Een nieuwe uitdaging voor kwaliteitsdeskundigen - het gegevenskwaliteitsconcept

Datakwaliteitsspirale / Data quality spiral

ACATECH digitale Reifegrade (Quelle: FIR A V. an der Hochschule RWTH Aachen) / ACATECH digitale Reifegradstadia (Quelle: FIR A V. an der RWTH Aachen Universität)

Befähigte, wertorientierte Organisation (EVO - Empowered Value-Driven Organization) / Empowered Value-Driven Organization (EVO)

Samenvatting

De rol van kwaliteitssystemen in farmaceutische bedrijven is de afgelopen 15 jaar sneller gegroeid dan enige andere functie. In deze periode groeide een kleine groep die zich bezighield met de traditionele naleving van voorschriften, en breidde zich uit met kwaliteitsexperts op gebieden zoals validatie, productvrijgave, operatie, steriliteitsborging en andere gespecialiseerde functies. Het doel van deze groei was altijd het versterken van de kwaliteitsverbinding tussen productie en techniek. Geleidelijk werd kwaliteit in elke stap van het farmaceutische productieproces fundamenteel: van een silo-concept naar een vloeiend concept. Nu staat een nieuwe uitdaging voor de deur.

De vierde industriële revolutie (Pharma 4.0™) markeert het begin van het "Smart Facility"-tijdperk, waarin digitalisering en automatisering samenwerken om zeer complexe toepassingen en levenscycli te realiseren. In dit geheel nieuwe kader zullen kwaliteitsexperts voor de uitdaging komen te staan hun rol te heroverwegen en de kwaliteitssystemen van hun farmaceutische bedrijven opnieuw vorm te geven, zodat ze gebaseerd zijn op de concepten van datakwaliteit.

Het ICH-idee van Pharma

Sinds 1990 streeft de Internationale Raad voor Harmonisatie (ICH - International Council for Harmonization) naar een wereldwijd unieke aanpak om te verzekeren dat veilige, effectieve en kwalitatief hoogwaardige geneesmiddelen op zo efficiënt mogelijke wijze worden ontwikkeld en geregistreerd. Tussen 2005 en 2008 verduidelijkte de Raad met de publicatie van de Q9- en Q10-richtlijnen hoe kwaliteitssystemen moeten zijn en functioneren om de hoogste kwaliteit van geneesmiddelen te garanderen.

In deze jaren hebben de meeste farmaceutische bedrijven wereldwijd hun kwaliteitssystemen aangepast aan de ICH-richtlijnen, waarmee de rol van de ICH binnen de farmaceutische organisatie werd versterkt. Tegelijkertijd lag de waarde en uitdaging van de ICH vooral in het toepassen van wetenschappelijke en risicogebaseerde principes voor kwaliteitssystemen om de volledige levenscyclus van het geproduceerde product te dekken.

De nieuwe sleutelwoorden

De ICH Q9 en Q10 waren de ware revolutie voor wat wij de blockbuster-tijdperk van de farmacie of "Pharma 2.0" kunnen noemen. Deze periode werd gekenmerkt door massaproductie van homogene producten over langere tijd. De belangrijkste kenmerken van deze Pharma 2.0-organisaties waren dat ze werden geleid door een hiërarchische cultuur gebaseerd op de ervaring van besluitvormers, en dat ze in silo’s georganiseerd waren. Volgens de ICH-richtlijnen hebben de kwaliteitsteams deze mentaliteit doorbroken en de functie van de kwaliteitafdelingen zo ingrijpend gemaakt dat ze als vloeiend werden ervaren. De sleutelpersoon in deze minder gestructureerde organisatie was de kwaliteitsexpert. In zijn rol als vakspecialist moest hij praktijkinformatie koppelen aan zijn eigen ervaring in kwaliteitsvraagstukken om op wetenschappelijke basis beslissingen te nemen.

Nu verandert het spel snel. De al zeer snelle overgang van traditionele farmacie naar biotechnologie en genetica werd door de COVID-19-crisis, marktveranderingen en technologische vooruitgang nog versneld. Dit zijn de drijfveren die de farmaceutische wereld aanzetten tot een nieuwe industriële revolutie: of, zoals de ISPE het noemt, Pharma 4.0™.

Zoals bij elke nieuwe periode zijn enkele sleutelwoorden fundamenteel voor het begrijpen van de belangrijke verschillen met het verleden. Voor de vierde industriële revolutie zijn digitale volwassenheid, automatisering en holisme de belangrijkste begrippen die men moet begrijpen.

Van digitale volwassenheid tot datakwaliteitsconcept

Een van de sterkste bewijzen voor de vierde industriële revolutie in de farmaceutische industrie is de opkomst van intelligente faciliteiten. Na jarenlange ontwikkeling van dit concept op papier, worden deze technologisch ondersteunde locaties nu werkelijkheid. Kort gezegd, een faciliteit is "intelligent" wanneer alle digitale volwassenheidsniveaus van Acatech worden bereikt:

– Niveau 1: Computerisering.
– Niveau 2: Connectiviteit.
– Niveau 3: Zichtbaarheid.
– Niveau 4: Transparantie.
– Niveau 5: Voorspellend vermogen.
– Niveau 6: Aanpassingsvermogen

Het behalen van niveau 1 betekent de overgang van een "papiergebaseerde" naar een "gegevensgebaseerde" operatie, terwijl het waarborgen van connectiviteit (niveau 2) de overgang betekent van geïsoleerde apparaten naar een systeemintegratie met gedeelde data.

De eerste stap van de Pharma 4.0-revolutie is het zichtbaarniveau (niveau 3), dat wil zeggen het vermogen om in realtime te zien wat er met de gegevens van sensoren gebeurt in de digitale keten die in de vorige fase is opgebouwd. Het is duidelijk dat de meeste farmaceutische bedrijven zich momenteel in deze fase bevinden. Dit is de fase waarin de belangrijkste prestatie-indicatoren (KPI's) worden verzameld en online beschikbaar zijn. Zoals eerder vermeld, blijft men echter nog steeds vertrouwen op kwaliteitsspecialisten die hun beslissingen deels baseren op ervaring en deels op wetenschappelijke gegevens door historische data offline te analyseren.

De digitale schaduw die wordt gecreëerd door de processen in de eerste drie niveaus, wordt aangevuld door automatisering in de laatste drie niveaus. Transparantie (niveau 4) wordt gedefinieerd door het vermogen om interacties in de digitale schaduw te herkennen en te interpreteren terwijl ze plaatsvinden, om de ware oorzaken te vinden (deductief vermogen). Daarnaast is het vermogen om te voorspellen (niveau 5) essentieel voor automatische besluitvorming. In niveau 4 beginnen systemen trends te analyseren en de digitale schaduw naar de toekomst te projecteren om tijdig passende maatregelen te nemen. De laatste fase is het aanpassingsvermogen, dat wil zeggen het geautomatiseerde vermogen om processen zonder handmatige ingrepen en ondanks veranderde invoer en omstandigheden aan te passen om gecorrigeerde resultaten te behalen.

Niet alle farmaceutische bedrijven hoeven alle niveaus te behalen. Bedrijven die bijvoorbeeld grote consumentenproducten produceren, hebben mogelijk niet de noodzaak om de digitale volwassenheidsniveaus te bereiken. Anderzijds zal deze holistische aanpak de enige manier zijn om het bedrijf met hightechproducten, nieuwe therapieën en producten met hoge toegevoegde waarde voort te zetten. Bovendien is het belangrijk op te merken dat een organisatie alle vijf niveaus van digitale volwassenheid kan behalen door simpelweg de capaciteit te hebben om ze uit te voeren; het is echter de taak van kwaliteitsexperts en systeemverantwoordelijken om deze capaciteit daadwerkelijk in praktijk te brengen.

"Holistisch" betekent inderdaad een volledige kijk op iets, inclusief alle invloeden en mogelijke verbanden. Holisme in de wetenschap is een onderzoeksbenadering waarbij de studie van complexe systemen centraal staat. Systemen worden beschouwd als coherente geheelheden, waarvan de onderdelen het beste in context en in relatie tot elkaar en het geheel kunnen worden begrepen.

We kunnen deze aanpak voor besluitvorming in de farmaceutische productie "datakwaliteit" noemen. Dit verwijst naar de lange reis van gegevens door de digitale volwassenheidsniveaus en het uiteindelijke doel om verzamelde data om te zetten in geïnformeerde beslissingen (CAPA).

De nieuwe uitdaging

Wat wordt de rol van de kwaliteitsexpert zoals die door de ICH wordt voorgesteld? De systemen zullen zich zodanig ontwikkelen dat ze bestaande processen automatisch kunnen corrigeren, voorspellen en aanpassen, en ze zullen binnen korte tijd de besluitvormingsmethoden vervangen die we nu gebruiken. Kan men stellen dat datakwaliteit alleen voldoende is om de kwaliteit van farmaceutische producten te waarborgen?

Zoals bij elke industriële revolutie is technologische vooruitgang niet voldoende om een tijdperk te veranderen; er moet ook een culturele vooruitgang plaatsvinden met dezelfde kracht. Cultuurveranderingen kunnen top-down plaatsvinden, wanneer het hogere management de verandering afdwingt, of bottom-up, wanneer een brede beweging een revolutie ontketent. In beide gevallen is het bewijs dat er een geïsoleerde organisatie bestaat die zich verder moet ontwikkelen. In Pharma 4.0, na digitalisering en automatisering, zal een organisatie die is gestructureerd in lagen en afdelingen niet meer nodig zijn. Voor het eerst in de branche maken we een culturele verandering mee van boven naar beneden en van onder naar boven. Medewerkers op alle niveaus moeten in een vloeiende, procesgerichte Lean-organisatie multi-inzetbaar worden.

Dit geldt ook voor de kwaliteitsafdeling en haar vakspecialisten. Omdat het proces van het uitwisselen van kwaliteitsinformatie sneller en nauwkeuriger is dan voorheen, is er geen tijd meer om adviezen en goedkeuringen te verkrijgen. Het begrip van kwaliteitsconcepten moet naast proces-, productie- en statistische kennis ook behoren tot de vaardigheden van de nieuwe experts. De kwaliteitafdeling van Pharma 4.0 wordt een "Empowered Value-driven Organization" (EVO), waarin elke expert is uitgerust met informatie over datakwaliteit die hem in staat stelt beslissingen te nemen zonder hiërarchische besluitvorming. De automatiseringsniveaus (Transparantie, Voorspellend vermogen, Aanpassingsvermogen) garanderen dat deze beslissingen worden genomen om de verwachte doelen te bereiken: verhoging van de systeembetrouwbaarheid, verbetering van productkwaliteit en vermindering van documentatiebehoeften.

Recente marktstudies wijzen erop dat automatisering het grootste deel van het "voorspelbare werk" zal vervangen, maar dat tegelijkertijd de behoefte aan vakbekwame professionals toeneemt die de besluitfase voor alles wat "onvoorspelbaar" is, kunnen beheren. De omvang van de benodigde toename van het aantal nieuwe professionals is indrukwekkend. We spreken van een wereldwijde groei van 150% met enkele honderden miljoenen mensen die hun vaardigheden parallel aan de opkomst van deze nieuwe industriële revolutie verder moeten ontwikkelen.

Conclusies

In het tijdperk van de vierde industriële revolutie is datakwaliteit de fundering waarop farmaceutische bedrijven hun productie moeten bouwen. Dit zal gebeuren door een diepe verbinding tussen alle verschillende fasen van de productie, die momenteel hun afgebakende contouren verliezen. Aan de ene kant zullen digitalisering en automatisering de werkzaamheden vervangen die we als "voorspelbaar" kunnen definiëren. Aan de andere kant vereist de enorme hoeveelheid data die als basis voor besluitvorming dient, veelzijdig gekwalificeerde experts voor interpretatie. Geavanceerde vaardigheden op het gebied van statistiek, procesengineering, contaminatie en microbiologie zijn slechts enkele voorbeelden van het benodigde kennisportfolio.

Bovendien zal de rol van deze nieuwe kwaliteitsexperts fundamenteler zijn dan in het verleden. De vloeiende organisatie die wordt gecreëerd door het datakwaliteitsconcept zal traditionele afdelingen omvormen tot EVO's, waarin kernbeslissingen worden genomen door kwaliteitsexperts zonder dat er een hiërarchische besluitstructuur bestaat.

Referenties

1. ICH Harmonized Tripartite Guideline – Quality Risk Management Q9.
2. ICH Harmonized Tripartite Guideline – Pharmaceutical Quality System Q10.
3. Al-Hafez N., Allyn T., Duckworth Y. M., Landertinger Forero R. W., Hartmann L., Lundsberg-Nielsen L., Roberts D. J., Van Den Broeck J., Zimmer T., Holistische Controlestrategie: Van ICH-kwaliteitsrichtlijnen tot Pharma 4.0™, Farmaceutisch Technisch Tijdschrift, maart/april 2021
4. Wyn S., Canterbury J.: Een GAMP®-benadering voor Robotprocesautomatisering, Farmaceutisch Technisch Tijdschrift, mei/juni 2020.
5. Heesakkers H, Woelbeling C., Zimmer T., Al-Hafez N., Binggeli L., Canzoneri M., Hartmann L.: Toepassing van holistische controlestrategie in Pharma 4.0™, Farmaceutisch Technisch Tijdschrift, januari/februari 2020.
6. Schuh, G., Anderl, R., Gausemeier J., ten Hompel, M., Wahlster, W. (Eds.): Industrie 4.0 Volwassenheidsindex. Het beheer van de digitale transformatie van bedrijven (acatech STUDY), München: Herbert Utz Verlag 2017.
7. Tilley J., Bolz L., Ludwig-Dehm P. M., Wägner S., – Industriële robotica - inzichten in de toekomstige groeidynamiek van de sector, McKinsey & Company, juli 2019