、连接器和传感器。消耗品可以是一次性使用流路,该流路可为不同生物制药产品、产品批次和/或生产运动被安装和互换。外部装置还可包括可再用硬件,所述硬件配置有消耗品,所述消耗品可以是一次性使用消耗品。
因此,与所选生物制药产品相关的预定义工作流程过程方案和与制造***的所跟踪操作员交互的至少一部分和/或所跟踪操作员交互的结果的至少一部分的比较例如可针对消耗品的软管的连接以及对于电缆的连接进行。此外,该比较作为补充或替代对于所安装传感器(所述传感器延伸到制造装置中,以用于感测与所制造生物制药产品和/或制造装置本身相关的特性)进行。
由此,可确定制造***被供应有消耗品,和/或被连接到电气装置,和/或被连接到功率供应,和/或按照预定工作流程过程方案来安装(一个或多个)传感器。
预定工作流程过程方案可进一步包括外部装置120的特性,所述外部装置120被连接到用于所选生物制药产品的制造的制造***110。处理元件150则可被布置成得到与至少一个所连接外部装置相关的信息,将所得信息与从预定工作流程过程方案所得到的所连接外部装置的特性进行比较,并且确定是否满足由预定工作流程过程方案所设置的与外部装置(所述外部装置被连接到制造***)的特性相关的预设标准。
由此,可确定制造***被供应有正确消耗品,和/或被连接到正确电气装置,和/或被连接到正确功率供应,和/或安装(一个或多个)正确传感器。此外,可确定制造***的外部装置(例如消耗品)按照正确顺序和配置来连接。这增加安全性,因为该确定暗示通过具有预计性质的***来交付正确产品。通过监测***确定正确配置以及与操作规程的顺应性并且还确定符合操作规程的操作员交互和行为,由操作员进行的错误、设定中的差错或者其他偏差可被检测和校正并且首先被省略,这对于在限定制造***以使得制造***随后能够处理流体和感兴趣药物之前对正确生产设定的检验具有极大价值。以上所述还涉及例如处理本身和/或***的拆卸。
在本公开的不同实施例中,处理元件150被布置成检测图像中的所连接外部装置120的至少一个,并且基于图像中的检测来得到与所连接外部装置的至少一个相关的信息。信息可从所连接外部装置上的条形码、QR码和/或纯文本(plain text)和/或所连接外部装置本身的所检测特性(例如形状和/或轮廓和/或颜色和/或外观(半透明、不透明、反射等))来得到。
相应地,所捕获图像可用于检测外部装置。因此,新的外部装置一进入场景,这就可通过图像的处理来检测。
此外,所捕获图像中与所连接外部装置的特性相关的任何信息可由***用于得到与相应外部装置相关的信息。
处理元件150可被布置成通过经由无线或有线通信接收外部装置数据来得到与至少一个所连接外部装置120相关的信息。在所图示示例中,制造***包括接收器140,该接收器140被布置成接收无线传递的数据。但是,这种接收器可位于设施内的其他位置。操作员甚至可携带具有这种功能性的电子用户装置。由接收器140所接收的外部装置数据被传送给处理元件150。与至少一个所连接外部装置相关的外部装置数据可包括识别码数据。例如可从关联于外部装置120的RFID标签122来传递识别码数据。
相应地,可通过接收外部装置数据(例如识别单独外部装置的识别码数据)来检测相应外部装置。因此,新的外部装置一进入场景,这就可通过外部装置数据(例如识别码数据)的接收来检测。
此外,与相应所连接外部装置相关的所接收外部装置数据可由监测***用于得到与相应外部装置相关的信息。
此外,关于制造***被供应有正确消耗品和/或被连接到正确电气装置和/或被连接到正确功率供应和/或安装(一个或多个)正确传感器的确定作为替代或补充可基于场景内的(一个或多个)操作员的跟踪进行。因此,确定正确外部装置被连接的多种方式可提供确定中的冗余度。由此,可使用作为该确定的基础的多个来源来改进可靠性。
处理元件150作为补充或替代可被布置成通过用户接口160通过操作员输入来得到与至少一个外部装置120相关的信息。
处理元件150可被布置成跟踪还与至少一个外部装置的操作员交互,将与至少一个外部装置的所跟踪操作员交互和涉及与至少一个外部装置的操作员交互的预定义工作流程过程方案进行比较,并且基于所述比较来确定是否满足由预定义工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准。
相应地,不仅跟踪与制造***的操作员交互和/或其结果,而且还跟踪与(一个或多个)外部装置的操作员交互和/或其结果。
当将相应互连元件连接到其对应外部装置时,和/或当安装相应外部装置时,处理元件150可被布置成跟踪操作员。因此,当连接到与制造***所连接的外部装置软管、缆线等时,处理元件可被布置成跟踪操作员。处理元件可进一步布置成跟踪用于安装相应外部装置的其他规程。
与涉及所选生物制药产品的预定方案的比较则可包括将如基于图像所确定的规程与如由涉及所选生物制药产品的预定工作流程过程方案所指示的规程进行比较。
由至少一个图像捕获装置所捕获的场景可至少部分包括生物制药制造设施,该生物制药制造设施包括制造***。处理元件150则可被布置成处理所述至少一个图像捕获装置所捕获的图像,以确定下列中的至少一个:
• 在发起设定用于所选生物制药产品的制造之前,确定生物制药制造设施处于准备好发起设定用于制造的状态。因此,预定义工作流程过程方案可包括标准集合,该标准集合在被满足时定义该设施准备好发起设定用于制造。在具有运行于专用生产区域或房间的过程的GMP(良好制造过程)处理环境中,确定设定制造***的就绪性的基本方面是要检验由批处理协议所包括的材料清单(BOM)。材料清单通常包括配置制造***所要求的(一次性使用)消耗品、缓冲剂、容器。材料清单还可包括执行过程所要求的硬件和其他组件,例如取样装置、规矩(etiquette)等。
监测***及其处理元件150可通过检验识别码、保存期有效性等来确定正确BOM被传递到场景中。在BOM中针对批处理协议所检测的任何可变性的情况下,监测***可确定备选组件(例如连接器或流体袋变体)是否与预定批处理协议或者预定批处理协议的变化是兼容的。场景可被定义为完整操作区域,例如房间、设施或区域。但是,对于某些操作或事件,例如在由BOM所包括的特定操作步骤、特定设备和/或特定部件指导和监测操作员交互时,监测***及其处理元件150可集中于所述场景的较小区域。例如,特定管道与色谱***的入口连接的连接可集中于仅感测、监测和文件证明对于建立管道与***入口之间的所述连接特别相关的BOM和(一个或多个)操作员的设备、部件和项目。
监测***还可在更新或修改批处理协议并且取得批准或者向有效操作员提供指导或者经修改批处理协议或批处理协议的新修订的QA发起批准中提供辅助和指导。该***可在所述修订的风险分析中进行或者提供辅助。
• 是否在设定用于制造/处理期间或者在制造/处理期间已经移动或交换设施中存在的外部装置。如果检测在设定用于制造期间或者在制造期间按照不符合预定义工作流程过程方案的方式和/或按照可能损害所制造生物制药产品的质量的方式已经移动或交换外部装置,则可确定不满足预设标准的至少一个。
• 在设定用于制造期间或者在制造期间的设施内的操作员移动。如果检测操作员在设定用于制造期间或者在制造期间按照不符合预定义工作流程过程的方式或者在不符合预定义工作流程过程的情况下和/或按照可能损害所制造生物制药产品的质量的方式在设施中来回移动或者与制造***进行交互,则可确定不满足预设标准的至少一个。例如,可检测未经授权人员在设定用于制造期间或者在制造期间已经处于设施中。
处理元件150可进一步布置成提供关于对于那些操作员交互和/或对于被确定为满足由工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准的那些操作员交互的结果来检验该过程的指示。
因此,处理元件150按照这个示例被布置成首先确定该过程满足由工作流程过程方案所设置的预设标准,并且然后进行检验关于该过程满足由工作流程过程方案所设置的预设标准的确定的检验。
这个流程在特性上要求冗余度。因此,例如,如果使用(一个或多个)第一来源进行该确定,则使用(一个或多个)其他来源进行检验。可能的情况是,预设标准的一些能够被验证,而对于其他预设标准,冗余度缺乏,并且因此不能够进行检验。在常规现有技术***中,第一操作员可完成操作步骤(例如两个流体管线的连接),并且采用批记录中的签名来确认这个动作。对于重要或关键动作,第二操作员通过批记录中的第二签名的检查和提供来检验操作步骤的正确性和完成以及检验由第一操作员所提供的文件证明。在本文所提出的监测***中,第一和第二操作员签名均可被省略,只要该***能够通过其图像分析和感测特征(这可包括机器视觉和机器检查技术)来得到关于步骤的正确性、完成和文件证明的充分信息。任何中间状态(其中两个操作员之一或两者完全或部分被解除任何识别、文件证明或检验动作)将提供设定或操作制造***中的精度、速度和质量的改进。
在使用这个检验流程中,提供自动/计算机辅助检验。这增加安全性,因为该检验暗示通过具有预计性质的***来交付正确产品。
在图2中,图示适合于如相对于图1所述的监测***的监测***的用户接口260的示例。
用户接口260包括用户输入元件261。用户输入元件261例如可包括键盘、触摸屏等。用户输入元件261可被布置成接收用于选择用于制造的生物制药产品的操作员输入。用户输入元件261可被布置成接收如相对于图1所述的与至少一个外部装置相关的操作员输入。用户输入元件261可被布置成接收与有关设定用于制造和/或制造设定本身的其他信息相关的操作员输入,该信息可用于与涉及所选生物制药产品的预定义工作流程过程方案的比较。
用户接口260在所图示示例中进一步包括至少一个显示元件162。至少一个显示元件被布置成显示用于设定用于所选生物制药产品的制造的指令、组件或***的操作状态和/或条件和/或***或者其组件的将来条件的推测、预测或指示。如相对于图1所述的处理元件150则可被布置成将与下一个或当前步骤相关的指令馈送到显示器,和/或基于由至少一个图像捕获装置所捕获的图像中对操作员的跟踪向操作员馈送与前一个步骤的执行相关的反馈信息。
至少一个显示元件162可包括增强现实显示器,该增强现实显示器例如在由操作员所佩戴的眼镜中形成。可作为替代或补充来使用其他技术,例如光导***和/或投影、触觉反馈、音频等。
在另一个示例中,至少一个显示元件162可包括电子墨水(e-ink)显示器。E-ink显示器上显示的信息可根据用户交互步骤、过程状态等被改变,优点在于极少或者没有进一步能量在改变信息的事件之间必须被提供给可读显示器。在其他示例中,显示元件和/或还有传感器可被能量采集装置来供电。能量采集技术(例如比如电磁辐射的回收或者采集室内光的太阳能电池板)可用来消除对无线连接装置处的电池的需要。
图3示意图示如相对于图1和图2所述的用于多个生物制药产品的制造的监测***的存储器370中存储的内容。存储器370永久或暂时存储关联于相应生物制药产品的工作流程过程方案。关联于每个产品的预定工作流程过程方案可包括下列中的至少一个:
识别设施内的容许操作员移动的数据,例如设施中容许或要求的操作员的数量和/或设施中容许的经授权操作员的身份和/或允许操作员处于设施中的定时和/或对设施中的操作员所允许的区域,其中容许区域可关联于单独操作员的授权等级等。
在图3的示例中,图示与生物制药产品相关的生产记录371,以及图3示出将流体管线连接到色谱***中的流路的入口的特定步骤的这种记录的摘录。生产记录371包括与所述预定工作流程过程方案相关的所记录数据。生产记录371可被包括在与所选生物制药产品相关的预定工作流程过程方案372中。
在所图示示例中,预定工作流程过程方案定义多个活动步骤x.1、x.2、x.3。所图示活动步骤例示缓冲剂容器和对应流体管线到色谱***的入口的连接。
第一步骤x.1定义应当得到具有预定部件号的预定溶液。生产记录371在所图示示例中包括用于支持显示第一步骤的执行或者其结果的图像或视频电影的存储的区域373。可以或者可以不注释支持图像或视频电影。
生产记录371进一步包括用于记录已经执行步骤的签名的区域374。签名可由已经执行该步骤的操作员或者由另一人来提供。签名而可以是基于所捕获图像与预定工作流程过程方案之间的比较的计算机生成的,可选地与从附加传感器元件所得到的其他信息相组合地计算机生成。
生产记录371进一步包括用于记录关于已经成功执行第一步骤的检验的区域375。可由除了提供步骤被执行的签名的人员之外的人来提供检验。检验而可以是基于所捕获图像与预定工作流程过程方案之间的比较的计算机生成的,可选地与从附加传感器元件所得到的其他信息相组合地计算机生成。
同样的情况适用于后续步骤:
此外,生产记录371包括按照预定工作流程过程方案的连接和外部装置及其特性的记录。在所图示示例中,记录包括
此外,对于每个记录,可存在签名和检验,如上所述。此外,对于每个记录,可存在支持图像/视频和/或从附加传感器元件所得到的其他信息(无论是否被注释),如上所述。
因此,所示生产记录371包括指示哪些所跟踪操作员交互和/或其结果满足由工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准的数据和/或指示哪些过程被检验的检验数据。
如以上所述,所示生产记录还包括图像/视频和/或从附加传感器元件所得到的其他信息(无论是否被注释),所述信息至少部分作为指示哪些所跟踪操作员交互或者其结果满足由工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准的数据和/或检验数据的基础。
所提出的监测***得到数据,所述数据可用于确定是否满足由工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准中并且可能用于检验。所得数据可被存储。
所进行的检验以及所存储的数据量在特性上至少处于制造商、管理机构和/或监管机构(例如FDA)所定义的最小等级要求下。
所得数据可进一步被存储以供故障排除中使用、用于数据和工作流程分析并且用于例如通过跨制造过程的整体或部分(包括制造设定和BOM)应用机械或统计建模和数据分析来改进关于因果关系的认识和模型。
所提出的监测***允许所选生物制药产品的制造***的设定的计算机辅助或自动检验。
计算机辅助/自动检验引起使设定用于新生物制药产品的制造的制造***时的停机时间为最小。
图4公开场景400,其中操作员正设定所选生物制药产品的制造。制造的设定以及生物制药产品的后续制造可通过例如图1、图2和图3的任一个中公开的监测***来支持。
生物制药产品的制造在特性上在现行良好制造规范cGMP下进行。制造在特性上涉及用于上游生产(即,生物反应器)和/或下游产品净化的一个或多个单元操作。制造跨制造过程在特性上尽可能多地依靠一次性使用技术。这意味着使用可弃置消耗品、软管等。由此,例如通过弃置和更换在完成过程期间已经进行产品接触的所使用消耗品,用于生物制药产品的制造的设施和设备能够易于在发起建立新生物制药产品的制造之前被清洁。
采取照相装置形式的图像捕获装置430被布置成捕获场景400。场景400可覆盖用于生物制药产品的制造的制造设施。制造设施可以是这种房间中的僻静空间。图像捕获装置可被布置成捕获场景的入口。通常,场景的入口可以是用于引入材料(例如按照BOM的材料)的传递和/或检查区域447。
可在与清洁生产和处理区带相邻的传递和/或检查区域中执行BOM检验。可在桌子、长凳或货架(其中检验BOM的引入材料)上执行BOM检验。图像捕获装置和/或其他传感器元件可用于在安装之前‘登记材料’的检验。
包括至少一个制造装置410的制造***被布置在场景400中。
多个外部装置420被布置在场景内。外部装置420可包括外部装置,所述外部装置包括被安装到制造装置(例如色谱***和/或生物反应器)的流量套件(flow kit)446和消耗品。外部装置可包括可连接到制造***的缓冲仓和/或容器。
在所图示示例中,流量套件446被安装在制造装置410前面,所述制造装置410采取色谱***的形式,例如ÄKTA ready***(GE Healthcare)。流量套件446具有第一连接元件111。在所图示示例中,第一连接元件111包括流体入口、流体出口以及到外部装置420的连接111,该外部装置420采取色谱柱的形式,例如Ready To Process column (GEHealthcare)。连接元件111可采取无菌连接器的形式,例如ReadyMate连接器(GEHealthcare)。
制造装置410的第一连接器元件111的至少一些以及至少一个外部装置420的至少一个第二连接器元件121是相互可连接的。连接器元件111、121可预计通过互连/互连元件(例如软管、电缆等)直接相互连接。在所示示例中,采取柱形式的外部装置420的第二连接器元件121预计被连接到制造装置410的对应第一连接器元件111。
连接器元件111可适合于连接到外部装置420(例如消耗品)。连接器元件111可适合于电通信,并且例如可形成电触点。
在所示示例中,制造装置410包括接收器440,该接收器440被布置成接收与(一个或多个)外部装置、制造装置410、读取器和场景内的其他设备的至少一个相关的无线传递数据。但是,这种接收器440作为替代或补充可位于设施内的其他位置,并且向监测***提供数据。在所示示例中,操作员携带具有这种接收器440的电子用户装置441。无线传递数据例如可从RFID标签422或其他发射器元件445来传递,所述发射器元件445与(一个或多个)外部装置和/或制造装置410和/或场景内的其他设备和/或材料(例如连接器、流体管线、流体袋、流量套件、柱、过滤器等)关联。RFID标签或其他发射器元件可被布置用于短程通信。在一个示例中,当发射器和接收器处于同一房间中时,在特性上得到通信。通信可通过蓝牙、WiFi、RFID、NFC等被得到。
例如,外部装置可包括存储器或者有权访问包括下列数据的至少部分的存储器:
可在请求时和/或当建立通信和/或由关联到外部装置的任何传感器来得到传感器信号时,向接收器440传递上述数据的至少一部分。接收器440可以是无线接收器或传感器,形成对传统有线传感器和有线传送数据的补充。
例如,制造装置可包括存储器或者有权访问包括下列数据的存储器:
可在请求时和/或当建立通信时,向接收器440传递上述数据的至少一部分。
其他设备可包括用于制造装置到外部装置的连接的互连元件。互连元件可包括软管、电缆、夹具等。其他设备可包括存储器或者有权访问包括下列数据的存储器:
可在请求时和/或当建立通信和/或由关联于装置上方的设备的任何传感器来得到传感器信号时,向接收器440传递上述数据的至少一部分。
相应地,可通过接收外部装置数据(例如识别单独外部装置的识别码数据)来检测相应外部装置和/或其他设备。因此,新的外部装置和/或其他外部装置一进入场景,这就可通过外部装置/其他设备数据(例如识别码数据)的接收来检测。
此外,可通过外部装置/其他设备数据(包括所述状态数据)的接收来检测由相应外部装置和/或其他设备的传感器所感测的状态变化。因此,一感测外部装置和/或其他设备的传感器的状态变化,这就可通过外部装置/其他设备数据的接收来检测。
此外,与相应所连接外部装置相关的所接收外部装置数据/其他设备数据可由监测***用于得到与相应外部装置/其他设备相关的信息。
此外,与场景内的(一个或多个)外部装置和/或制造装置410和/或其他设备和/或材料关联的标记或标签(例如RFID标签422)以及通过所述标记或标签所包含的信息也可被改变和更新,以反应所述组件的状态、条件或使用的变化。信息可被写到标签,以更新其内容。
在附图的所示示例中,操作员444之一持有例如采取夹具形式的其他设备442,例如管夹(管道未示出)。其他设备关联于与存储器(未示出)所关联的传感器443和发射器元件445。
此外,还可通过照相装置来跟踪场景内的操作人员。由此,可记录操作员与被连接到制造装置的哪些外部装置和/或其他外部设备进行交互。
因此,进入设施并且在场景内行动的操作员被跟踪,并且他们与设施的装置/其他设备的交互可被跟踪。
信息冗余度可用来检验所检测事件已经发生。例如,如果传感器检测状态变化,则来自图像捕获装置的图像可用于检验传感器的状态变化的定时和/或位置,操作员在那个定时在图像中的位置可用于检验操作员对传感器所关联的设备/外部装置执行活动。此外,图像可被处理以详细跟踪操作员操纵,以便确保操作员按照正确方式和/或按照顺序和/或定时的预定要求来连接设备/外部装置。作为补充或替代,与设备/外部装置相关的所接收信息可用于确保连接活动中涉及正确设备/外部装置。作为补充或替代,图像处理可用于确保连接活动中涉及正确设备/外部装置。图像处理可在细节和复杂化的各种等级来应用,包括机器视觉和机器检查的方法,所述方法可包括标签、条形码和OCR码信息等上的书面文本和信息的识别,以免除操作员读取、处理和/或文件证明例如批记录中的这个信息。
在另一个示例中,当图像处理检测到新外部装置和/或其他设备已经进入设施时,由接收器440所接收的数据可用于确认这个情况。此外,图像可被处理以详细跟踪操作员操纵,以便确保操作员在经由接收器对数据的接收的定时使其他设备/外部装置进入设施。进一步或者除此之外,图像处理还可用来确认其他设备/外部装置的特性与如通过接收器440所接收的数据所确定的其他设备/外部装置的特性一致。
图5公开一种方案,所述方案示出用于包括消耗品和可再用硬件的外部装置以及场景内的操作员和其他设备的识别的时间线。用于识别的时间线允许检测、检查、监测、检验和文件证明设备/外部装置/以及操作员、他们与设备/外部装置的交互和这个交互的结果。
这个说明性示例的外部装置包括制造装置的消耗品。其他设备在所示示例中包括夹具,所述夹具在这里包含夹具状态的无线检测,所述夹具状态表示后来当操作员闭合夹具并且夹具夹紧流体管线时的开启或闭合阀和流体管线。
在所示示例中,在沿时间线的定时识别20L袋1消耗品。可记录识别的定时。在所示示例中,记录所识别20L袋1的位置。在所示示例中,位置包括20L袋1的所记录角位置。可相对于预定参考方向来给出角位置。位置在所示示例中进一步包括距离。可相对预定参考点来给出距离。角位置和距离可基于图像捕获装置所捕获的图像来确定。
与图像捕获装置(照相装置)的角位置和距离可被转化成并且通过笛卡尔2维和3维坐标来表示,以及场景可在涉及虚拟和/或增强现实显示器的混合现实中被重构和显示。
此外,可通过所捕获图像的处理来识别20L袋对象的特性,以确定所识别对象是20L袋1。
此外,在所示示例中,在沿时间线的定时识别操作员9。可记录识别的定时。在所示示例中,记录所识别操作员的位置。在所示示例中,位置包括操作员9的所记录角位置。可相对于预定参考方向来给出角位置。位置在所示示例中进一步包括距离。可相对于预定参考点来给出距离。角位置和距离可基于图像捕获装置所捕获的图像来确定。
此外,在所示示例中,在沿时间线的下一个定时识别100L袋2。可记录识别的定时。在所示示例中,记录所识别100L袋2的位置。在所示示例中,如上所述,位置被记录为对象的角位置。位置在所示示例中进一步包括距离。角位置和距离可基于图像捕获装置所捕获的图像来确定。
除了图5所示的数据的表示之外,当然可按照各种不同格式和图形表示来呈现、评估和文件证明以空间和时间的分辨率对参数所得到的任何信息,包括场景中的操作员、外部装置、其他设备和其他对象的位置、状态和动作。
此外,可通过所捕获图像的处理来识别100L袋2对象的特性,以确定所识别对象是100L袋。
此外,在识别100L袋2的定时,RFID读取器读取关联于100L袋的RFID标签。由此,可得到冗余度和/或其他信息,例如100L袋的识别码。
RFID袋的读取可与操作员交互(例如读取器的激活)关联,以及读取可与所跟踪操作员和/或时间和空间上的读取器位置关联。
此外,在又一个定时,识别管道x 3。可记录识别的定时。在所示示例中,记录所识别管道x 3的位置。在所示示例中,如上所述,可使用照相装置所捕获的图像将位置记录为角位置和距离。此外,在识别管道x 3的定时,RFID读取器读取被关联到管道x 3的RFID标签。由此,可得到冗余度和/或其他信息,例如管道x 3的识别码。此外,在识别管道x 3的定时,连接传感器感测已经连接管道x 3。连接传感器可以是一个或多个传感器组件,所述传感器组件被附连到所建立的连接中涉及的一个或两个连接器,从而提供有线或无线传感器反馈。但是,连接传感器可通过其他感测手段来提供,例如可识别连接器的至少一个的识别码并且可识别连接过程的成功进行和完成的图像分析和机器视觉能力。因此,得到与制造***的建立相关的可提供冗余度的附加信息。
在又一个定时,识别袋B 4。可记录识别的定时。在所示示例中,记录所识别袋B 4的位置。在所示示例中,如上所述,可使用照相装置所捕获的图像将位置记录为角位置和距离。此外,在识别袋B 4的定时,条形码读取器读取条形码。条形码读取器例如可由操作员携带。备选地,条形码是从所捕获图像可识别的。条形码可存在于管道本身或者其包装。
此后,在下一个定时,识别管道y 5。可记录识别的定时。在所示示例中,记录所识别袋y 5的位置。在所示示例中,如上所述,可使用照相装置所捕获的图像将位置记录为角位置和距离。此外,在识别管道y 5的定时,连接传感器感测已经连接管道y 5。因此,得到与制造***的设定相关的可提供冗余度的附加信息。
此外,在管道y 5检测夹具传感器状态变化。夹具传感器检测管道夹具(在特性上为手动夹管阀)是处于开启位置还是闭合位置。与操作员的位置相关的信息可被使用,提供关于当检测夹具传感器状态变化时操作员处于管道夹具的位置的其他信息。
此后,在又一个定时,识别柱XY 6。可记录识别的定时。在所示示例中,记录柱XY 6的位置。在所示示例中,如上所述,可使用照相装置所捕获的图像将位置记录为角位置和距离。此外,在识别柱XY 6的定时,条形码读取器读取被关联到柱XY 6的条形码。备选地,条形码是从所捕获图像可识别的。条形码可存在于柱XY 6本身。
在下一个定时,识别夹具7。可记录识别的定时。在所示示例中,记录所识别夹具7的位置。在所示示例中,如上所述,可使用照相装置所捕获的图像将位置记录为角位置和距离。
实际上,可在来自被关联到夹具7的夹具传感器的夹具激活信号的激活的定时来识别夹具7。可在关于连接夹具的检测时传送夹具传感器激活信号。操作员的跟踪然后可用于识别图像中的夹具7,以供确定夹具7的位置中使用。在夹具传感器激活信号的定时,操作员在特性上处于夹具7的位置。因此,在夹具传感器信号的激活的定时所捕获的图像在特性上用于确定操作员所操纵的夹具7的位置。
作为替代或补充,夹具7可通过图像捕获装置所得到并且通过处理元件所评估的信息来识别为处于开启还是闭合状态。
此外,在识别夹具7的定时,RFID读取器读取被关联到夹具7的RFID标签。由此,可得到冗余度和/或其他信息,例如夹具7的识别码。
在下一个定时,识别管连接8。可记录识别的定时。在所示示例中,记录所识别管连接8的位置。在所示示例中,如上所述,可使用照相装置所捕获的图像将位置记录为角位置和距离。
实际上,可在来自关联于管连接8的夹具传感器的夹具激活信号的激活的定时来识别管连接8。可在关于连接夹具的检测时传送夹具传感器激活信号。操作员的跟踪然后可用于识别图像中的管连接8,以供确定管连接8的位置中使用。在夹具传感器激活信号的定时,操作员在特性上处于管连接8的位置。因此,在夹具传感器信号的激活的定时所捕获的图像在特性上用于确定操作员所操纵的管连接8的位置。
作为补充或替代,可在来自管连接8的传感器的管连接信号的激活的定时来识别管连接8。可在连接的检测时传送管连接传感器信号。操作员的跟踪然后可用于识别图像中的管连接8,以供确定管连接8的位置中使用。在管连接传感器信号的定时,操作员在特性上处于管连接8的位置。因此,在管连接传感器信号的检测的定时所捕获的图像在特性上用于确定操作员所操纵的管连接8的位置。
监测***可追踪、控制和建议用户关于制造空间和场景400内的对象和组件的最佳物理定位和取向。例如,监测***可提出用于组件的定位的平面布置图,并且指示用户按照所提出的平面布置图来布置所述组件。平面布置图可在整个过程发生变化,以获得清洁房间内的空间的最佳利用和/或制造过程的最佳执行。监测***可进一步包括机器学***面布置图。
监测***可进一步允许机器人到工作流程中的集成,并且它可优化制造***、过程、设施和/或总体工作流程内的机器人和用户的交互。例如,能够与手动用户交互一致地控制自动自驾驶运料车,以及可通过机器学习和基于分析的AI来优化和改进全部资源的集成和协调。
管道和袋在特性上是一次性使用和可弃置的产品。如图5所述的方案或者类似方案例如可在具有入口侧上的缓冲袋和出口侧上的另一个缓冲袋的色谱***的建立中是可适用的。
如以上相对于图5所述的用于场景内的外部装置和其他设备的识别的时间线的方案可用于确定是否满足由按照本公开的工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准。如以上相对于图5所述的用于场景内的外部装置和其他设备的识别的时间线的方案还可用于按照本公开的检验。如以上相对于图5所述的用于场景内的外部装置和其他设备的识别的时间线的方案还可用于按照本公开的检验。如以上相对于图5所述的用于场景内的外部装置和其他设备的识别的时间线的方案还可用于按照本公开制造过程的改进。过程改进和/或优化例如可通过‘时间推移’特征来提供,所述特征按照一个或多个目标来压缩、精简或过滤事件,所述目标根据分析的类型可有所不同。例如,一个时间推移特征可能只集中于与某个组件的用户交互的显示、审阅和/或分析。然后可详核这些特定交互,以改进过程的效率、安全性或健壮性。
在图6中,图示监测用于制造的设定和/或设定用于制造和/或在所选生物制药产品的制造之后进行拆卸的方法10。
该方法包括捕获包括制造***的场景的图像的步骤(S1)。制造***具有制造多个生物制药产品的能力。制造***可具有用于连接到外部装置的多个第一连接器元件。
该方法进一步包括处理所述所捕获图像以跟踪场景内的操作员交互和/或操作员交互的结果的步骤(S3)。该方法进一步包括将所跟踪操作员交互的至少一部分和/或与制造装置的所跟踪操作员交互的结果的至少一部分和与所选生物制药产品相关的预定义工作流程过程方案进行比较的步骤(S5)。该方法进一步包括基于该比较来确定是否满足由工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准的步骤(S6)。
该方法还可包括还得到与至少一个所连接或可连接装置或其他设备相关的信息的步骤(S2)。所得信息的至少一部分然后可用于与从预定工作流程过程方案所得到的所连接外部装置的特性的比较(S5)以及关于是否满足由预定工作流程过程方案所设置的与外部装置(所述外部装置被连接到制造装置)的特性相关的预设标准的确定(S5)中。
该方法可进一步包括为设定用于制造提供视觉、触觉和/或音频辅助的步骤(S4)。视觉辅助例如可在屏幕上显示或者作为例如在由操作员所佩戴的眼镜之内所形成的增强现实呈现来呈现。视觉/口头辅助可基于操作员的跟踪以及识别操作员涉及哪一个活动的预定义工作流程过程方案的可能跟踪。然后基于所识别活动来提供视觉/口头支持。例如与预定工作流程过程方案的每个活动关联地来存储用于支持的数据。
向操作员的反馈可与所执行活动相关地来提供。操作员然后可有机会重做该活动或者至少为下一次进行学***、经验以及对指导中的某个等级和细节的请求按情境来调整操作员指导和反馈的等级。
因此,如通过以上所述所理解,可在(一个或多个)操作员对所选生物制药产品的制造的建立进行工作时连续进行关于是否满足预设标准的确定。备选地,一旦制造的建立完成则进行确定。
总之,监测制造的设定和/或设定多个生物制药产品之中的所选生物制药产品的制造的方法确定满足由工作流程过程方案所设置的哪些预设标准以及不满足哪些预设标准或者至少不能够确定它们是否被满足。对于不满足的或者至少不能够确定它们是否被满足的那些潜在预设标准,可由***提供报告。可手动检查那些标准。
可能有利的是在处理元件150所提供的关于是否满足相应预设标准的确定中包含精度的量度并且因此包含可靠性的量度。基于确定中的精度和可靠性,当这个判定中的精度和可靠性较高时,该***可自主地判定满足预设标准。在其他情况下,当信息不足以允许自主判定并且可靠性被确定为不充分时,可请求附加操作员输入。在一些情况下,***150可从重复执行或者从附加数据和知识库进行学习,例如改进存储器中的图像数据,使得对后续过程改进精度,从而使更自主判定由***进行和/或要求更少附加用户输入。例如,如果预定工作流程过程方案指示特定阀应当开启,则可靠性量度例如可指示阀开启、阀闭合或者阀的状态未定义。因此,可靠性量度可指示 CORRECT、FAULT或UNDEFINED。备选地,可靠性量度可包括百分比。可靠性量度可基于可用数据中的质量、用于关于是否满足预设标准的确定的来源的数量和/或类型等。
此外,在已经确定已经满足预设标准的情况下,可提供检验指示(S7)。优选地使用其他信息(用于关于满足预设标准的确定的信息)来得到检验指示。然后可存储与检验相关的数据(S7)。一旦用于制造的设定完成则在特性上进行检验。
可能有利的是按照与以上相对于关于是否满足相应预设标准的确定所述的相同或相似的方式将可靠性量度添加到检验。
可存储与检验相关的数据(S8)。因此,可存储作为进行检验的基础的信息。
可存储与关于是否满足由工作流程过程方案所设置的预设标准的确定相关的数据。
还可存储在制造的设定期间所得到的其他数据。
另外,还可存储例如在生产期间进行的场景内进行的任何修正。修正可包括外部装置和/或其他设备被移动或者被损害。这在可能的后续故障排除中可以是有用的。
在检验和批准安装之后,着手进行生物产品的处理,这通常是某种流体处理(生物反应器、色谱、过滤)。在这里,要求许多操作员交互,例如流体的取样、管道夹具的致动等。
处理之后的制造***的拆卸也是一个步骤,其中操作员必须遵循可由监测***所提供的协议。在这个步骤还监测、检验和文件证明交互和结果。
所存储数据可用于后一步骤,即,改进制造过程S9。由此,最终生物制药产品的生产可细化,以及最终生物制药产品中的潜在偏差对于每次制造生物制药产品可减少。
详细来说,可基于用于设定制造的先前操作员活动以及由此所制造的最终生物制药产品的特性的(统计)分析来改进视觉/音频辅助。
还可通过使操作员在这个改进步骤仔细检查关于是否满足预定预设标准的确定中和/或检验中的UNDEFINED结果,并且指示是否满足预设标准以及在被指示为***“未定义”的情况下是否进行检验,来改进由***进行的判定。
机器学习可用于这个改进步骤S9。学习可用于细化过程中的一个或多个步骤,例如步骤S2、S3和S6。
该方法可通过计算机程序产品来实现,该计算机程序产品包括至少一个非暂时计算机可读存储介质,所述非暂时计算机可读存储介质中存储计算机可执行程序代码指令,其中计算机可执行程序代码指令包括当被执行时配置成执行该方法的程序代码指令。
通过记录和文件证明批处理的部分,学习和***智能可用于例如在‘技术排程’期间细化、更新和改进批处理协议。此外,所得到的信息(即,混合现实输出和批处理协议)可用于操作员训练目的、故障排除、数据分析等。
图7图示方案,所述方案图示提供符合ISA95标准的制造支持的不同等级。第0级示出物理生产过程。在第1级中,定义物理生产过程的组件(例如传感器、泵等)。通过传感器来感测物理过程,并且可操纵生产过程。第2级涉及自动化***。第2级可被定义为工厂或单元操作级。在第2级中,得到过程的监测和监督控制和自动控制。通过实现第1级和第2级,实现制造控制。制造控制涉及基本控制、监督控制、过程感测和过程操纵。
第3级是制造执行***MES级。在所示示例中,在第3级中,批记录被控制成产生预期最终产品。批记录预计用于工作流程和/或配方控制。可保持批记录,和/或可优化生产过程。如本文所公开的预定工作流程过程方案的使用允许主要在这个等级的制造支持,即,批记录的控制、执行和文件证明。为了充分利用如本文所述的监测***,优选地以电子方式来管理批记录,并且工作流程指令以及例如由传感器对电子批记录(eBR)的输入和反馈以电子方式来传递。这个第3级可表示制造操作管理级。这个等级覆盖分派生产和/或详细生产调度和/或可靠性保证。
但是,可在第2级定义工作流程的至少部分。这将相对于图8进一步论述。
第4级是企业资源规划ERP级。第4级是业务规划和后勤级。这个等级涉及工厂生产调度和商业管理。
图8示出用于预定生物制药产品的制造的方案的示例。
该方案在所示示例中包括用于预定生物制药产品的制造的高级工作流程80。在所示示例中,高级工作流程80开始于材料传递和/或BOM检查81。此后,执行用于制造***的安装的安装步骤83。此后,检验安装83。于是执行可能采用手动交互的自动处理84。此后,执行用于取样手动活动的取样步骤85。此后,清洁制造的场景86。在这个步骤,弃置一次性使用产品。步骤可被添加和/或从这个高级工作流程80中去除。
此外,该方案可包括用于预定生物制药产品的制造的指令90、100。指令包括例如标准操作流程SOP和/或电子批记录eBR。指令可属于第2级或第3级或者提供符合(国际自动化学会的)ISA95标准制造支持的不同等级中的组合,如相对图7所述。
在所示示例中,第3级指令90包括用于管线清洁(91)的指令。这个指令在特性上前导或者可被理解为材料传递和/或BOM检查(81)的初始化。
在所示示例中,第3级指令包括用于消耗品和/或设备和/或流体和/或牌子的其他指令92。这个指令在特性上属于材料传递和/或BOM检查81和/或安装82。
在所示示例中,第3级指令包括用于袋安装和/或袋填充的其他指令93。这个指令在特性上属于安装82和/或检验83。
在所示示例中,第3级指令包括用于流体处理之前的最终安装的其他指令94。这个指令在特性上属于检验83和/或自动处理84。
在所示示例中,第3级指令包括用于流体样本的收集的其他指令95。这个指令在特性上属于自动处理84和/或取样手动活动85。
在所示示例中,第3级指令包括用于产品操控的其他指令96。这个指令在特性上属于取样手动活动85。
在所示示例中,第3级指令包括用于消耗品的弃置的其他指令97。消耗品可具有SUT类型(一次性使用技术)。这个指令在特性上属于清洁86。
此外,在所示示例中,第2级指令100包括用于流路安装(例如色谱***)的指令101。这个指令在特性上属于材料传递和/或BOM检查81和/或安装82,并且可由第3级eBR作为标准操作流程(SOP)来调用或引用,例如由色谱***及其控制***或者不同工作流程管理***来定义、执行、文件证明和维护。
此外,在所示示例中,第2级指令100包括用于袋到色谱***的连接的指令102。这个指令在特性上属于安装82和/或检验83。这个指令、其执行和文件证明再次可由第3级eBR作为标准操作流程(SOP)来调用或引用。
此外,在所示示例中,第2级指令100包括用于过程自动化和/或数据记录的执行的指令103。这个指令在特性上属于自动处理84。
此外,在所示示例中,第2级指令100包括用于文件证明和/或数据管理的指令104。这个指令可包括手动取样活动85和/或清洁活动86或者作为其组成部分。
用于预定生物制药产品的制造的这个方案通过上述示例是显而易见的。高级工作流程80和/或指令90、100可被添加或去除。指令可进一步适当地选择成属于第2级或第3级。第2级活动可被理解为SOP(标准操作流程),所述SOP可由独立电子工作流程***来管理。这个第2级工作流程管理***可提供指示、指导和校正操作员、文件证明结果、提供智能感测、学习和工作流程改进能力的上述特征。第2级工作流程管理***可由仪器或***(例如色谱***及其控制软件)或者由单独的独立***和软件来提供。
Claims (20)
1.一种用于监测所选生物制药产品的制造的***(100),所述***包括
制造***(110),所述制造***(110)具有用来制造多个生物制药产品的能力,
至少一个图像捕获装置(130),所述至少一个图像捕获装置(130)布置成捕获包括所述制造***的场景,以及
处理元件(150),所述处理元件(150)连接到所述至少一个图像捕获装置,并且布置成处理由所述至少一个图像捕获装置所捕获的图像,以跟踪所述场景内的操作员交互和/或操作员交互的结果,
其中所述处理元件(150)进一步布置成
将与所述所选生物制药产品相关的预定义工作流程过程方案和与所述制造***的所跟踪操作员交互的至少一部分和/或与所述制造***的所跟踪操作员交互的结果的至少一部分进行比较,以及
基于所述比较来确定是否满足由所述工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准。
2.如权利要求1所述的监测***,其中,所述处理元件布置成提供关于对于被确定为满足由所述工作流程过程方案所设置的所述至少一个预设标准的那些操作员交互的所述结果和/或对于那些操作员交互来检验所述过程的指示。
3.如权利要求1所述的监测***,其中,所述预定工作流程过程方案定义所述制造***(110)的多个第一连接器元件(111)与可连接到所述制造***(110)的至少一个外部装置(120)的至少一个第二连接器元件(121)之间的多个预定互连,并且其中所述处理元件(150)布置成处理所述图像,以便:识别所述图像中的所述第一连接器元件与所述第二连接器元件(111,121)之间的互连;将每个所识别互连与由所述预定工作流程过程方案所定义的所述预定互连进行比较;并且基于所述比较来确定哪些操作员交互结果满足所述至少一个预设标准。
4.如权利要求1所述的监测***,其中,所述预定工作流程过程方案包括被连接到用于所述所选生物制药产品的所述制造的所述制造***(110)的外部装置的特性,并且其中所述处理元件(150)布置成
- 得到与至少一个所连接的外部装置相关的信息,
- 将所得到的信息与从所述预定工作流程过程方案所得到的所连接的外部装置的特性进行比较,以及
- 确定是否满足由所述预定工作流程过程方案所设置的与被连接到所述制造***的所述外部装置的所述特性相关的所述预设标准。
5.如权利要求4所述的监测***,其中,所述处理元件(150)布置成检测所述图像中的所连接的外部装置(120)中的至少一个,并且基于所述图像中的所述检测来得到与所连接的外部装置的所述至少一个相关的所述信息,其中所述信息可从所连接的外部装置上的条形码和/或纯文本和/或所连接的外部装置本身的所检测特性来得到。
6.如权利要求4所述的监测***,其中,所述处理元件(150)布置成通过接收识别码数据来得到与所述至少一个所连接的外部装置(120)相关的信息,其中所述识别码数据可从关联于所述外部装置(120)的RFID标签来传递。
7.如权利要求4所述的监测***,其中,所述处理元件(150)布置成通过用户接口(160)通过操作员输入来得到与所述至少一个外部装置(120)相关的信息。
8.如权利要求1所述的监测***,其中,所述至少一个外部装置(120)包括消耗品和/或传感器元件和/或电子装置和/或功率供应。
9.如权利要求8所述的监测***,其中,所述处理元件(150)布置成跟踪与至少一个外部装置的操作员交互,将与所述至少一个外部装置的所跟踪操作员交互和涉及与所述至少一个外部装置的所述操作员交互的所述预定义工作流程过程方案进行比较,并且基于所述比较来确定是否满足由所述预定义工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准。
10.如权利要求9所述的监测***,其中,所述处理元件(150)布置成在将相应连接元件连接到其对应外部装置时和/或当安装所述相应外部装置时跟踪所述操作员,其中与涉及所选生物制药产品的所述预定方案的所述比较包括将如基于所述图像所确定的规程与如由涉及所选生物制药产品的所述预定工作流程过程方案所指示的规程进行比较。
11.如权利要求1所述的监测***,进一步包括至少一个显示元件(162),所述显示元件(162)布置成显示用于设定用于所选生物制药产品的制造的指令,
其中所述处理元件(150)布置成将与下一个或当前步骤相关的指令馈送到所述显示器,和/或基于所述图像中的所述操作员的跟踪向所述操作员馈送与前一个步骤的执行相关的反馈信息。
12.如权利要求11所述的监测***,其中,所述至少一个显示元件(162)包括例如在由所述操作员所佩戴的眼镜中或者通过光导***所形成的增强现实显示器。
13.如权利要求1所述的监测***,其中,由所述至少一个图像捕获装置所捕获的所述场景至少部分包括生物制药制造设施,所述生物制药制造设施包括所述制造***,以及其中所述至少一个图像捕获装置布置成捕获基本上整个场景的图像。
15.如权利要求1所述的监测***,其中,所述至少一个图像捕获装置(120)包括布置成记录视场内的图像的照相装置、热感照相装置和/或三维照相装置,其中至少一个照相装置可以是摄像机。
16.如权利要求1所述的监测***,进一步包括存储器(170),所述存储器(170)布置成存储下列中的至少一个:
关联于所述相应生物制药产品的工作流程过程方案,其中关联于每个产品的所述预定工作流程包括下列中的至少一个:
识别哪些步骤将要被执行以用于设定用于制造和/或哪些外部装置将要被连接到所述制造***的数据,
识别用于执行用于设定用于制造的步骤的顺序和/或定时的数据,对于那些步骤,这是相关的
识别用于执行每个步骤的流程的数据,以及
识别所述制造***与外部装置之间的互连的配置的数据,
指示哪些所跟踪操作员交互满足由所述工作流程过程方案所设置的所述至少一个预设标准的数据和/或指示哪些过程被检验的检验数据,
通过所述至少一个图像捕获所捕获的图像和/或注释图像,指示哪些所跟踪操作员交互满足由所述工作流程过程方案所设置的所述至少一个预设标准的数据基于所述图像和/或所述注释图像和/或所述检验数据至少部分基于所述图像和/或所述注释图像。
17.如权利要求1所述的监测***,其中,所述制造***包括液体色谱***,所述液体色谱***优选地配置成与至少一个柱一起操作,并且配置用于使用预定义过程对包括目标产品的样本的纯化。
18.如权利要求1所述的监测***,其中,所述制造***包括下列中的至少一个:
流体传递装置,
流体或缓冲剂制备装置,
使用生物反应器的细胞培养装置,
细胞采集或净化装置,
色谱或膜吸附装置,以及
过滤或缓冲剂交换装置生物反应器。
19.一种用于监测用于制造的设定和/或设定用于制造和/或在所选生物制药产品的制造之后进行拆卸的方法(10),所述方法包括下列步骤:
捕获(S1)包括制造***的场景的图像,其中所述制造***具有用来制造多个生物制药产品的能力,并且具有用于连接到外部装置的多个第一连接器元件,
处理所述所捕获图像(S3)以跟踪所述场景内的操作员交互和/或操作员交互的结果,
将所跟踪操作员交互的至少一部分和/或与所述制造***的所述所跟踪操作员交互的所述结果的至少一部分和与所述所选生物制药产品相关的预定义工作流程过程方案进行比较(S5),以及
基于所述比较来确定(S6)是否满足由所述工作流程过程方案所设置的至少一个预设标准。
20.如权利要求19所述的方法,其中,所存储数据可用于后一步骤中,其中根据基于至少半自主模型的学习来改进(S9)所述制造过程,由此所述最终生物制药产品的生产可被细化,并且对于每次制造所述生物制药产品可减少所述最终生物制药产品中的潜在偏差。
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