Onbeperkt veel surveillance-toepassingen in de cel- en gentherapie-installatie van Lonza in Houston

De Lonza AG is een Zwitsers farmaceutisch bedrijf en wereldwijd toonaangevende aanbieder van contractproductie voor de farmaceutische en biotechnologie-industrieën. Lonza combineert technologische innovatie met eersteklas productie en uitstekende proceskwaliteit om diensten aan te bieden op het gebied van farmaceutica, biotechnologie, voeding en speciale werkstoffen.

De circa 27.871 m² grote fabriek van Lonza buiten Houston, Texas, is de grootste faciliteit ter wereld voor de productie van producten voor cel- en gentherapie. In de faciliteit worden therapieproducten vervaardigd die de onderliggende oorzaken van genetisch gerelateerde ziekten kunnen verlichten en de resultaten voor patiënten kunnen verbeteren. Aangezien productiekosten een grote drempel vormen voor de marktintroductie van nieuwe therapieën, is een ultramoderne inrichting vereist om kostenefficiënte productie en hoogwaardige producten te garanderen. De Lonza-fabriek in Texas beschikt over geavanceerde technologieën en intern knowhow om het uitgebreide aanbod te ondersteunen. Dit omvat maatwerkprocessen en analytische ontwikkeling, kosteneffectieve productie en cGMP-conforme procedures.

“We gebruiken het Vaisala viewLinc-monitoringsysteem al ongeveer negen jaar,” zegt David Teer, Senior Engineering Manager, Viral-based Therapeutics, Lonza Houston. “We hebben het systeem in onze vorige faciliteit in beperkte mate ingezet. Toen maakten we kennis met de functies van viewLinc. Naarmate onze bedrijfsactiviteiten groeiden, zijn we begonnen het systeem in meer toepassingen te gebruiken.”

“Het opzetten van GMP-omgevingen kan kostbaar en complex zijn. Onze faciliteit beschikt ook over een gebouwautomatiserings- en controlesysteem. Het systeem is betrouwbaar, maar we zijn zeer bezorgd over de monitoring,” beschrijft David Teer.

Betrouwbare draadloze, naadloze gegevens

Na vele jaren succesvol gebruik van bekabelde data-logger van de DL-serie van Vaisala voor monitoring, heeft Lonza Houston enkele van de draadloze VaiNet-data-logger van Vaisala geïntegreerd. “We waren geïnteresseerd in de signaalsterkte van de draadloze data-logger,” legt David Teer uit. “Over het algemeen is signaalverstoring een probleem bij draadloze communicatie. We hebben echter vastgesteld dat de VaiNet-draadloze apparaten door gebouwen met aanzienlijke infrastructuurhindernissen zoals beton en staal kunnen communiceren.”

“Bovendien was de mogelijkheid dat zoveel meetpunten via slechts één CAT6-ethernetkabel gegevens naar de software kunnen sturen een groot voordeel. We waren gewend om vaste twisted-pair-kabels te leggen om de dekking te garanderen. Dat was arbeidsintensief en kostbaar. En nog erger, als een kabel ooit doorgeknipt werd, waren die gegevens voor altijd verloren. De Vaisala-data-logger beschikt over een ingebouwde geheugenfunctie die ervoor zorgt dat de gegevens op het moment van meten worden vastgelegd. Dat is voor ons enorm belangrijk.”

“Het viewLinc-systeem is niet alleen eenvoudig te controleren op GMP-conformiteit, maar ook efficiënter dan alle bekabeling die normaal gesproken nodig is voor automatiserings- en controlesystemen.”
– David Teer, Senior Engineering Manager, Viral-based Therapeutics, Lonza Houston

Kosteneffectieve cleanrooms

De Lonza Houston-faciliteit omvat onderzoeks- en ontwikkelingslaboratoria, productie- en opslagruimtes en cleanrooms. In 2012 installeerde Lonza Houston haar eerste cleanroommonitoringskast van Vaisala, de CAB100.

“De cleanroomkasten zijn een handige oplossing,” vertelt David Teer. “Vroeger bouwden we onze eigen kasten om de cleanrooms te monitoren. We kochten de drukmeters, de stroomaansluiting enzovoort en alles werd bekabeld. Nu biedt Vaisala kasten aan waarin alles is geïntegreerd wat we nodig hebben. Dit is een goede manier om arbeidskosten te verlagen. We specificeren onze eisen, en Vaisala bouwt het voor ons. Dit vermindert het totale bouwbudget van een cleanroom. Het opzetten van een cleanroom moet efficiënt verlopen. Vaak zijn we in een race tegen de klok voor de productlancering. Hoe sneller we het monitoringsysteem kunnen inrichten, des te beter.”

Systeeminteroperabiliteit

Naast de VaiNet-draadloze data-logger en cleanroomkasten heeft Lonza de inzet van viewLinc uitgebreid naar een breed scala aan toepassingen. In de afgelopen tien jaar, en met de uitbreiding van de faciliteit, heeft Lonza de monitoringfuncties van viewLinc in meer toepassingen geïntegreerd dan alle andere systeemgebruikers.

“We zijn zeer creatief geweest in het gebruik van viewLinc en hebben de functies ervan uitgebreid ten voordele van ons,” zegt Jine Jine Li, Senior Automation Engineer, Lonza. “We hebben viewLinc gebruikt voor de integratie in systemen zonder monitoringfuncties. We monitoren incubatoren, koelkasten en cleanrooms, maar nu kunnen we viewLinc ook inzetten voor andere apparatuur, waaronder pompen, geleidbaarheidssensoren, centrifuges en locatiegebonden voedersystemen.”

“De productie van producten voor cel- en gentherapie omvat veel afzonderlijke systemen,” beschrijft David Teer. “Een groot automatiserings- en controlesysteem biedt slechts slechte interoperabiliteit met alle apparatuur — pompen, weegschalen, sensoren van allerlei aard. Het is kosteneffectiever om een eenvoudige universele logger te gebruiken om al deze gegevens in één systeem te monitoren.”

Twee unieke toepassingen van viewLinc die Lonza heeft geïmplementeerd, zijn de monitoring van centrifuges en weegschalen. “Om een centrifuge te monitoren, moesten we Hertz omzetten in een milliampère-signaal,” legt Jine Jine Li uit. “En we monitoren de weegschalen zodanig dat de gegevens in viewLinc kunnen worden opgeroepen wanneer er een gewicht op wordt geplaatst. We hebben onze weegschalen gekalibreerd zodat we weten welke bedrijfsparameters ze hebben. Bijvoorbeeld, een weegschaal kan 0 g aangeven en vervolgens direct 10.000 g, maar we willen ze nauwkeuriger kalibreren binnen een bereik van ±2 tot ±5%. We nemen de kritische procesparameters van een toepassing en kalibreren deze volgens strenge specificaties.”

“Met de nieuwe Modbus-functies van viewLinc kunnen we nu elke parameter meten met een Modbus-apparaat en trendgegevens ophalen in viewLinc. Dat is zeer nuttig,” aldus Jine Jine Li.

“Het creatieve gebruik van viewLinc heeft ons operationeel snel gemaakt,” vertelt David Teer. “We kunnen snel reageren op veranderingen. De gevalideerde server van viewLinc is al aanwezig. We kunnen probleemloos apparaten toevoegen zonder telkens het wiel opnieuw uit te vinden. Dit is een bijkomend voordeel van het viewLinc-systeem, in tegenstelling tot het volledig afhankelijk zijn van een groot automatiserings- en controlesysteem.”

David Teer en Jine Jine Li waarderen ook de back-upfuncties van viewLinc. “Stel dat we tijdelijk de communicatie met een bewaakte locatie verliezen. Wanneer de verbinding wordt hersteld, zien we dat viewLinc alle gegevens heeft bewaard en ontbrekende informatie automatisch heeft aangevuld,” zegt David Teer. “Deze gegevensintegriteit geeft ons veel vertrouwen in ons kwaliteitsborgingsteam.” Een belangrijk voordeel van het viewlinc-systeem is de redundante opslag van de data-logger.

Vereenvoudigde automatisering

Momenteel begint Lonza met het gebruik van viewLinc als tussensysteem voor communicatie met haar gegevensbeheersysteem om data-analyse uit te voeren.

“De introductie van de nieuwste versie van viewLinc was voor ons perfect getimed, omdat deze de Vaisala OPC UA-server bevat,” zegt Jine Jine Li. “We hebben nauw samengewerkt met het Vaisala-team om de integratie van viewLinc-gegevens in onze andere systemen te realiseren. We kunnen nu in ons gegevensbeheersysteem werken en gevalideerde gegevens van viewLinc laten binnenstromen. Op deze manier kan ons MSAT-team (Manufacturing Science & Technology) analyses uitvoeren in een datahistorian-systeem voor procesontwikkeling.”

“De aanpasbaarheid van het viewLinc-systeem voor verschillende locatie-migraties heeft de productiviteit en efficiëntie bij het inrichten van ruimtes en bij klantinteracties aanzienlijk verhoogd,” benadrukt Jine Jine Li. “Andere toepassingen die we ter plaatse hebben, bieden deze eigenschap niet. Dit dwingt ons om rond deze beperking te plannen. Met viewLinc verloopt dat naadloos.”

Lonza Houston plant nu de implementatie van signaalslingers voor de alarmfunctie, zodat viewLinc alarmen kan sturen naar alle hoofdvoedingssystemen van de faciliteit. Het deurvergrendelingssysteem van de faciliteit kan ook worden geïntegreerd in viewLinc voor trendgegevens en alarmering.

“Met viewLinc kunnen we de apparaten zelf implementeren. Bij een groot automatiserings- en controlesysteem zijn vaak servicetechnici ter plaatse nodig voor ondersteuning. Als we problemen of vragen over viewLinc hebben, bellen we Vaisala en werken we samen aan een oplossing. Dit biedt ons oplossingen in plaats van nieuwe problemen.”
– David Teer, Senior Engineering Manager, Viral-based Therapeutics, Lonza Houston

Ondersteuning en conformiteit

“In de loop der jaren heeft Vaisala zich ingezet voor ondersteuning bij complexe systeemintegraties ter plaatse en heeft alle onze eisen effectief ondersteund,” vertelt David Teer. “Vaisala heeft het ons mogelijk gemaakt de tijd te verkorten die nodig is voor het opzetten van een volledig GMP-gereguleerde omgeving. Dit geeft ons een concurrentievoordeel.”

“We worden gecontroleerd door onze klanten en de FDA. We hebben vertrouwen en bewezen resultaten bij audits, omdat het viewLinc-systeem ervoor zorgt dat we voldoen aan GMP-voorschriften. We kunnen viewLinc ook inzetten in niet-GMP-toepassingen, zoals gestandaardiseerde kwaliteitscontrolelaboratoria, procesontwikkelingslaboratoria, onderzoeks- en ontwikkelingslaboratoria en niet-GMP-koelruimtes.”

“De ontwerpfuncties van viewLinc maken toekomstgerichte toepassingen en creativiteit mogelijk voor een ultramoderne monitoring van complexe processen.”
– Jine Jine Li, Senior Automation Engineer, Lonza Houston