Ein im Labor funktionierender pharmazeutischer Prozess ist noch lange kein stabiler Serienprozess. Mit steigenden Mengen verändern sich Anlagen, Materialflüsse, räumliche Anforderungen und organisatorische Abläufe – gleichzeitig müssen GMP-Vorgaben und Qualitätsanforderungen jederzeit erfüllt bleiben. Michal Říha, Senior Manager und Mitglied der Geschäftsleitung der PROTEMA Unternehmensberatung, erläutert im Interview, warum beim Übergang in die industrielle Produktion nicht allein die Verfahrenstechnik entscheidend ist, welche Schnittstellen besonders kritisch werden und weshalb sich viele spätere Probleme bereits in einer frühen Planungsphase vermeiden lassen.
Der Weg vom Labor- oder Pilotprozess zur GMP-konformen Serienproduktion ist weit mehr als die technische Vergrößerung von Chargen und Anlagen.
Entscheidend ist das Zusammenspiel von Verfahren, Infrastruktur, Materialfluss, Qualitätssicherung, Organisation und Produktionshochlauf.
Erst wenn diese Faktoren ganzheitlich betrachtet und aufeinander abgestimmt werden, entsteht aus einem validierten Prozess eine stabile, reproduzierbare und wirtschaftliche Produktion.
Das ist genau die entscheidende Frage. Ein Verfahren kann wissenschaftlich hervorragend verstanden und im Labor sehr stabil sein. Für die industrielle Produktion reicht das aber nicht aus. Sobald größere Mengen hergestellt werden, entstehen zusätzliche Abhängigkeiten: Material muss bereitgestellt und bewegt werden, Anlagen benötigen Medien und Infrastruktur, Proben müssen genommen und freigegeben werden, und am Ende muss der gesamte Ablauf reproduzierbar funktionieren.
Industrialisierung bedeutet deshalb für mich, dass nicht nur der eigentliche Herstellschritt funktioniert. Das gesamte System rund um diesen Prozess muss belastbar sein.
Beim Scale-up steht zunächst häufig die verfahrenstechnische Frage im Mittelpunkt: Wie lässt sich ein Prozess von einer kleineren auf eine größere Menge übertragen? Das ist selbstverständlich wichtig.
Aber industrielle Produktion stellt zusätzliche Anforderungen. Eine Anlage mit höherer Kapazität benötigt möglicherweise andere Flächen, andere Medien, andere Materialbereitstellung oder andere Personalkonzepte. Auch Prozessparameter können sich verändern, wenn andere Technologien eingesetzt werden.
Deshalb sollte das Unternehmen nicht nur fragen, ob der Prozess technisch größer funktioniert, sondern ob der gesamte Wertstrom unter Serienbedingungen stabil beherrscht werden kann.
Sehr häufig an Schnittstellen. Die einzelnen Spezialisten beherrschen ihre Disziplin in der Regel ausgezeichnet. Schwierigkeiten entstehen, wenn beispielsweise Erkenntnisse aus der Prozessentwicklung in technische Anlagenanforderungen übersetzt werden müssen oder wenn aus einem Prozess plötzlich konkrete Anforderungen an Gebäude, Reinräume oder Logistik entstehen.
Wenn diese Übergaben nicht sauber definiert sind, entstehen Missverständnisse. Und die werden häufig erst dann sichtbar, wenn Änderungen bereits teuer werden – etwa während Detailengineering, Installation oder Qualifizierung.
Indem die verschiedenen Disziplinen wesentlich früher zusammengebracht werden. Prozessentwicklung, Anlagenplanung, Fabriklayout, Qualität und Logistik sollten nicht nacheinander arbeiten und ihre Ergebnisse anschließend zusammenfügen.
Wir bevorzugen eine parallele Entwicklung. Wenn sich beispielsweise eine Kapazitätsannahme verändert, muss unmittelbar geprüft werden, was das für Anlage, Fläche, Materialfluss und Personal bedeutet. Dadurch werden Wechselwirkungen früh sichtbar.
Der große Vorteil besteht darin, dass sich in dieser Phase noch relativ leicht reagieren lässt. Wenn die Halle gebaut und das Equipment bestellt ist, wird jede Änderung deutlich aufwendiger.
Ein pharmazeutischer Prozess ist erst dann industrialisiert, wenn Verfahrenstechnik, Materialfluss, Qualität, Organisation und Hochlauf als durchgängiges System funktionieren.
Von Anfang an. GMP-Anforderungen beeinflussen nicht nur Dokumentation oder Validierung, sondern unmittelbar das physische Fabrikkonzept. Reinheitsklassen, Luftführung, Temperaturbedingungen oder Schleusen bestimmen zum Beispiel, wie Flächen voneinander getrennt werden müssen.
Auch der Materialfluss ist davon betroffen. Verpackungen, Rohstoffe, Zwischenprodukte, Personal und Abfälle dürfen sich nicht beliebig durch dieselben Bereiche bewegen.
Wenn solche Anforderungen erst nachträglich in ein bestehendes Layout integriert werden, entstehen zwangsläufig Kompromisse oder Umbauten. Deshalb müssen Qualität und GMP Teil der Konzeptentwicklung sein – nicht deren abschließende Kontrolle.
Genau diese Sichtweise kann problematisch sein. Eine Produktionsanlage kann technisch perfekt funktionieren – wenn das benötigte Material nicht rechtzeitig oder nicht im richtigen Zustand bereitsteht, produziert sie trotzdem nicht.
Intralogistik ist deshalb im industriellen Maßstab ein integraler Bestandteil des Herstellungsprozesses. Wer kommissioniert? Wann wird Material freigegeben? Wo befinden sich Zwischenbestände? Wie werden Proben bewegt? Was geschieht mit Restmaterial oder Abfällen?
Gerade bei temperaturkritischen oder sterilen Produkten kommen zusätzliche Anforderungen hinzu. Diese Fragen sollten geklärt sein, bevor die Produktion startet.
Indem man nicht nur mit einem einzigen Planwert arbeitet. Wir empfehlen, mehrere realistische Szenarien zu entwickeln. Wie sieht das Produktionssystem beispielsweise bei veränderten Chargengrößen aus? Was passiert, wenn weitere Produkte hinzukommen? Wie wirkt sich ein höherer Automatisierungsgrad aus?
Es geht nicht darum, jede theoretisch denkbare Zukunft abzubilden. Entscheidend ist, die wesentlichen Bandbreiten zu verstehen. So wird sichtbar, welche Konzepte robust sind und welche bereits bei moderaten Veränderungen an ihre Grenzen stoßen.
Simulationen sind besonders wertvoll, weil sich Zusammenhänge prüfen lassen, bevor reale Kapazitäten geschaffen werden. Wir können beispielsweise untersuchen, ob geplante Anlagen tatsächlich zusammenpassen, wo Puffer erforderlich werden oder wie sich unterschiedliche Produktionsprogramme auf Flächen und Materialflüsse auswirken.
Dadurch lassen sich Engpässe erkennen, bevor sie im laufenden Betrieb auftreten. Aber auch hier gilt: Eine Simulation liefert nicht automatisch die richtige Entscheidung. Die Ergebnisse müssen fachlich eingeordnet werden.
Durchaus. Nach erfolgreicher Qualifizierung besteht schnell der Wunsch, möglichst rasch auf die Zielkapazität hochzufahren. Genau das kann aber riskant sein.
Unter realen Bedingungen treffen plötzlich alle Prozesse gleichzeitig aufeinander: Materialversorgung, Produktionsplanung, Qualitätskontrolle, Verpackung und Organisation. Deshalb ist ein schrittweiser Ramp-up sinnvoll.
Man erhöht die Leistung kontrolliert, beobachtet definierte Kennzahlen und korrigiert Abweichungen früh. Kleine Probleme lassen sich bei niedrigerer Auslastung erheblich leichter beherrschen als unter Volllast.
Eine sehr große. Technische Klarheit allein genügt nicht. Es muss eindeutig geregelt sein, wer Entscheidungen trifft, wer Informationen liefert und wer bestimmte Prozessschritte verantwortet.
Gerade große Industrialisierungsprojekte vereinen sehr unterschiedliche Fachdisziplinen. Wenn Verantwortlichkeiten unscharf bleiben, entstehen Verzögerungen oder Entscheidungen werden mehrfach diskutiert.
Klare Rollenmodelle und definierte Übergabepunkte schaffen deshalb ebenso viel Stabilität wie technische Standards.
Pharmaunternehmen verfügen selbst über sehr tiefes Know-how zu ihren Produkten und Verfahren. Unsere Aufgabe besteht nicht darin, dieses Wissen zu ersetzen.
Wir ergänzen es um die Perspektive der Industrialisierung: Wie wird aus dem Prozess eine funktionierende Produktionsstruktur? Wie müssen Layout, Logistik, Organisation, Kapazitäten und Infrastruktur zusammenspielen?
Gerade der neutrale Blick auf die Schnittstellen hilft häufig, Annahmen verschiedener Fachbereiche frühzeitig miteinander abzugleichen und daraus ein konsistentes Gesamtsystem zu entwickeln.
Nicht erst über Serienfähigkeit nachdenken, wenn der Prozess wissenschaftlich abgeschlossen ist. Die spätere industrielle Umsetzung sollte bereits früh mitgedacht werden.
Je eher Prozess, Anlage, Qualität, Gebäude, Materialfluss und Organisation gemeinsam betrachtet werden, desto geringer ist das Risiko späterer Planungsschleifen.
Ein pharmazeutischer Produktionsprozess ist aus meiner Sicht erst dann wirklich industrialisiert, wenn nicht nur das Produkt in der gewünschten Qualität entsteht, sondern der gesamte Ablauf stabil, reproduzierbar und wirtschaftlich funktioniert.
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