生物制藥的進(jìn)步可能會(huì)對(duì)這一代人甚至是未來產(chǎn)生積極影響，所以在這個(gè)領(lǐng)域工作的人們致力于不斷尋求有意義的進(jìn)展。其中之一便是尋找與生物制藥制生產(chǎn)自動(dòng)化和其他高科技增強(qiáng)相關(guān)的機(jī)會(huì)。

以下是將工業(yè)4.0引入該行業(yè)的一些十分引人注目的應(yīng)用場(chǎng)景，小歐帶你一起了解。

01

機(jī)器人無菌灌裝

無菌加工在生物制藥行業(yè)很常見，因?yàn)樗鼤?huì)生產(chǎn)出耐貯存的產(chǎn)品。機(jī)器人特別適合無菌灌裝任務(wù)，因?yàn)樗鼈兛梢猿掷m(xù)執(zhí)行任務(wù)并且發(fā)揮相對(duì)穩(wěn)定，并且在有限的甚至無需人工干預(yù)的情況下完成工作。

生命科學(xué)公司Cytiva似乎已經(jīng)通過使用機(jī)器人完成這項(xiàng)任務(wù)而獲得了不錯(cuò)的結(jié)果。2022年夏天有消息稱該公司通過在加拿大溫哥華開設(shè)新工廠，將制造能力提高了200%以上。而中國臺(tái)灣一家生物技術(shù)工廠的新無菌灌裝設(shè)施系統(tǒng)的灌裝準(zhǔn)確率高達(dá)99.99%，這非常適合高價(jià)值生物制藥液體的生產(chǎn)。據(jù)報(bào)道，該系統(tǒng)是同類系統(tǒng)中的第一個(gè)，并且值得注意的是，它使用的是無需人工干預(yù)的無手套機(jī)械臂，顯著降低了污染風(fēng)險(xiǎn)并消除了與人為錯(cuò)誤相關(guān)的問題。

02

數(shù)據(jù)分析工具

工業(yè)4.0的技術(shù)允許生物制藥行業(yè)人士提高該行業(yè)的追蹤能力。

從上世紀(jì)90年代中期開始，研究人員提出使用條形碼進(jìn)行生物分子識(shí)別。十多年后，人們嘗試使用具有生物相容性的條形碼磁珠。隨著流程越來越自動(dòng)化，條形碼繼續(xù)發(fā)揮重要作用。

最近的一個(gè)使用場(chǎng)景與生物制藥行業(yè)使用的玻璃容器的單位級(jí)可追溯性有關(guān)。通過使用識(shí)別碼，可以讓人們看到裝滿單個(gè)容器的時(shí)間和日期、花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)以及哪臺(tái)機(jī)器完成了這項(xiàng)工作。這樣就可以更輕松地查看哪些設(shè)備對(duì)整體運(yùn)營更有幫助，這可以幫助決策者選擇何時(shí)升級(jí)或淘汰設(shè)備。

收集和分析數(shù)據(jù)的工具還可以通過創(chuàng)建數(shù)字孿生（也叫做“數(shù)字鏡像”，現(xiàn)實(shí)資產(chǎn)的數(shù)字化版本）來實(shí)現(xiàn)生物制藥生產(chǎn)的自動(dòng)化。從事生物制藥行業(yè)的人士表示，數(shù)字孿生對(duì)于流程優(yōu)化和控制特別有用。

為了擴(kuò)大自動(dòng)化運(yùn)營，數(shù)字孿生可以幫助工廠負(fù)責(zé)人了解他們需要做什么，也更容易發(fā)現(xiàn)可能會(huì)限制自動(dòng)化相關(guān)工作順利開展的瓶頸或問題。

當(dāng)負(fù)責(zé)人對(duì)將什么改進(jìn)為自動(dòng)化以及何時(shí)改進(jìn)這兩點(diǎn)有疑問時(shí)，數(shù)據(jù)分析也會(huì)提供幫助。相比沒有技術(shù)輔助的人，專業(yè)工具可以更快地處理大量的信息。分析結(jié)果要么會(huì)突出顯示目前效率低下的流程，要么會(huì)告知哪些流程適合自動(dòng)化改造。

03

云數(shù)據(jù)庫

云計(jì)算是生物制藥領(lǐng)域發(fā)展的另一個(gè)重要方面。許多公司在全球設(shè)有分支機(jī)構(gòu)，一個(gè)擁有云計(jì)算平臺(tái)的登錄憑證的人，無論身在何處，都可以訪問公司網(wǎng)絡(luò)。

云平臺(tái)還可以幫助那些想要遠(yuǎn)程監(jiān)控流程的人。比如單個(gè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)可能會(huì)生成數(shù)十個(gè)樣本，每個(gè)樣本都需要單獨(dú)分析，這便成了應(yīng)用生物制藥生產(chǎn)自動(dòng)化的理想情況。一個(gè)人可以通過云端對(duì)過程進(jìn)行場(chǎng)外監(jiān)控，然后僅在出現(xiàn)問題時(shí)才請(qǐng)人監(jiān)視設(shè)施中發(fā)生的事情。

各個(gè)工業(yè)部門也使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來改進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備的維護(hù)策略。有關(guān)異常工作溫度、振動(dòng)或其他統(tǒng)計(jì)資料的數(shù)據(jù)可以直接進(jìn)入云端進(jìn)行即時(shí)處理和分析。

對(duì)于一些遠(yuǎn)程工作的生物制藥公司員工來說，從云端獲取數(shù)據(jù)也很重要。許多人在COVID-19大流行期間就是這樣做的。云計(jì)算使人們得以從幾乎任何可以訪問互聯(lián)網(wǎng)的地方獲得所需的公司資源，這種便捷的訪問性促進(jìn)了分布式團(tuán)隊(duì)之間更好的協(xié)作。

04

3D打印

3D打印最近獲得了很高的關(guān)注，因?yàn)樗谷藗兡軌虮葌鹘y(tǒng)方法更快地制造產(chǎn)品。許多制造業(yè)領(lǐng)頭羊使用3D打印機(jī)進(jìn)行原型制作或依靠它們進(jìn)行備件的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。這種方法通常比從供應(yīng)商處訂購更高效，尤其是現(xiàn)在許多供應(yīng)鏈并不順暢。

一位以色列研究人員使用患者的生物體材料，3D打印了一顆人類心臟。這顆心臟在解剖學(xué)、細(xì)胞和生化需求方面，與使用它的人相匹配。

為了滿足患者的需求，一些公司還專注于3D打印個(gè)性化的藥物。這樣就能為特定的人提供合適劑量、大小甚至口味的藥物。一些企業(yè)甚至在藥丸上印刷圖案或盲文，方便有視力障礙的人服用它們。

這些技術(shù)仍處于早期發(fā)展階段，所以它們可能還需要一段時(shí)間才能對(duì)生物制藥生產(chǎn)自動(dòng)化產(chǎn)生顯著影響。即便如此，隨著公司擴(kuò)大生產(chǎn)并找到最適合滿足實(shí)際需求的應(yīng)用，在這些投入中學(xué)到的東西應(yīng)該會(huì)被證明是有價(jià)值的。

生物制藥生產(chǎn)自動(dòng)化值得探索

生物制藥生產(chǎn)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)需要時(shí)間、投入和完備的考慮，為了提高這些舉措獲得成功的可能性，決策者必須設(shè)定預(yù)算、優(yōu)先事項(xiàng)和目標(biāo)，也要為遇到困難做好準(zhǔn)備。同時(shí)可以試著了解生物制藥領(lǐng)域的同行使用自動(dòng)化的方式，學(xué)習(xí)他們的經(jīng)驗(yàn)，這也可以幫助人們更有信心地制定發(fā)展計(jì)劃。

生產(chǎn)自動(dòng)化在早期并沒有應(yīng)用到生物制藥行業(yè)，然而，越來越多的領(lǐng)導(dǎo)者意識(shí)到了它的好處，那現(xiàn)在自然就是開始使用并探索其他可能性的好時(shí)機(jī)了。

審核編輯 ：李倩