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Jul 17, 2023

製薬業界における無菌製造の成長

Si prevede che il mercato farmaceutico sterile si espanderà di oltre il 50%

無菌医薬品市場は今後 7 年間で 50% 以上拡大すると予想されています (図 1)。 重要な原動力となったのは新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックであり、組換え抗体や小分子の需要が高まった。 無菌メーカーは、さらなる市場シェアを獲得するために、より多くの生産能力を迅速に生み出す必要があります。

しかし、新しいラインには多額の投資が必要となるため、滅菌能力を増強することは常に困難でした。 納期、認定、検証に時間がかかる。 新入社員のトレーニングと資格取得に必要な労力。 こうした状況により、メーカーは予想される需要の急増に対応することが困難になっています。 過去 5 年間のマッキンゼーの固形分医薬品事業ベンチマーク (POBOS) のデータによると、無菌製造サイトあたりの生産能力は中央値 2.6% の増加にとどまっている一方、総合設備効率 (OEE) の中央値は 2.7% 減少しています。

新しい滅菌ラインの設置にかかる時間は通常 2 ～ 3 年の範囲ですが、現在の世界的な供給危機により、設置期間は大幅に延長される可能性があります。 無菌製造の人材不足により、新しいラインの立ち上げはさらに長引く可能性があります。 したがって、追加の生産ラインを設置して滅菌能力を短期的に高めることは現実的ではありません。

製造受託組織や開発製造受託組織 (CDMO) と提携して短期的に生産能力を向上させるには、技術移転、特に広範なプロセス検証が必要な充填作業に伴う複雑さのため、多大な時間とエネルギーが必要です。

しかし、オペレーショナルエクセレンスには、未開発の大きな可能性がまだ残されています。 既存の滅菌ラインの効率を見ると、明らかに改善の余地があります。POBOS での使用率は中央値 51% を示しています。 さらに、POBOS の OEE は、検証された速度に基づく無菌充填操作の下位 4 分の 1 と上位 10 分の 1 の間で 11 ～ 49 パーセントの範囲を示しています (図表 2)。 多くの滅菌製造業者は、自社の資産から最大限の生産能力を活用していません。 さらに、上位 4 分の 1 位（OEE 35 パーセント）と上位 10 位（OEE 49 パーセント）の間には、OEE で 14 パーセントポイントのパフォーマンスの差があり、パフォーマンスの高い企業とクラス最高の企業との間には大幅な改善の可能性があることが示されています。

サンプルから追い風のある製品ライン、つまり 1 つの製品のみに特化したライン、または中央値よりも多くのオペレーターが配置されているラインを除外すると、ラインの本質的なパフォーマンスと運用効率の違いを考慮すると、OEE 範囲はさらに増加することがわかります。 。

私たちは、限られたキャパシティの課題を乗り越えながら、低パフォーマンスからクラス最高のパフォーマンスに至るまでの道のりを何人かのクライアントに同行してきました。 2 つの成功事例では、サイトおよびネットワーク レベルでの容量重視の変革の潜在的な影響を強調し、オペレーショナル エクセレンスに重点を置くことの具体的なメリットを示しています。

大規模な CDMO は、ワクチン生産のための新たな生産能力を緊急に創設する必要があり、生産能力を迅速に拡大する経験の欠如などの課題に直面していました。 課題はベースライン OEE に反映されており、POBOS によれば、OEE は第 3 四分位にありました。 同社は、5 年以内に世界の収益を 2 倍にするために、戦略的サイトからネットワーク全体の変革プログラムを開始しました。

私たちは 3 段階のアプローチを採用しました。 まず、クライアントの基本的なプロセス改善をサポートし、システムとプロセスの安定化と標準化を支援し、結果を迅速にもたらしました。 プロセスの認識を高めることで、第 2 フェーズの基礎を築くことができました。このフェーズでは、産業用モノのインターネット (IIoT) の準備状況を評価し、特定の学習行程に基づいた機能を構築しました。 これにより、同社は、高度なデジタル パフォーマンス管理やデジタル移行ガイドなどのツールを使用して、デジタル作業の可能性を解き放つことができました。 第 3 フェーズでは、同社は高度な分析を導入して予測を強化し、タイムリーなデータ主導の意思決定をサポートすることで、その可能性を最大限に引き出しました。

主要なプロセスの標準化と透明性の実現など、高度なデジタル パフォーマンス管理の実践により、OEE は 50 ～ 60% 改善されました。 デジタル ガイドにより、滅菌充填ラインの切り替え時間が 40% 短縮されました。 分析ベースの根本原因問題解決により、故障、速度低下、マイクロストップが 30 ～ 40% 減少しました。 図表 3 に示すように、全体的なリードタイムは 20% 短縮され、12 か月以内にサイトのキャパシティが 2 倍になりました。

2 番目の例には、従来の無菌ラインで滅菌注射用製品を生産する CDMO プラントが含まれていました。 同社は、顧客の需要を満たすために、ラインを従来の容量の 3 倍で稼働させる必要がありました。 課題には、より複雑な新製品の迅速な立ち上げ、最近複数のリーダー交代があった不安定なサイト組織、優れた運用の経験がほとんどないことが含まれていました。

従来の無駄のないレバーを使用して、無駄を特定して除去し、柔軟性を高め、多額の投資をすることなく人と機械の生産量を劇的に向上させました。 これらには、切り替えの短縮と標準化に役立つ 1 分間のダイ交換 (SMED) アプローチの使用が含まれていました。 作業現場で時間ごとのパフォーマンスを追跡することで、プロセスのステータスの認識を高めました。 また、バリューストリームパフォーマンス管理をラインに実装し、すべての生産ステップ（配合、充填、包装など）を追跡し、サポート機能（品質保証、品質管理、メンテナンスなど）に接続することで、業務の追跡も支援しました（年2回）。日。

プラントではすぐに結果が得られました。 変革の 3 か月目にライン OEE は 23 パーセントからほぼ 60 パーセント、つまり下位 4 分の 1 から上位 4 分の 1 に増加しました。 切り替え時間は 15.0 時間から、安定持続時間は約 6.5 時間に短縮されました。

お客様と連携し、クラス最高の無菌操作を研究、設計してきた豊富な経験に基づいて、製造業者が卓越した操作を通じて無菌能力を向上させるために使用できる 6 つの重要な原則を最終候補に挙げ、洗練し、調査しました。

あらゆるレベルのリーダーは、能力を解放する取り組みをサポートし、奨励することができます。 目標が確立されると、グローバル運用のリーダーは、構造化された変革ガバナンスを設計して、さまざまな拠点のリーダーと連携し、変革ストーリーを共同開発できます。 このストーリーは、賛同を最大化するために、各拠点の最前線の従業員に至るまであらゆるレベルで伝達できます。 これは、取り組みの緊急性と目標が達成可能であるという自信を伝えます。 ネットワーク内では通常、変革を試験的に実施し、その後の展開に情報を提供するために 1 つの戦略的サイトが選択されます。

オペレーショナル エクセレンスの中核となる原則は、シンプルな生産システムの概念を活用したプロセスの改善に絶え間なく焦点を当てることで、優れた成果を生み出すことです。 短期的なキャパシティ重視の変革では、オペレーショナル エクセレンスを利用してバリュー チェーンに沿った重大なボトルネックを解放し、迅速に価値を引き出します。 ボトルネックはサイト診断段階で明確に特定できます。 最初の CDMO では、まずクライアントのシステムとプロセスの安定化をサポートし、次に標準化やその他の無駄のない実践を通じて迅速な結果をもたらしました。

デジタル ツールと分析手法は通常、従来のリーン レバーを超えて能力を解放できますが、主要なプロセスは適用する前に標準化され、リーン化される必要があります。 そうすることで、パフォーマンス管理が劇的に改善され、故障の解決が加速され、標準からの逸脱に対する反応が短縮されます。

パフォーマンス管理を改善するための最初のステップは、明確な情報の流れとエスカレーション パスを確保する会議カスケードを設計することです。 ラインマネージャーやシフトスーパーバイザーなど、生産の主要な役割を担う人々は、毎日の打ち合わせ、シフトの引き継ぎ、パフォーマンスレビューなどの重要な会議を主導するようにトレーニングできます。 その後、デジタル パフォーマンス管理により、ほぼリアルタイムで包括的な情報共有によりプロセスを強化できます。

3 段階のプロセスは故障にも同様に適用されます。 まず、回線速度の低下などの他のパフォーマンス損失とともに、少なくとも毎日追跡されます。 第 2 に、プロセスの専門家、メンテナンス技術者、およびオペレーショナル エクセレンスの専門家は、毎日の打ち合わせ中に是正措置や根本原因の問題解決 (RCPS) に参加できます。 第三に、誰もが毎週のパフォーマンスレビュー会議で是正措置の有効性を測定およびレビューできます。 この基本的なルーチンを導入すると、高度な分析を適用して、データ分析を通じて損失要因を体系的に特定し、最適なパフォーマンスのための理想的なパラメーター設定を計算することで問題を防ぐことができます。

特定されたパフォーマンスのギャップを埋めるという逸脱管理のプロセスでも、分析主導の予測とレポートを適用する前に、選択された主要な手順を実行することでメリットが得られます。 これらの最初のステップは、認識と目的を高めるもので、インシデントトリアージプロセスの再設計、捜査官のトレーニングカリキュラムと認定要件の刷新、やり直しを優先するための調査プロセスの改善、機能横断的なコラボレーションを促進するための逸脱とパフォーマンス管理のリンク、RCPS の会議とレビューの標準化が含まれます。ボード。

最後に、デジタルと分析への移行の遅れを避けるために、実装ロードマップを作成する前に、各サイトで IIoT の準備状況評価を実行する必要があります。 これにより、ネットワーク全体のさまざまなレベルのデータ成熟度を理解できるようになり、それに応じてロールアウト スケジュールを調整できるようになります。 IIoT 評価に対する高度に標準化され実証済みのアプローチには、わずか 3 週間と、サイト情報技術/運用技術 (IT/OT) プロバイダーや中央 IT/OT などの主要パートナーと協力する訓練を受けた評価者が必要です。

適切に設計されたパイロット プログラムは、俊敏性を高め、優れたオペレーションの学習と文化的受け入れを加速します。 改善手段がパイロット サイトで設計および実装されるため、そのプロセスで開発された知識と機能を体系化して一元管理できます。 レバーの複製可能性と拡張性が高いほど、展開が速くなり、デジタルと分析と従来のリーン レバーの両方のメリットが大きくなります。 KPI ダッシュボード、高度な分析コード ブロック、作業指示テンプレート、その他の主要なツールは、さまざまなサイトで再利用できます。

無菌生産ラインのダウンタイムのかなりの部分は、無菌性を確保するために講じられた予防措置に起因します。 効率の向上を優先してこれらのダウンタイムを制限するあらゆる取り組みでは、選択された動作パラメータの最適化に焦点を当てて患者の安全を確保する必要があります。 たとえば、連続する 2 つのバッチ間で充填資産を洗浄および滅菌するように設計された自動定置洗浄/定置滅菌サイクルは、切り替え時間の 30 ～ 60% を占めます。 これは充填機を再プログラムすることによってのみ変更可能であり、通常はメーカーがこれを行います。 強力な微生物検証、変更管理、品質保証、およびエンジニアリング能力を現場に備えているため、機械に組み込まれた洗浄および滅菌サイクルが確実に校正され、滅菌要件を効率的に満たすことができます。

上記の最初の例で強調したように、無菌操作の人材は現在不足しており、多くのプレーヤーは需要の急増に対処するために比較的スキルの低い労働者を雇用しています。 その結果、非効率で容量に制約のある運用が発生しました。 高度に専門化された滅菌オペレーターを直接雇用することは確かに非常に困難ですが、迅速で的を絞ったスキルアッププログラムを作成することで価値を最大化することができます。 そのための最初のステップは、サンプリング、切り替え時のフィルター設定、オートクレーブの使用など、必要なすべてのスキルを現在の従業員と照らし合わせて、人材のギャップがどこにあるかを強調することです。 これは、ラインマネージャーによって定期的に更新される単純なスキルマトリックスを通じて実行できます。 人材のニーズが明確になったら、選択したアクティビティのスキルアップの潜在的なターゲットと経験豊富な従業員を組み合わせるシフト配置を設計できます。 理想的には、このようなスキル マトリックス ベースの演習をすべての生産ラインで並行して実行すると、ライン間の従業員の交換が可能になる可能性があるため、システムに柔軟性が追加されます。

多くの企業にとって、滅菌能力に対する需要の高まりに対する最善の対応は、既存の資産と労働力を活用して製造プロセスを改善することです。 運用変革は、当面のキャパシティと効率の問題に対処するだけではありません。 また、深く永続的なメリットをもたらすこともできます。 私たちは、この記事で取り上げた重要な要素を評価することが、滅菌メーカーがより効率的な未来を形成し、滅菌能力に対する増え続ける需要を満たすために実行できる最初のステップであると信じています。