규모의 경제에 맞서는 유연한 바이오 제조 솔루션

10년 넘게 약물의 제조 방법에 상당한 변화가 있었습니다. 제약 산업은 제조 관행에서 패러다임의 변화를 겪고 있으며, 복잡한 표적 의약품 생산을 위해 유연한 제조에 더욱 집중하고 있습니다.

동시에 글로벌 제조의 지속적인 성공과 경쟁력을 위해 디지털 기술과 AI의 발전이 더 중요해지고 있습니다. 그러나 인더스트리 4.0이 제약 부문, 특히 의약품 제조 방식에 어떤 영향을 미치고 있을까요? “미래형 시설”(Facility of the Future) 개념은 8년 전에 처음 주목을 받았습니다. 그 이후로 로크웰 오토메이션은 이러한 시설에서 발생하는 문제를 해결하는 디지털 및 자동화 솔루션을 개발하기 위해 내부적으로 그리고 고객과 협력해 왔습니다. 기술 발전이 주요 바이오의약품 제조 프로세스에 어떤 영향을 미치고 있는지, 그리고 자동화가 유연하고 확장 가능한 제조를 지원하는 방향으로 어떻게 발전하고 있는지 논의해 보겠습니다.

산업용 사물인터넷(IIoT)과 인더스트리 4.0 지원 시스템이 추진력을 얻으면서, 기업들은 업계가 더 개인화된 의약품을 추구함에 따라 이에 부응하기 위해 더욱 민첩하고 유연한 제조 관행을 요구하고 있습니다. 동시에 제조업체는 규제 및 보안 문제를 해결하는 경쟁력 있는 솔루션을 찾고 있습니다.

이러한 고려 사항과 더불어 고객 시장에 더 가까운 위치에 작고 민첩한 시설을 배치하는 추세가 커지면서 제조업체는 세포 및 유전자 치료와 같은 복잡한 치료법을 비롯하여 여러 제품의 제조를 지원하도록 쉽게 재구성할 수 있는 시설을 추구하게 되었습니다. 또한 제조업체는 한 장소에서 개발한 다음 다른 장소에 배치하여 자본 지출을 최소화하고 출시 기간을 단축할 수 있는 반복 가능하고 확장 가능한 솔루션을 찾고 있습니다. 이것이 바로 미래형 시설입니다.

"맞춤형 배치"(batch of you)라는 철학은 수년간 제약 분야를 뒷받침해 온 규모의 경제 규칙도 재구성하고 있습니다. 제약 회사는 이를 실현하기 위해 완전히 통합되고 연결된 처리 및 자동화 시스템의 모든 역량과 세부 사항을 활용하는 기술을 구축해야 합니다.

디지털 기술 이전은 이러한 맥락에서 점점 더 중요해지고 있습니다. 개발에서 제조로 데이터와 프로세스를 거의 완벽하게 이전하여 복잡한 치료제를 최대한 효율적이고 일관되게 생산할 수 있도록 합니다. 이러한 디지털 접근 방식은 운영을 간소화하고, 오류를 줄이며, 출시 기간을 단축하는 데 도움이 됩니다. 고도로 유연하고 민첩한 제조 시설은 많은 고객을 위해 이러한 과제에 대응하여 맞춤형 고급 치료제를 생산하지만, 이러한 환경에서 작업하는 생산 및 운영 팀에는 추가적인 요구와 과제가 있습니다.

예를 들어, 시설은 다중 제품을 처리할 수 있어야 하며 일회용 소모품을 사용하고 민첩한 플러그 앤 플레이 통합 아키텍처를 구축하여 최대한 빠르고 원활하며 오류 없는 전환을 실현해야 합니다. 따라서 작업자는 복잡한 자산 및 장비 네트워크를 관리하고 문제를 해결해야 합니다. 자동화에도 불구하고 여전히 연결이나 조정 등 오류가 발생하기 쉬운 수동 개입이 많이 필요합니다.

디지털 및 자동화 기술이 지원하는 방법

실시간 모니터링 및 제어: IoT 및 AI와 같은 디지털 기술을 통해 제조 프로세스를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 이를 통해 편차를 즉시 감지하고 수정할 수 있어 일관된 제품 품질을 보장할 수 있습니다.

예측정비: AI 기반 예측정비는 장비 고장이 발생하기 전에 예측하여 가동 중단 시간을 줄이고 원활한 운영을 실현할 수 있습니다. 예측정비는 장비를 집중적으로 사용하는 유연한 제조 환경에서 특히 중요합니다.

고급 교육 툴: 증강 현실(AR)과 가상 현실(VR)은 작업자에게 몰입형 교육 경험을 제공하여 유연한 제조 시스템의 복잡성을 더욱 효과적으로 이해하고 관리할 수 있도록 지원합니다.

디지털 트윈: 디지털 트윈은 제조 프로세스의 가상 복제본을 생성하여 작업자가 실제 운영을 중단하지 않고 생산을 시뮬레이션하고 최적화할 수 있도록 합니다. 이를 통해 복잡한 제조 레이아웃과 작업을 더욱 효율적으로 계획하고 실행할 수 있습니다.

자동화 전환: 자동화 시스템은 전환과 관련된 시간과 오류를 크게 줄일 수 있습니다. 자율 이동 로봇(AMR)과 로봇 암의 기능 및 유연성 향상은 전환의 물리적 측면을 처리할 수 있으며 소프트웨어 솔루션은 구성 변경을 관리할 수 있습니다.

향상된 연결성: 고급 통신 프로토콜과 중앙 집중식 제어 시스템을 통해 모든 장비와 시스템을 완벽하게 통합할 수 있습니다. 따라서 상호 연결된 장치를 관리하는 데 따른 복잡성이 줄어들고 전반적인 효율성이 향상됩니다.

작업 지침 안내: 디지털 작업 지침은 종종 그래픽 보조 도구로 강화되어 작업자가 복잡한 작업을 단계별로 안내하여 오류 가능성을 줄이고 효율성을 높일 수 있습니다.

유연한 제조 공장은 이러한 디지털 및 자동화 기술을 활용하여 작업자와 생산 담당자가 직면한 복잡성 문제를 해결함으로써 고급 치료제를 생산하는 데 필요한 더욱 효율적이고 안정적이며 적응 가능한 생산 프로세스를 구축할 수 있습니다.

제 생각에는 자동화 개념이 미래형 시설의 전반적인 목표를 개선하고 방해하지 않아야 합니다.

로크웰 오토메이션은 고객의 의견을 경청하고 가장 시급한 요구를 충족하는 솔루션을 제공함으로써 경제성과 기술의 방해 없이 데이터가 핵심이고 환자가 필요로 하는 더 복잡한 치료를 받을 수 있는 미래 로드맵을 정의하는 데 도움을 줄 수 있는 매우 유리한 입장에 있습니다.