這是一個全新的(虛擬)世界

這是一個全新的(虛擬)世界

對於必須滿足小量藥物及更個人化藥品需求日益增長的生技公司而言,「彈性製造」是主要的處理方式。由於模組化的設計理念與行動及一次性技術的進步,許多公司已從大型、專屬生產工廠轉型為敏捷且多產品的「未來設施」。

雖然進展令人驚豔,但一次性技術亦帶來了罕見的挑戰與風險,而這些挑戰及風險均因產業的高度規範環境而加劇。

在一次性設施中,模組化設備及輸送裝置不斷移動─無論是在生產室內移動,還是從一間生產室到另一間生產室。作業人員必須完成更多樣化的任務、定期介入流程,並對限量產品生產上既有的壓縮批次循環時間作出反應。

 在這個快節奏的環境中,讓製造商輾轉難眠的棘手複雜問題是:

  • 我如何確保正確的裝置能在對的時間置於每間生產室中?
  • 我能否有效率地追蹤在整個工廠裡流通的數十台輸送裝置?
  • 我如何最小化作業人員的疏失?

自動化系統在許多方面用於改善設備驗證方法,並減少出錯的可能性。但如今新技術的出現有望更進一步減少一次性技術的固有風險。

融合實境

虛擬實境(VR)及擴增實境(AR)可結合相機、掃描器及可靠的控制策略,將風險緩解提升至全新的層次。VR及AR尤其可改善作業人員的績效及訓練,並有助於最佳化資產管理。

順帶一提,VR還可及時協助偵測設施規劃中的人為錯誤。新技術可將建築資訊模型(BIM)轉化為虛擬實境體驗,發現簡單的人為疏忽─例如:為配有標準10呎出入口的房間規劃12呎的滑道。

提升操作知識

從操作觀點轉型到一次性技術並非不簡單。

許多單次使用製程設施中的作業人員剛開始都是在傳統的不鏽鋼裝置上工作的。由於這些傳統設施的高度自動化,作業人員可能不太了解一次性技術帶來的風險。

提升操作知識是重要的目標。但訓練課程通常不夠充分。標準的教室設備根本無法複製真實世界的生產情境。

VR及AR併行可讓員工能在設施上線之前體驗生產環境及製造流程。而這些技術可在流程開始運行後簡化設備互動。

從實作中學習。從演示中學習。

最新功能如何改善操作流程?簡單來說,VR及AR讓員工透過實作及演示來學習,將風險最小化。

舉個例子:VR讓作業人員在訓練期間,以有形的方式熟悉生產環境及流程。作業人員可以在虛擬情境中參觀生產室,並檢視製程設備台架模組、銲管系統及其他設備的確切位置─然後逐步完成整個流程。VR透過複製真實世界的經驗,不僅更能幫助工廠人員做好準備─亦有助於更快辨識潛在的障礙。

展開生產流程後,AR會產生重大影響。例如,上游流程中的生物回應器需要管理50條連線─而每條連線均涉及多個步驟。一般來說,作業人員透過SOP逐步操作,然後透過電子簽章驗證每個步驟是否確實執行。

雖然一些程序及方法包含了引導產品轉換的視覺輔助工具,但如果有大量的連線,且必須快速完成,錯誤的可能性仍不容小覷。

現在,想像以AR導引流程的情境。使用AR頭盔或平板的作業人員同時檢視連接說明(虛擬疊加於實際設備上方)。

它會在作業人員「操作」時,確實「顯示」必須連接的地方,而不是將說明與視覺線索聯繫起來。

相機、條碼掃瞄器或RFID技術可驗證手動連接,以及設備及輸送裝置的選擇。而電子簽章可自動新增至批次紀錄中,幫助促進合規性。

同樣的技術亦改善了生產室中一般缺乏傳統HMI端子行動設備的錯誤檢測。想像這樣的世界:佩戴AR頭盔的維修技術人員只需檢視一個設備,便可找出發出警報的位置。它比您想像的更接近現實。

有多接近?閱讀這份電子書,了解更多生物製藥公司如何採用現代技術改善製造一致性,最終加快為患者提供救命治療的速度。

Trevor Vandermeer
2019--11 Trevor Vandermeer, Lead Process Control Engineer, Life Sciences, Rockwell Automation

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