JP2007048291A - 自動化バッチ製造 - Google Patents

Abstract

【課題】製品、特に医薬品のバッチ製造のための統合された自動化管理システムを提供すること。
【解決手段】システムは、プロセス関連情報を備える分散データ、製造のために操作モデルを構築する情報を抽出する設計モジュール、製造の財務およびスケジュール設定の側面を提供するためにデータベースおよび設計モジュールと対話する計画モジュール、閉じた操作ループ内のデータベースおよび他のモジュールとインターフェイスを取り、実際の製造と比較して操作モデルのリアルタイム分析を提供し、リアルタイム品質管理を提供する探索モジュールとを備えている。

Description

本発明は、製薬、化学、飲食料品、化粧品その他の加工製造などの業界および電子や自動車などの個別生産業界向けの自動化製造管理システム、特に医薬品生産用のバッチ製造の設計、計画、品質管理に特に関する。

米国およびヨーロッパで最も広く適応されている製造制御システムの標準はそれぞれ、ＩＳＡ Ｓ８８．０１およびＩＥＣ ６１５１２−０１である（これらの開示は、当技術分野において広く周知のものとして参照により本明細書に組み込まれる）。これらの標準は、機器モデルおよびレシピモデルなどのさまざまなモデルと、製造およびバッチ制御に関与するさまざまなモジュールとコンポーネントに関連している。以下で使用される用語および方法は、そのような標準、特にＩＳＡ Ｓ８８．０１（Ｓ８８）において定義されている用語および方法に特に関連している。

化学、特に医薬品や生物製剤などの製品のバッチ製造における実際の多くのプロセスは、自動化コンピュータ主導のプログラムを使用し、Ｓ８８標準に従って実行され制御されている。しかし、実際の設計、計画およびフィードバック品質管理は、コンピュータシステムの使用にもかかわらず、広範に及ぶ手動コンポーネントおよび手動のデータ入力を備えている。

製薬会社およびその他多くの業界の製造プラントは、２４時間週７日体制で稼働することが多く、適切なプロセス設計と製造のスケジュール設定は経済的必需であるが、従来のコンピュータツール（たとえばスプレッドシート）の使用は労働集約型で、システムを実行するために十分には統合されていない。したがって、１つの生産システムからの手動入力または計算結果は、プロセスのさまざまな段階またはシステムにおいて値が変更されなかったことを保証するために、注意深く転記され、常時確認される必要がある。

化学および特に医薬品生産は、研究室での探索および合成から大規模な商業生産およびバッチプロセスまでのスケールアップを伴っている。その他の製品および商品のバッチ製造は、類似したスケールアップとプロセスを伴っている。このスケールアップを達成するための一般的なステップは、プロセスモデル（製造プロセスに関与するステップのシーケンス）、プラントモデル（相関性のある製造ステップを達成するために必要な能力を備えるプラント場所で使用可能な機器の分類）、そして最後に、制御パラメータおよび命令、つまりプラントモデル上の操作パラメータを備える制御モデルを設計するステップを含んでいる。この後半の段階において、レシピ構成データが作成され、原料追跡および自動または手動のレシピ実行のために電子作業指示および／またはプロセス制御システムと相関する。すべてタイムスタンプを備えるイベント、アラーム、およびユーザーアクションの生データ作成と共にシステムパフォーマンスを分析するためのインターフェイスがある。さらに、収集されるのは、レポートおよびプロセスノートの作成と（必要に応じた）イベントの調査の開始を伴うプロセス分析技術（ＰＡＴ）および従来の計器のデータである。前述のように、生産には、共通の機器を使用して異なる製品の促進された製造を取り込み、原材料およびその他の資源の可用性を計算に入れられるようにスケジュールを設定することが必要になる。

製造手順の最終的な極めて重要な部分は、生産データ分析のフィードバックと品質管理の部分である。このステップに関与する要因は、シフト管理（特に２４時間週７日体制の生産ラインに関連）、パフォーマンスの管理と最適化、バッチレビューとクロスバッチ分析、およびプロセス能力の評価を含んでいる。主要な懸念事項には、在庫の制御と管理、財務的考慮と計画、およびサプライチェーンの全体像が含まれる。

米国における標準的な医薬品製造のタイムラインにおいて、新薬申請（ＮＤＡ）は、通常研究室で開発された基本パラメータを備える生産プロセスと共にＦＤＡ（あるいは他の国または地域における相当の行政当局）に提出される。次いでプロセスは、生産量、純度、経済性、原料の可用性などの点からさらに改善をめざして開発される。プロセスが開発されると、定義される機器の必要性および関与する処理ステップと原料に合わせてスケールアップされる。次に、計画とスケジュール設定は、他の製品生産のプラントスケジュールに関連して計算される。操作指示はキャンペーン前のセットアップにおいて準備され、レシピは生産実行システム用に作成される。このシステムは、ＤＣＳ（分散制御システム）、またはＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｗｏｒｋ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ、または他のプロセッサ、あるいはこれらのコンピュータベースの実行システムの任意の組合せで構成される場合もある。次に、溶媒または水による稼働、または（必要に応じて）試運転、あるいは他のオフライン生産シミュレーション稼働が、システムを微調整するために実施され、（１つまたは複数のバッチのシーケンスを定義する）キャンペーンを実行する。製品のバッチ（アクティブな医薬品またはＡＰＩ）が、逸脱、変更およびレビューの表記を伴って、出荷される。逸脱は、原因について調査され、認可されると、ＡＰＩでの医薬品製造が開始される。次に、類似した設計、計画および実行のプロセスが、薬品製造において実施される。品質、有効性、および安全性の基準を維持するため、また向上を達成するために、あらゆる製造情報の常時監視および分析がある。

上記のステップの多くは現在、スプレッドシートなどのコンピュータ化されたツール、および特定の製造ソフトウェア制御製品によって実施されているが、手痛い転記エラーをまねく可能性のある多くの手動のデータ入力ポイントおよび操作が依然としてある。そのような事態の発生を防ぐため、手動入力に関する品質管理は継続中のプロセスでなければならない。称賛に値することであるが、これは全体コストを増大させ、結果として製造時間の損失をもたらす。さらに、品質管理は、バッチが生産され、問題が特定されて調査された後に、タイムラグを伴って適用される。医薬品の場合には、これは最大数週間にも及ぶ可能性があり、他の業界では、少なくとも数日間の品質管理遅延があり、一般的な生産でみられるようにさらに長くなる場合も多い。したがって、品質管理の問題がある場合には、すでに生産されたバッチは廃棄しなければならないこともある。

本発明の目的は、特に生産が総合的な多製品製造体制の一部としてバッチベースで行われる場合、生産およびフィードバック改良を通じて設計および計画からの製造手順全体を網羅する、全体として統合され完全にコンピュータ化された自動プロセスおよびシステムを提供することである。

本発明の更なる目的は、転記エラーを防ぐために、製造を通じて設計からの製造プロセス全体に対して所定のデータの単一入力をシステム全体に提供することである。

本発明のもう１つの目的は、詳細な設計データ、スケジュール、および操作ドキュメントを情報処理機能を持って作成するため、プロセス設計データを、物理装置および原料の属性と詳細な装置操作ステップと相関させる能力をシステムに提供することである。

本発明のもう１つの目的は、計画された製造モデルと実際の製造との比較を提供し、モデルの任意の制御された変更と共にそれらの間の逸脱を観察して評価することである。

本発明のもう１つの目的は、バッチの一貫性を保持し、生産量を高め、さらに品質管理とプロセス効率を向上させるために、自動化システムに十分な制御を提供することである。

もう１つの目的において、製造プロセスのリアルタイム分析は、豊富なグラフィカル情報を生成するディスプレイにより、いつでも使用可能である。

もう１つの目的は、実際の生産状態をリアルタイムで評価し、それを計画された生産と比較して提示して、将来の操作ステップについて推定時間を再予想し、それにより豊富で正確な当面の計画情報をプラント操作担当者に提供する自動化システムを提供することである。

本発明のもう１つの目的は、全製品の合成要件、使用可能な装置の能力、およびある場所または他のリンクされた場所で製造されている全製品の生産情報の完全な入力知識をシステムに提供することであり、それによって装置と機械の能力と共に製品生産スケジューリング、可用性（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）と保守、在庫と要件などが利用でき、厳しく保持されたパラメータにより最大の効率と生産品質のために常時更新される。

もう１つの目的は、設計、生産およびフィードバックのあらゆる段階において逸脱なく、高レベルの要件（たとえば、ＦＤＡが義務付けている要件）制御を保持することである。

本発明のさらにもう１つの目的は、フィードバックにより生産中にリアルタイム品質管理を提供して、自動または手動のいずれかで即時の修正措置を取れるようにするシステムである。

一般に、本発明は、製品のバッチ製造のための統合された自動化管理システムを備えている。システムは、格納されたパラメータと処理された原料およびコンポーネントの詳細を有する分散データベースと、装置の少なくとも一部が多製品の生産に共通する製品の製造に使用される装置とを備えている。データベースは、プロセスモデル、生産スケジュール、および装置と共有装置のそれぞれの使用とを含んでいる。データはさらに、実際の生産の詳細の格納と、財務、品質、およびパフォーマンス基準への相関のための手段を備えている。システムはさらに、以下のものを備えている。
ｉ． バッチ製造プロセスの設計のための設計モジュールであって、操作プロセスの入力プロセスシーケンス詳細を分散データベースから抽出された適切な格納パラメータおよび詳細と相関させて、操作ステップおよび（該当する場合）割り振られ共有された装置を備えるプロセス制御操作スプレッドシートを構築するように適合される設計モジュール
ｉｉ． 設計モジュールおよびデータベースと対話し、装置の重複使用とコスト要因を明らかにし、続いて装置に基づいて時間および原料の最終予測を確立するために設計モジュールを更新する生産スケジュールを作成する計画モジュール
ｉｉｉ． システムとの閉じた品質管理ループ内のデータベース、設計モジュールおよび計画モジュールとインターフェイスを取り、原料、生産要件、装置共有、および保守、加えて操作ステップと生産データのリアルタイム追跡を保持する手段を備え、操作、装置、およびコスト要因に影響するリアルタイムイベントに従って将来の製造ステップと装置使用について予想された時間を変更する自動化手段とを備える探索モジュール

本発明は、特に化成品および食料品、とりわけ医薬品および生物製剤におけるバッチ製造プロセスに適用される、最も重要なコンピュータ制御を備えた統合自動化製造システムを備えている。閉じた情報ループは、初期設計からフィードバック評価比較設計（計画されたもの）を経て、自動的に計画を変更するオプションとのリアルタイム比較を備える実際の生産イベントにもたらされている。

バッチシステムは一般に、資源および生産タイムシェアリングの要件により、ラインまたは生産場所に少なくとも２つの製品の生産を伴う。本発明の製造システムは、以下の設計モデラーコンポーネントを備える製造プロセス（設計モジュール）の設計を含んでいる。
ｉ． プロセスモデル（化学または医薬品製造における合成ステップなどの全体的生産プロセス）
ｉｉ． プラントモデル（装置などのプラント資源の考慮）
ｉｉｉ． 制御モデル（温度パラメータおよびバルブ開閉などの装置とプロセスの操作制御）

さらに含まれているのは、サプライチェーン、在庫管理、購買およびその他の財務とインターフェイスを取る原料（可用性）およびスケジューリングを含むシステムの計画（計画モジュール）と、品質管理（ＱＣ）モードにおけるリアルタイムフィードバック制御のため、シフト管理制御、パフォーマンス管理および最適化、バッチおよびクロスバッチの分析とレビュー、およびプロセス制限と可能な細分に対するプロセス能力の構図の提供のためのシステムの探索（探索モジュール）である。

本発明によれば、システムは、不変のデータおよび命令を保証するために設計、生産およびフィードバック／ＱＣ機能のすべてにリンクされた単一の分散データベースを備えている。システムは最初に、単一または複数の製造場所において製造されるすべての製品と使用可能な装置について広範にわたる分散データベースにより「教育」される。分散データベースは、入力された情報があらゆる段階において保持されるシステムの単一の情報源であり、これによりエラー発生の可能性のあるデータの再入力の必要をなくす。

必要および要望に応じて、またＳ８８に示される定義に従って、データベースは、単一または複数のプロセスに対し、以下のいずれか、またはすべてを含んでいる。
操作の定義
操作ステップの定義（汎用フェーズと同等）
フェーズの定義（場所固有のフェーズ）
製品ステップパス（薬物および化学薬品の場合、合成ステップを定義）
フェーズマップ（操作ステップをフェーズに変換）
操作ステップマップ（操作を操作ステップに変換）

これらは以下の事項にリンクされている。
反応の定義
原料の定義
装置の詳細（サイズ、構造素材など）
資源（共有装置）
コンポーネント（装置能力）

上記は、反応および原料の定義と共に、特に化学薬品製造に関連している。製品コンポーネントの類似した定義は、その他の化学薬品以外の製造に関連している。

上記の基本項目に特徴付けられるのは以下の事項である。
寸法（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）パラメータ（圧力、温度など）
工学単位（℃、°Ｆ、など）
パラメータの定義（目標温度、充電量など）

上記のデータは、データベースにおいてビルダーモジュールにより定義される。

プロセス履歴更新サービスから供給されるデータを使用して、データベースは以下の事項を保持する。
追跡、再分割（倉庫準備）、およびパックアウト（大量パッケージング）による原料履歴
アラームイベント、バッチイベント、およびオペレータアクションによるプロセス制御履歴
サンプル結果およびサンプルアラームによるＬＩＭＳ（研究室情報管理システム）
実行コメント履歴

これらのデータは、ＭＴＳ（原料追跡システム）、ＰＣＳ（プロセス制御システム）、ＬＩＭＳ（研究室情報管理システム）などのシステムから収集される。これらのシステムは、事前に構成され、適宜在庫から特定のバッチへの入力ロット割当ても定義するキャンペーン定義コンポーネントを通じて承認される。

データベースのもう１つの層は、プラントモデル、操作モデル、プロセスモデル、装置候補、およびスケジュールから成る。

このデータベース層は、統合された情報処理機能を有する設計および計画機能の基盤として、システムの設計および計画のモジュールにリンクされている。設計および計画のモジュールは、操作スプレッドシートの構築の際に、データベースから派生する、適切なパラメータを設定するように構成される。

設計モジュールは、３つのコンポーネントから成り、これらのコンポーネントはすべて正しいプロセスシーケンスと制限順守（たとえば、ＦＤＡにより義務付けられている薬物の場合）を保証する共通の機能を有する。第１のコンポーネントは、主要反応、主要操作、および規制範囲／制限という基本プロセス操作シーケンスを定義するプロセスモデラーである。第２のコンポーネントはプラントモデラーであり、これは操作間のステップマッピングを提供し、実行可能な装置オプションを識別し、補助装置オプションを識別し、バッチサイズ規模を提供し、バッチデータへの装置選択の影響を提供する。第３のコンポーネントは、操作モデルであり、以下の事項を提供する。
ｉ． 装置の割当て
ｉｉ． 操作ステップからＤＣＳ（分散制御システム）フェーズへのマッピング
ｉｉｉ． レビューと検証によるフェーズパラメータ
ｉｖ． バッチ命令の生成と制御レシピの生成

設計モジュール内のシミュレーションオブジェクトモデルは、グラフ管理を提供し、詳細な操作ステップに基づいて、マスバランス、熱力学、反応、タイムサイクル（クリティカルパス分析を含む）、環境排出、および資源競合を計算する。データベースの「教示的な」情報により、設計モジュールは操作スプレッドシートを定式化して構築するように適合される。

計画モジュールは、編集キャンペーン処理順序（優先度の高い項目がキャンペーン内で優先されるようにする編集）および作成／編集事前ステップキャンペーン（マルチステップのデフォルトは必要に応じてプロセスおよび計画に実装される）を備えるプラントスケジュールに結合されている生産目標の定義／編集コントロールを含んでいる。これらは、代替プラントモデル（さまざまな製造場所における代替プラントモデルを含む）、セットアップ／クリーニングタイム、および事前ステップ安全バッファを備える編集キャンペーンプロパティを介して、（処理順に）キャンペーンごとにスケジュールジェネレータオプティマイザコンポーネントにリンクされている。このコンポーネントは、可能な最も早いキャンペーン開始時間を計算し、実行可能な装置トレーニングが使用できる最も早いタイムスロットを見つける。コンポーネントはさらに、装置コスト、タイムサイクルへの影響、装置の使用状況、装置のアイドルタイム、およびコンポーネントの数を考慮することにより、必要なプロセスに対する装置選択の装置候補の結びつきを切断する。

設計モジュールおよび計画モジュール間のインターフェイスコンポーネントは、プラント選択、コンポーネントスコアリング、候補装置、および推奨装置を含む詳細な設計データを計画モジュールに提供する。一般的なシステムユーザーインターフェイスシェルは、アプリケーションツールフレームワーク、ナビゲーションツリー、変更分散マネージャ、メニューマネージャ、コマンドルーター、およびツールバーマネージャを提供する。共通サービスフレームワークは、ユーザーコメントマネージャ、ユーザー選好マネージャ、および電子署名を入力する能力を含んでいる。フレームワークはまた、アクセスセキュリティ、認証、およびロール管理の詳細も含んでいる。共通サービスフレームワークはさらに、アプリケーションおよびデータベースのすべてのモジュールに、バージョン管理、監査証跡、例外マネージャ（エラー処理および追跡を備える）、データアクセスとキャッシング、およびユーザーヘルプを提供する。アクティブシフトサーバーはアクティブシフトデータベースにリンクされ、アクティブスケジュールサーバーはアクティブスケジュールデータベースにリンクされて、生産履歴のリアルタイム更新、現在の生産状況、および将来予想されるイベントを提供する。

探索モジュールとも呼ばれる、システムのフィードバック／品質管理モジュールは、バッチ出荷として生産システムを監視し、クロスバッチビュー、モデルビュー、スケジュールビュー、原料系統ビュー、指示ビュー、およびシフトビューを提供する。これにより、シフト管理、バッチのレビュー、クロスバッチ分析（逸脱、変更、および一般的なレビューを備える）、プロセス能力の評価、およびパフォーマンスの管理と最適化が可能になる。

探索機能は、バッチ分析と共に、順守レベルで実行するバッチに比べて、より多くの生産量とより高い純度を備えるより厳密なパラメータを可能にする。これにより、経済的製品収量が増大し、しかも生産された製品の品質もより高まる。（たとえばクリティカルパス要素など）スケジュール設定制御のために探索機能によって必要と見なされた変更は、スプレッドシートおよび生産プロセスまで伝搬され、スケジュールはすべてリアルタイムで自動的に変更される。探索機能は、設計モジュールを備える閉じた情報ループであるため、修正のためのフィードバックと自動化リアルタイムスケジュール変更を伴って、計画された操作と実際のイベントとのフルスケールの比較を実行する。持続的なフィードバックと制御の結果、ＦＤＡ（または他の行政当局）により義務付けられているような規制の制限は、恒常的に順守されてリアルタイムで監視されるので、それによりバッチ証明の最小化または排除がもたらされる。

本発明の前述のさまざまな目的、特徴および利点は、以下の説明と図を参照すればより明らかとなろう。

全体的なシステムおよび分散データベース
本発明によれば、製造計画を備える詳細なプロセス設計を網羅する第１の制御または設計モジュールを統合し、プラントフロア実行システム（たとえばプロセス制御システム、原料管理および追跡システム、電子作業指示システム）の第２の計画モジュールと、プラントフロア情報（たとえば分析計器、アラーム、イベント）を関連する設計および計画データと自動的に関連付けることによりこの情報を編成／分析して、それによりプロセスが設計の制限内でスケジュールどおりに実行され、逸脱があれば強調表示される自動検証を可能にするフィードバック／品質管理モジュールを構成する、総合的に自動化された生産システムが提供される。図１および拡大表示１Ａ〜１Ｇは、医薬品製造のための設計モジュール１、計画モジュール２、および探索またはフィードバックモジュール３の機能パラメータおよびコンポーネント、さらにそれらの相互間、および図４〜図８に示されるスプレッドシート操作テンプレートの構築生成に適した一般的および固有の情報を有する分散データベース３０との間の関連する対話を示している。

図２は、コアプロセス開発１０および生産プロセス１１のステップを、薬物のバッチ製造において特徴付けられる本システムの要素と共に詳細に説明する。図３は、設計モジュール１、計画モジュール２、および探索モジュール３の間の高レベルな対話を、供給、在庫、財務、および外部サポートシステムを含む外部パラメータとのシステムの対話と共に示している。

薬物のバッチ製造の場合、プロセスステップは、図２に順次示されているように、ＦＤＡ（食品医薬品局）へのＮＤＡ（新薬申請）の提出で開始し、プラントは生産に向けて準備される。プロセスは、プロセス、研究開発１２から、製造プロセス開発１３、拡大および装置候補定義１４を経て、計画およびスケジュール設定１５まで順次進められる。次のステップ１６は、操作指示を準備するための事前キャンペーンセットアップであり、その次はＤＣＳレシピステップ１７の準備である。（必要に応じて）溶媒または水の稼働１８が続き、その後稼働キャンペーンステップ１９が続く。その次は、バッチ出荷ステップ２０が、逸脱調査２１を伴って続く。プロセスの最終ステップ２２において、薬品製造が、ＡＰＩ製造情報の分析２３から開始される。システム全体を通じて情報配布を行うために、ＳＱＬサーバーデータベース３０は、ステップ１２〜１４からプロセスモデル、ステップ１４からプラントモデル、ステップ１５からスケジュール、およびステップ１６と１７から制御モデルというように、ステップ中に情報を受け取る。次に、データベースからの情報は、それぞれ溶媒稼働および稼働キャンペーンの実行のために、ステップ１８および１９に配布される。

図２に示されるように、さまざまなステップのポイントは、直接的にまたは間接的に、他のステップに操作上の影響を及ぼすことができる。したがって、ステップ１３の製造プロセス開発データは、ステップ１６の事前キャンペーンセットアップと操作指示の準備を改善する機会として使用することができる。同様に、ステップ１６の事前キャンペーンセットアップと操作指示の準備のデータは、ステップ１９において実際のキャンペーンの実行に関してコスト改善の機会を提供することができる。ステップ１７のＤＣＳレシピの準備は、キャンペーンを実行するステップ１９のレシピを調整するため、および溶媒稼働とキャンペーン実行のステップ１８および１９のパラメータを調整および微調整するためのデータを提供する。

本発明のコンピュータ制御の統合システムは、多数の機能を実行する。ステップ１００において、設計モジュール１は、環境／安全性の設計考慮事項、つまり排出計算、廃棄物発生、有害業務（ｈａｚｏｐ）の設計情報のデータを提供する、探索／フィードバックモジュール３と対話する。ステップ１０１において、設計モジュール２（ステップ１４および１５）は、支援予算編成および原価管理、計画的な原料／資源利用、装置使用状況、および実際の生産データを提供する際に探索フィードバックモジュール３と対話する。ステップ１０１において、探索／フィードバックモジュール３はさらに、財務情報をサポートするためにステップ１８および１９の溶媒稼働およびキャンペーン実行ステップからデータを受け取る。関連する機能において、ステップ１０２で、計画モジュール２とステップ１８および１９は、原料所要量、実際の使用状況および短期予測を含む購買部門の必要に関するデータを提供する。ステップ１０１および１０２は、１０２ａにおいて原料会計システム（ｍａｐｓ）および会計システム（ｃｏｍｐｕｔｒｏｎ）の情報を供給して準備する。管理の監視および制御のため、ステップ１８および１９は、スケジュール順守とパフォーマンスメトリクスデータをステップ１０３において監視マネージャに提供する。保守はまた、ステップ１０４において、装置可用性、予防保守、調整、モーターランタイム、およびバルブサイクリングデータに関するステップ１８および１９からのデータと共に提供される。ステップ１８および１９からは、サンプル配布スケジュールのデータがステップ１０５においてＩＰＣ研究室に送信され、プラントレシピ制御のデータがステップ１０６において分散制御システム１０６に送信される。プロセス履歴は、そこからデータ履歴記録データベース１０７に送信され、次にＳＱＬサーバーデータベース３０に送信される。データもまた、１０８のＬＩＭＳから、そして原料追跡システム１０９からデータベース３０に送信される。原料追跡システム１０９もまた、１１１において原料会計システム（ｍａｐｓ）に送信されるデータを倉庫管理１１０に送信する。キャンペーン定義１１５は、構成承認およびロット割当てと共に、データをＭＴＳ１０９、生産を実行するＰＣＳ（プロセス制御システム）、およびＬＩＭＳ１０８に供給する。データベース３０は、ステップ１８および１９のデータを提供する。２００、２０１および２０２において３つの品質保証ステップはそれぞれ、プロセスモデル、製造指示、および調査サポートとバッチ出荷を備えるバッチレビューの承認を必要とする。

データベース３０（図１においてさらに明確に示されている）は、３０ｅにおけるプラント制御、プロセスモデル、スケジュールの設計モジュールのさまざまなモデルに関するインターフェイスと情報により、製造プラントのアクティブシフトおよびスケジュール３０ｆを保持する。データベースはさらに、３０ｄにおける原料プロセス制御およびＬＩＭＳ履歴を含む製造プロセスの全履歴および追跡を含んでいる。寸法パラメータ、工学単位、およびパラメータ定義は、３０ｃにおいて保持される。ビルダー３１は、３０ｃの操作項目を３０ｂのデータベースおよび接続されたデータベース要素３０ａに定義する。反応定義、原料定義、装置定義、資源、およびコンポーネントは、３０ｂに含まれている。オペレーション定義、オペレーションステップ定義、フェーズ定義、製品ステップパス、フェーズマップ、および操作ステップマップは、３０ａに含まれている。データベース３０は、統一された常時更新されるデータと共に、設計１、計画２、および探索３のすべてのモジュールとインターフェイスを取る。これにより、オペレータは、図７および８、また図４および５（後者は重要なＦＤＡ処理パラメータ３５のビューをさらに有している）の計画された処理ビューに示されるように、生産操作のリアルタイムスナップ画像を取得することができる。図６のクリティカルパスステップ４０（生産のタイミングに関与するステップ）は、リアルタイム再調整のために常時監視される。

共通サービスフレームワーク５００は、ユーザーコメント５０１、電子署名５０２、監査証跡５０３、エラー処理と追跡を備える例外マネージャ５０４、許可、認証とロール管理５０５、バージョン管理５０６、データアクセスとキャッシング５０７、およびユーザーヘルプ５０８の管理的な機能を提供する。フレームワーク内には、ユーザーのコンピュータ制御を可能にする機能である、アプリケーションツールフレームワーク５１１、ナビゲーションツリー５１２、変更分散マネージャ５１３、メニューマネージャ５１４、コマンドルーター５１５、およびツールバーマネージャ５１６を備える共通ユーザーインターフェイスシェル５１０がある。フレームワーク内にあるが、別個にデータベース３０に接続されているのは、アクティブシフトサーバー６００およびアクティブスケジュールサーバー６０１である。

図３は、外部プロセスおよびステップと一体化された本発明の製造システムの概略を示している。したがって、電子ノートブック５０（あるいはＷｏｒｄまたはＥｘｃｅｌファイル）の研究室データは、プロセスモデル１ｂ、プラントモデル１ｃ、制御または操作モデル１ｄのコンポーネントを備える、設計モジュール１に入力される。レシピ構成データ１ｅは、自動／手動レシピ実行の電子作業指示および／またはプロセス制御システム１１５を備える原料追跡１０９のために送信される。生データは、タイムスタンプを備えるイベント、アラーム、ユーザーアクションと共に２００において常時収集される。さらに、ＰＡＴデータ、計器のデータと調査、レポート、およびプロセスノートも収集される。設計モジュール１は、スケジュールおよび原料に関連する計画に対して、サイクルタイム／資源に関連する計画を備える計画モジュール２と対話する。計画モジュール２から探索モジュール３に送信される計画された生産目標、および設計、計画分析、実行、測定、収集を備える２００からの生データ収集により、探索モジュール３は、バッチレビュー、クロスバッチ分析を実行し、プロセス能力を評価し、パフォーマンス管理と最適化を提供して、シフト管理を支援する。計画モジュールは、サプライチェーンデータ１２０、在庫管理と購買１２１、およびその他の財務１２２の外部サポートシステムと対話する。生データ収集２００は、ＬＩＭＳ１０８、ＣＭＭＳ（コンピュータ化保守管理システム）１１２、およびトレーニング管理１１３の外部サポートシステムによって補足されている。

設計モジュール
図１〜３に示されている、本発明の設計制御モジュール１は、リアルタイム更新、および一般プロセスと固有プロセス（３０ｄ、３０ｅ）、装置およびスケジューリング情報（３０ｂ、３０ｅ、３０ｆ）を備える分散された従来定評のあるデータベース３０との参照インターフェイスを取るプロセス設計システムを提供する。設計制御モジュール１は、任意のバッチ製造ステップを取り、汎用プロセスシーケンスを装置固有の設計パラメータ（たとえば構成材料、数量、能力）および原料特性情報を組み合わせて、操作シーケンス、操作指示、マスバランス、原料の概要、反応の概要、装置の状態、タイムサイクル、および処理制限のコンポーネントを含む詳細なモデルを生成する。さらに、システムは、操作シーケンスおよび設計情報を使用して、プラントフロア実行システムを自動的に構成するために使用される詳細な操作パラメータを計算する。

設計モジュールへの情報入力は、すべての後続のステップおよびモジュールを通じて保持され、それにより一度だけのデータ入力によるデータ転記エラーという主要品質制御要因を排除する。

図１および図１Ａ〜１Ｇにおいて図を参照すると、設計モジュール１は最初に、すべてのコンポーネント構成に対して重要な要素１ａとして順守制限（薬品に関するＦＤＡ制限）を課されている。設計モジュールは、プロセスモデラー１ｂ、プラントモデラー１ｃ、および制御または操作モデラー１ｄを備えている。データベース３０からの入力により、プロセスモデラー１ｂは、製造プロセスの規制範囲および制限の定義により主要反応および主要操作を定義する。プラントモデラー１ｃは、操作間のマッピングおよびバッチサイズの規模
をすべて、使用可能な（または必要な）装置に関して提供する。プラントモデラーは、装置オプションおよび補助装置オプションを識別し、バッチデータへの装置選択の影響を判別する。制御または操作モデラー１ｄは、プロセスのデータおよびプラントモデラーと対話し、装置の計画モジュール２からのデータはスケジュール設定パラメータを使用する。プラント選択情報および計画、コンポーネントスコアリング（装置の評価）、候補装置、および選好装置は、計画モジュールと制御およびプラントモデラーとの間で２ａにおいてインタラクティブに交換される。制御モデラー１ｄは、装置割当て、ＤＣＳフェーズマッピングへの操作ステップ、確認によるフェーズパラメータのレビュー、バッチ命令作成、および制御レシピ作成を確立する。設計モジュールのコンポーネントは、シミュレーションオブジェクトモデル１ｆを提供する。このモデルは、探索モジュール３によってシステムが実際に行う作業と比較される際に使用され、システムに設計された本来の作業についての情報を提供する。

図４および図５の製造プロセスマップは、プロセス設計全体をナビゲートする画面７００および７００ａのビューを提供する。プロセス設計は、３層モデリング環境である。図５に示されている最上位プロセスモデル７０１は、プロセスおよび制約情報（たとえば規制要件）を含むレベルであり、中間プラントモデルレベル７０２はクラスベースの装置要件を追加し、下位の操作モデルレベル７０３は、モデル階層にわたって施行されるプロセス制限を備える詳細な操作パラメータを追加する。レベル７０２は、操作がリンクされている適切な（タイプおよび内部追跡コードにより）識別された装置の下に順次配置された、縮小表示された区分７０４に示される全プロセスを備える操作ステップに分解される。縮小表示区分７０４で操作ステップを選択すると、操作ステップパラメータの詳細ウィンドウ７０３が開く。規制オーバーレイプロセスモデル７０１の操作ステップは、最小の規制の詳細およびパラメータを備えるウィンドウ７０３ａに同様に展開される、縮小表示区分７０４ａで示される。操作モデルは、設定された規制要件の制限を超える逸脱がないように、また順守が容易に観察されるように、規制の詳細およびパラメータにリンクされる。

図４および図５は、設計の階層における関連するモデル間の接続性を示すユーザーインターフェイスを示している。マスバランスは反応処理を含んでおり、タイムサイクル分析とこれは、図６においてステップ要素７１０として示されるクリティカルパス（プロセスのタイミングに影響を与えるステップ）を強調表示している。非クリティカルステップ７１１は、プロセスのタイミングに影響を与えない。

装置要件は、適宜要件を統一して要件を適切なプラント装置と適合させるアルゴリズムを使用して、処理シーケンスに基づいて評価される。設計モジュールは、一般プロセスシーケンスの変換を装置クラス固有の操作ステップに提供する。システムは、汎用カテゴリに基づく情報処理機能を有するパラメータのデフォルトを含んでおり、その結果、必要なユーザーデータ入力を大幅に軽減する。システムは、好ましくはユーザーが構成可能なプロセスシーケンスのビルディングブロックを活用し、表示にユーザー選好の工学単位を使用する。システムは、ユーザー定義の操作パラメータおよびプロセス制限と共に、操作ステップに基づいてオペレータ指示の作成をもたらす。

プラントフロア実行システムの構成は、計画システムへの入力として使用されるバッチサイズとタイムサイクルに対する装置オプションを示す表形式の概要を備えている。システムにわたるモデルの共用があることが好ましい。最上位および中間層のモデルは、汎用要件を含み、別の類似した構成のシステムの任意のローカル装置データベースに「適合」できるように構築される。

計画モジュール
図１〜３に示されている計画モジュール２は、設計データを使用してバッチサイズを使用可能な装置能力に合わせるように変更する能力を備え、可能な限り早期にスケジュール目標を達成するアルゴリズムを利用して、プロセス設計要件を使用可能なプラント装置に適合することによりプラントをスケジュール設定する製造計画システムを含んでいる。

各スケジュール設定目標の装置要件は、全体的生産スケジュールにわたる原料および資源要件全体の計算により、プロセスモデルから取得される。スケジュール設定アルゴリズム自体は、計画モジュールの一部である。

探索モジュール
図１〜３に示されている探索モジュール３は、リアルタイム生産パフォーマンス管理、リアルタイム品質分析、および将来のイベントの開始時間のリアルタイム更新を提供するため、設計、計画、および実行データをリアルタイムで相関するように構成されたシステムを備えている。スケジュールは、実行環境（「アクティブスケジュール」として知られる）とのインターフェイスを介して現在の状態で自身を更新するように適合される。アラートは、アクティブスケジュールのタスクが現在の「基本スケジュール」に対してユーザー定義可能な量だけ外れた場合に生成される。これにより、リアルタイムのスケジュール順守レポートがユーザーの対話なしに可能になる。

探索モジュールは、現在の状態と設計データまたは履歴実行時間の移動平均に基づいて、シフトの次のタスクのリアルタイム計算を提供するように構成される。

過去、現在、および将来を（探索機能の）１つのビューに表示するキャンペーン状況ユーザーインターフェイスは、実行される図４〜６の設計プロセスのリアルタイムビューである図７に示されている。ステップ８００は、スナップ画像に先立ち行われたステップである。ステップ８０１は、スナップ画像の時点でリアルタイムに行われており、ステップ８０２は引き続き行われている。

設計、計画、および実行を１つのビューに統合するバッチレビューユーザーインターフェイスは、図８に示されている。実際に行われているステップは、８０３として示され、行われなかったステップは８０４として示されている。傾向探索は、生成されたグラフでマップされたバッチビューおよびクロスバッチビューから駆動されるように適合される。図８の表８０５は、予想またはモデル化された値８０７と比較した実際の値８０６のさらなる比較を提供する。

設計中に定義されたプロセス制約（制限）は、リアルタイムバッチ出荷を可能にするために、リアルタイムで実際の実行値と比較される。クロスシステムアーキテクチャは、システム全体にわたる製造情報の比較を可能にする。

原料系統ユーザー９００インターフェイスにより、図９に示されるように、１つのビューにおける原料ロット独立性の容易な視覚化を可能にする。疑わしい原料９０１は、製造プロセスを通じて追跡され、識別された各ステップ内にも関連する量が示されて、ステップ９０２に提示されているように識別される。

図１０は、基本ステップとデータベース３０のマスターデータおよびシミュレーションエンジン１ｅとのインタラクションによる、プロセスモデル１ｂ、プラントモデル１ｃ、および操作または制御モデル１ｄの設計モジュール１のコンポーネント間の接続を、ブロック図の形式で示している。

ブロック形式の図１１は、すべてのシステムモジュール（スケジュール設定により表されている計画を備える）にわたる制限（基本ＦＤＡ要件）１ａの影響を示している。制限は、全システム（製品ライフサイクル）にわたって課せられ、リアルタイムで処理されるので、リアルタイムバッチ出荷が可能になる。

図１２は、多数のバージョン１；１．１、１．２…２；２．１；２．２…および実際のバッチおよび相関を備えるアクティブスケジュール計画でのそれらの統合を示している。

図１３〜１６は、機能を失うことなく監視制御を高めて、手動入力およびドキュメント生成およびそれらに付随する可能な間違いと不整合の制御を（除去ではないにせよ）最小化するための本発明の製造管理システムの機能を示すスクリーン画像である。したがって、図１３において、ＦＤＡの義務付けるパラメータ３０１を伴う設計プロセスモデル３００は、表示スクリーン画像に示されている。ウィンドウ３０２ａは、ステップ３０２において開き、プロセスモデルが順守すべき、そのステップの規制で指示された温度範囲の制限３０３を提供する。共通の提示手順は、この情報を備える紙文書を作成し、それを手動チェックに使用するためのものである。

図１４において、ウィンドウ３１０は、システム操作モデルの選択された操作ステップにおける規制の乾燥温度制限の品質管理制限への適用を示している。通常、そのような確認は、生成されたドキュメントとの手動の比較によって行われる。

図１５は、クロスバッチパラメータ３３０による実際の生産稼働および生産稼働中の実際の値に対する制限の確認を示すウィンドウ３２０である。この場合も、従来技術および現行の方法は、ドキュメントに対して確認することである。

図１６は、モデルから構築されるスプレッドシートデータを示す値（Ｒ−ＶＡＬ−ＣＨＥＣＫ）および水計量（Ｒ−ＲＯＷＡＴＥＲ）のウィンドウ３４０のフェーズパラメータを示している。灰色の行は、高レベルモデルからのユーザー入力により取得される。原料情報は、データベースから取得される。装置情報もまた、データベースから取得される。そのような情報の収集および入力と、操作スプレッドシートの準備は、さまざまなソースからの情報を検索して手作業の確認を行うという手動の入力によるものである。

上記の説明および図は、特に医薬品製造に適用される本発明の一例に過ぎない。プロセス、パラメータ、装置コンポーネント、タイミング、財務考慮事項、規制要件（ある場合）などにおける変更は、さまざまな考慮事項の中でも特に、適用、業種、プラント要件、および製造される製品に応じて異なり、添付の特許請求の範囲において定義されている本発明の範囲内である。

本発明のシステムのモジュールのコンポーネントと、それらの相互間および生産システムとのインタラクションを表すインターフェイスを示す図である。 本発明のシステムのモジュールのコンポーネントと、それらの相互間および生産システムとのインタラクションを表すインターフェイスを示す図である。 明確にするために、図示されている図１の区分を拡大した図である。 明確にするために、図示されている図１の区分を拡大した図である。 明確にするために、図示されている図１の区分を拡大した図である。 明確にするために、図示されている図１の区分を拡大した図である。 明確にするために、図示されている図１の区分を拡大した図である。 明確にするために、図示されている図１の区分を拡大した図である。 明確にするために、図示されている図１の区分を拡大した図である。 本発明の制御および設計システムとインターフェイスを取る、一般的生産システムの共通プロセス開発および生産要素を示すプロセス流れ図である。 本発明のシステムの設計、計画、および探索モジュールの高レベル機能全体を示す概略図である。 選択されたプロセスステップについて詳細な機器およびプロセス手順ウィンドウを開いた、設計モジュールからのプロセスを示すスクリーン画像である。 最小のＦＤＡに義務付けられた標準など、プロセスの汎用基準のフローティングオーバーレイを伴う図４のスクリーン画像である。 呼び出されているクリティカルパスステップと共に手順のタイムスプレッドを示すスクリーン画像である。 すでに完了済みのステップ、未完了のステップ、および現在実行中のステップの表示を伴うプロセスを示すランタイムスナップ画像である。 測定値を表示する制御システム区切りと共に、実行されたステップ、実行されなかったステップを示すバッチレビュースクリーン画像である。 追跡の詳細と共に、疑わしい原料がどのように使用されるかを示す原料系統のスクリーン画像である。 プロセスモデル、プラントモデル、操作または制御モデル、およびマスターデータベースの間のインターフェイスと共に設計モジュールコンポーネントを示すブロック図である。 製造システム全体を通じて単独で入力される制限パラメータの適用を示すブロック図である。 フィードバックで生じた変種と共にさまざまな関連するプロセスモデルを示すブロック図である。 設計プロセスモデルの最重要な制限定義を示すシステム監視スクリーン画像である。 操作モデルの設計段階においてどのように制限が課されるかを示すシステム監視スクリーン画像である。 バッチレビューにおいて実際の生産稼働に対してどのように制限が確認されるかを示すシステム監視スクリーン画像である。 モデルから構築されたスプレッドシートデータを示すフェーズパラメータを示すシステム監視スクリーン画像である。

符号の説明

１ 設計
２ 計画
３ 探求
２０ バッチ出荷
３０ 分散データベース
５００ 共通サービスフレームワーク
５０１ ユーザーコメントマネージャ
５０２ 電子署名
５０３ 監査証跡
５０４ 例外マネージャ（エラー処理および追跡）
５０５ 許可認証ロール管理
５０６ バージョン管理
５０７ データアクセスおよびキャッシング
５０８ ユーザーヘルプ
５１０ ユーザーインターフェイスシェル
５１１ アプリケーションツールフレームワーク
５１２ ナビゲーションツリー
５１３ 変更分散マネージャ
５１４ メニューマネージャ
５１５ コマンドルーター
５１６ ツールバーマネージャ
６００ アクティブシフトサーバー（リアルタイム）
６０１ アクティブスケジュールサーバー
１１５ キャンペーン定義
１０９ 原料追跡システム（ＭＴＳ）
１０６ プロセス制御システム（ＰＣＳ）
１０８ 研究室情報管理システム（ＬＩＭＳ）

Claims (19)

1. 製品のバッチ製造のための統合された自動化管理システムであって、
   ａ） 格納されたパラメータと、処理された原料およびコンポーネントの詳細と、装置の少なくとも一部が多製品の生産に共通する製品の製造に使用される装置とを有するデータベースであって、プロセスモデルと、製造計画と、装置および共有された装置のそれぞれの使用とを含み、さらに実際の生産の詳細の格納と、予想される基準への相関および場合により前記原料、コンポーネント、装置および製品に関連する財務、品質、およびパフォーマンス基準への相関のための手段を備えているデータベースと、
   ｂ） バッチ製造プロセスの設計のための設計モジュールであって、少なくとも１つの操作プロセスの入力プロセスシーケンス詳細をデータベースから抽出された適切な格納パラメータおよび詳細と相関させて、操作ステップおよび（該当する場合）割り振られ共有された装置を備えるプロセス制御操作スプレッドシートを構築する手段を備える設計モジュールと、
   ｃ） 設計モジュールおよびデータベースと対話し、装置の重複使用および場合によっては他のコスト要因を明らかにし、続いて使用可能な装置に基づいて時間および原料の最終予測を確立し、場合によっては設計モジュールを更新する生産スケジュールを作成することができるようにする手段を備える計画モジュールと、
   ｄ） 探索モジュールであって、前記探索モジュールとの閉じたループ内のデータベース、設計モジュールおよび計画モジュールとインターフェイスを取り、原料、生産要件、装置共有、および保守、加えて操作ステップと生産データを追跡する手段を備える探索モジュールとを備える統合された自動化管理システム。
2. 前記システムは、前記システムのすべての前記モジュールによる使用のために前記システムに任意の所定のデータを単一入力する手段を備える請求項１に記載の統合された自動化管理システム。
3. 前記探索モジュールは設計モジュールの計画された前記製造プロセスモデルと実際の製造との比較を実施し、その間の逸脱がモデルのオプションの制御された変更の手段と共に観察され評価される手段を備える請求項１に記載の統合された自動化管理システム。
4. 前記システムは、グラフィカル情報生成表示と共にいつでも前記製造プロセスのリアルタイム分析を取得する手段を備える請求項１に記載の統合された自動化管理システム。
5. 前記システムは、実際の生産状態をリアルタイムで評価し、それを計画された生産と比較して提示して、将来の操作ステップについて推定時間を再予想し、それにより正確な当面の計画情報を提供する手段を備える請求項４に記載の統合された自動化管理システム。
6. 前記製品は医薬品であり、前記操作プロセスは少なくとも１つの有効成分の化学合成および／または薬物の製剤を含む請求項１に記載の統合された自動化管理システム。
7. 前記データベースは、全製品の合成要件、および／または製品生成、使用可能な装置の能力、および特定の場所および／または他のリンクされた場所で製造されている全製品の生産情報の完全な入力知識を含み、それによって装置と機械の能力と共に製品生産スケジューリング、可用性と保守、在庫と要件などがリアルタイムで利用でき、最大の効率と生産品質のために常時更新される請求項６に記載の統合された自動化管理システム。
8. 前記システムは、製造される医薬品の指定された薬物規制要件を含み、リアルタイムの製造パラメータを規制要件と常時比較して医薬品製造および薬物の薬物規制要件への順守を維持して文書化する請求項６に記載の統合された自動化管理システム。
9. 前記システムは、自動または手動の修正措置の即時実行を可能にする手段によりリアルタイムの製造フィードバックを備える請求項１に記載の統合された自動化管理システム。
10. 前記設計モジュールは、
    ｉ． 医薬品の製造における全体的な製造プロセスおよび合成および／または製剤化ステップの設計と、
    ｉｉ プラント資源および装置のパラメータと、
    ｉｉｉ 装置およびプロセスの操作制御のパラメータと、
    ｉｖ 測定された個別のパラメータおよび装置上のアクションに対する仕様とを備え、
    前記計画モジュールは、
    ｉ． 原料可用性およびプロセススケジュール設定のパラメータと、
    ｉｉ． サプライチェーン、在庫管理、購買およびその他の財務とのインターフェイスとを備え、
    前記探索モジュールは、
    ｉ． シフト管理制御、パフォーマンス管理および最適化のための、品質管理（ＱＣ）モードにおけるリアルタイムフィードバックと、
    ｉｉ． バッチおよびクロスバッチ分析とレビュー、およびプロセス制限およびオプションの細分のためのプロセス能力の全体像の提供とを備える請求項６に記載の統合された自動化管理システム。
11. 前記システムは、不変のデータおよび命令を保証するために設計、生産およびフィードバック／ＱＣ機能のすべてにリンクされた単一の分散データベースを備える請求項１に記載の統合された自動化管理システム。
12. 前記システムは最初に、単一または複数の製造場所において製造されるすべての製品と使用可能な装置について広範にわたる分散データベースにより「教育」され、前記データベースは入力された情報がプロセスのすべての段階において保持される前記システムの単一情報源である請求項１１に記載の統合された自動化管理システム。
13. 前記データベースは、単一または複数のプロセスに対して、オペレーション定義、オペレーションステップ定義、フェーズ定義、製品ステップパス、フェーズマップ、および操作ステップマップのデータのいずれか、またはすべてを含み、これらは、反応定義、原料定義、装置の詳細、資源、およびコンポーネントにリンクされ、反応および原料定義は化学および医薬品製造に関連し、寸法パラメータ、工学単位、およびパラメータ定義は前記データベースの関連項目に課される請求項６に記載の統合された自動化管理システム。
14. 前記データベースは、追跡、投入、放出、分注、および包装の原料履歴のデータを保持する手段と、アラームイベント、バッチイベントおよびオペレータアクションのプロセス制御履歴と、実行コメント履歴、プラントモデルの詳細、操作モデル、プロセスモデル、装置候補、およびスケジュールを備え、前記データベースは前記システムの設計および計画モジュールにリンクされ、前記設計および計画モジュールは前記データベースから派生した適切なパラメータを操作スプレッドシートの構築の際に設定するよう構成される請求項１２に記載の統合された自動化管理システム。
15. 前記設計モジュールは、すべて薬物の正しいプロセスシーケンスと制限順守を保証する共通の機能を有する３つのコンポーネントから成り、薬物規制当局により義務付けられているように、前記第１のコンポーネントは、主要反応、主要操作、および規制範囲および／または制限の基本プロセス操作シーケンスを定義するように適合されたプロセスモデラーを備え、前記第２のコンポーネントは、操作間のステップマッピング、実行可能装置オプションの識別、補助装置オプションの識別、バッチサイズ拡大、バッチデータへの装置選択の影響を提供し、前記第３のコンポーネントは、
    ｉ． 装置の割当てと、
    ｉｉ． 操作ステップからＤＣＳ（分散性制御システム）フェーズへのマッピングと、
    ｉｉｉ． レビューと検証によるフェーズパラメータと、
    ｉｖ． バッチ命令の生成と制御レシピの生成とを提供するように適合された操作モデルを備え、
    前記設計モジュールはさらに、詳細な操作ステップに基づいて、マスバランス、熱力学、反応、クリティカルパス分析を含むタイムサイクル、環境排出、および資源競合を計算するシミュレーションオブジェクトモデルを備えるグラフ管理を提供し、データベースの「教示的な」情報により前記設計モジュールは操作スプレッドシートを定式化して構築するように適合される請求項１３に記載の統合された自動化管理システム。
16. 前記計画モジュールは、優先度の高い項目がキャンペーン内で優先されるようにする編集キャンペーン処理順序を備えるプラントスケジュールに結合されている生産目標を定義および／または編集する手段を備え、前記計画モジュールはさらに、マルチステップのデフォルトが必要に応じて前記処理および／または計画に実装される事前ステップキャンペーンを生成／編集する手段を備え、マルチステップのデフォルトを備える前記事前ステップキャンペーンは、代替プラントモデルを備える編集キャンペーン特性を介してリンクされ、前記計画モジュールはさらに、可能な最も早いキャンペーン開始時間を計算し、実行可能な装置トレーニングが使用でき、前記計画モジュールが装置コスト、タイムサイクルへの影響、装置の使用状況、装置のアイドルタイム、およびコンポーネントの数を考慮することにより、必要なプロセスに対する装置選択の装置候補の結びつきの切断を実施する手段を備える最も早いタイムスロットを見つけるために、セットアップ／クリーニングタイム、および処理順の各キャンペーンのスケジュールジェネレータオプティマイザコンポーネントへの事前ステップ安全バッファを備える請求項１２に記載の統合された自動化管理システム。
17. 前記システムは、前記設計および計画モジュール間のインターフェイスコンポーネントを備え、前記インターフェイスコンポーネントは、プラント選択、コンポーネントスコアリング、候補装置、および推奨装置から成る詳細な設計データを計画モジュールに提供し、前記システムはさらに、アプリケーションツールフレームワーク、ナビゲーションツリー、変更分散マネージャ、メニューマネージャ、コマンドルーター、およびツールバーマネージャを提供する汎用システムユーザーインターフェイスシェルを備え、前記システムはまた、ユーザーコメントマネージャおよびユーザー選好マネージャを含み、電子署名を入力する能力を提供し、アクセスセキュリティ、認証およびロール管理の詳細を提供する共通サービスフレームワークも備え、前記共通サービスフレームワークは、アプリケーションおよびデータベースに、バージョン管理、監査証跡、エラー処理および追跡を備える例外マネージャ、データアクセスとキャッシング、およびユーザーヘルプを提供するように適合される請求項１２に記載の統合された自動化管理システム。
18. 前記探索モジュールは、バッチ出荷として生産システムを監視し、クロスバッチビュー、モデルビュー、スケジュールビュー、原料系統ビュー、指示ビュー、およびシフトビューを提供し、それによりシフト管理、バッチのレビュー、逸脱、変更、および一般的なレビューを備えるクロスバッチ分析を可能にする手段を備え、前記探索モジュールはさらに、プロセス能力の評価、およびパフォーマンスの管理と最適化を提供するように適合され、前記探索モジュールは、バッチ分析と共に、規制順守レベルで実行するバッチに比べて、より多くの生産量とより高い純度を備えるより厳密なパラメータを可能にする請求項１７に記載の統合された自動化管理システム。
19. 前記探索モジュールおよびその機能は、前記設計モジュールを備える閉じた情報ループであり、修正のためのフィードバックと自動化リアルタイムスケジュール変更を伴って、計画された操作と実際のイベントとのフルスケールの比較を実行し、持続的なフィードバックと制御の結果、規制当局の制限は、恒常的に順守されてリアルタイムで監視されるので、それによりバッチレビューの最小化または排除がもたらされる請求項１８に記載の統合された自動化管理システム。

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