Automatische Überwachung in GMP-Umgebungen

Nur wenige Branchen sind so stark reg­uliert wie die Phar­main­dus­trie. Die strik­ten Vorschriften gewährleis­ten die Sicher­heit und Wirk­samkeit der Arzneimit­tel, die in den Verkauf kom­men. Die Unternehmen pro­duzieren, ver­pack­en und lagern die Arzneimit­tel deshalb unter streng kon­trol­lierten Bedin­gun­gen. Um poten­zielle Prob­leme schnell auszuräu­men, sind die Her­steller verpflichtet, diese Bedin­gun­gen lück­en­los zu überwachen. Wer­den Gren­zw­erte über­schrit­ten, muss umge­hend ein Alarm aus­gelöst und entsprechend reagiert wer­den. Zudem müssen Phar­maun­ternehmen in der Lage sein, Pro­duk­tion­schar­gen gegebe­nen­falls zurück­zu­ver­fol­gen und gegenüber Auf­sichts­be­hör­den nachzuweisen, dass die Bedin­gun­gen bei Her­stel­lung, Ver­pack­ung und Lagerung spez­i­fika­tion­skon­form waren.

Diese Anforderun­gen sind ein Aspekt der GMP-Vorschriften (Good Man­u­fac­tur­ing Prac­tice), die für Pharmapro­duzen­ten auf der ganzen Welt gel­ten – so auch für das schwedisch-britis­che Phar­maun­ternehmen AstraZeneca, das seine Pro­duk­te durch strenge Kon­trollen der Umge­bungspa­ra­me­ter bei der Fer­ti­gung, Ver­pack­ung und Lagerung schützt.

Hohe Anforderungen im Pharmabereich

2013 beschloss die Fir­ma, eine neue Überwachungslö­sung für ihr Werk Södertäl­je süd­west­lich von Stock­holm zu imple­men­tieren. Die wichtig­sten Auswahlkri­te­rien waren dabei die Zuver­läs­sigkeit der Mes­sun­gen und die Unter­stützung für ver­schiedene Mon­i­tor­ing-Optio­nen sowie die Möglichkeit, das Sys­tem bedarf­s­gerecht zu erweit­ern. Pro­jek­tleit­er Mats Ander­s­son war für die Auswahl und Instal­la­tion des Sys­tems ver­ant­wortlich und entsch­ied sich für das automa­tis­che viewL­inc Überwachungssys­tem von Vaisala, dem führen­den Anbi­eter auf dem Gebi­et von Umwelt- und Indus­triemes­sun­gen. Mit viewL­inc lassen sich Infor­ma­tio­nen über Tem­per­atur, Luft­feuchte und Dif­feren­z­druck in der Pro­duk­tion­san­lage erfassen, die zur Sicherung der Pro­duk­tqual­ität dienen. Da das Sys­tem auch reg­u­la­torische Aufla­gen erfüllt, kön­nen ohne großen Aufwand auch die nöti­gen Com­pli­ance-Anforderun­gen gegenüber den zuständi­gen Auf­sichts­be­hör­den nachgewiesen werden.

„Vaisala kam für uns infrage, weil wir bere­its langjährige pos­i­tive Erfahrung mit den Überwachungs­geräten des Unternehmens haben. Wir waren uns sich­er, dass das Vaisala Sys­tem unsere Anforderun­gen erfüllen würde“, erk­lärt Andersson.

Erweiterungen ohne externe Unterstützung

Der Startschuss für das mehrphasige Pro­jekt fiel 2014. In der ersten Phase instal­lierte und vali­dierte Vaisala seine Sys­teme inner­halb ein­er Woche. Anschließend führte AstraZeneca seine eigene Vali­dierung sowie andere Vor­bere­itungs­maß­nah­men durch.

In der näch­sten Phase des Instal­la­tion­spro­jek­ts inte­gri­erte AstraZeneca zahlre­iche Instru­mente in Eigen­regie. „Bei einem großen Stan­dort wie Södertäl­je ist es von großem Vorteil, dass wir zusät­zliche Geräte selb­st ein­binden und vor allem vali­dieren kön­nen, um das Sys­tem mit bere­its vorhan­de­nen Messin­stru­menten zu ver­net­zen oder neuen auszubauen. Seit Pro­jek­t­be­ginn haben wir bere­its viele Erweiterun­gen imple­men­tiert“, berichtet Andersson.

Nach der Erstin­stal­la­tion für eine Gruppe von Supe­rusern erhiel­ten weit­ere Werksmi­tar­beit­er Zugang zum Sys­tem. Das Vaisala Überwachungssys­tem ermöglicht den sicheren, berech­ti­gungs­basierten Zugriff über jeden PC im beste­hen­den Net­zw­erk von AstraZeneca. Die Lizenz erlaubt die uneingeschränk­te Erhöhung der Anzahl von Daten­log­gern und Benutzern.

Sicherheit dank Automatisierung

Um die Zuver­läs­sigkeit der Mes­sun­gen zu erhöhen, set­zte AstraZeneca auf ein umfassendes Überwachungssys­tem, das automa­tisch Echtzeit­in­for­ma­tio­nen aus den Mess­geräten aus­li­est. Die automa­tis­che Lösung ist zudem schneller als die Mitar­beit­er, die zu jedem Überwachungs­gerät gehen müssen und unter Umstän­den Stun­den brauchen, bis sie alle geprüft haben. Abge­se­hen davon kann es vorkom­men, dass sie die Kon­trollen unter­brechen müssen oder vergessen, die Ergeb­nisse zu protokollieren.

„Automa­tis­che Sys­teme sparen langfristig Geld“, weiß Pirit­ta Maunu, Life-Sci­ence-Spezial­istin bei Vaisala. „Die Anfangsin­vesti­tion mag zwar hoch erscheinen, aber das Sys­tem gewährleis­tet effiziente Abläufe und einen besseren Schutz empfind­lich­er Pro­duk­te. Ändern sich die Bedin­gun­gen, wird zudem sofort ein Alarmhin­weis ver­schickt. So kann die Sit­u­a­tion gek­lärt wer­den, noch bevor die Bedin­gun­gen die Gren­zw­erte über­schre­it­en, die für das jew­eilige Pro­dukt bzw. für den jew­eili­gen Prozess gelten.“

Bei einem automa­tis­chen Überwachungssys­tem wer­den die Daten­log­ger an ver­schiede­nen Stellen eines Bere­ichs platziert. Die Log­ger kön­nen Tem­per­atur, rel­a­tive Feuchte, Kohlen­diox­id, Druck und andere Größen messen. Sie schick­en die Mess­dat­en an einen Serv­er, wo sie gespe­ichert wer­den. Soll­ten sich die Bedin­gun­gen plöt­zlich ändern oder wer­den vorgegebene Gren­zw­erte über- bzw. unter­schrit­ten, schickt das Sys­tem einen Alarm per SMS oder E‑Mail an die zuständi­gen Mitar­beit­er. Diese kön­nen dann auf einen Blick erken­nen, welche Bedin­gun­gen sich verän­dert haben, und gegebe­nen­falls das Prob­lem lösen, bevor Schä­den entstehen.

„Dem Nutzer bringt ein automa­tis­ches Überwachungssys­tem ein zusät­zlich­es Maß an Sicher­heit, da er genau weiß, dass die elek­tro­n­isch gespe­icherten Dat­en nicht ver­lorenge­hen“, erk­lärt Maunu.

Die Vaisala Daten­log­ger sind bat­teriebe­trieben, um Daten­ver­lust bei Stro­maus­fall zu ver­mei­den. Ver­schiedene Warn­stufen erhöhen die Sicher­heit zusät­zlich. Wenn die Verbindung abbricht oder wenn jemand ver­sucht, die Pro­tokollinfor­ma­tion zu manip­ulieren, die im Daten­log­ger oder auf dem Serv­er gespe­ichert sind, ver­schickt das Sys­tem einen Alarm.

„Dadurch, dass die manuelle Prü­fung von Überwachungspunk­ten ent­fällt, kön­nen wir unsere Betrieb­sabläufe noch effizien­ter gestal­ten“, erk­lärt Mikael Ruda, Asso­ciate Direc­tor for Main­te­nance im Werk Södertälje.

Die Technik hält mit den Vorschriften Schritt

2013 wur­den die Vorschriften über die eigentliche Her­stel­lung von Arzneimit­teln hin­aus auf deren Trans­port aus­geweit­et. Entsprechend der GDP-Leitlin­ien der Europäis­chen Union für Phar­mazeu­ti­ka sind alle Beteiligten in der Ver­trieb­s­kette dafür ver­ant­wortlich, dass vorgegebene Tem­per­aturbe­din­gun­gen für die Arzneimit­tel einge­hal­ten wer­den. Diese neuen Vorschriften haben die Überwachungsan­forderun­gen während des Trans­ports und der Zwis­chen­lagerung erhöht.

Allerd­ings hat sich auch die Tech­nik für die kon­tinuier­liche Überwachung weit­er­en­twick­elt. Ein neues viewL­inc Mon­i­tor­ing Sys­tem, das Vaisala 2017 auf den Markt bringt, überträgt die Dat­en draht­los von den Tem­per­atur- und Feuchte-Daten­log­gern über diskrete, pro­pri­etäre Net­zw­erkzu­gangspunk­te zum Überwachungssystem.

Die Daten­log­ger und Zugangspunk­te arbeit­en mit dem von Vaisala entwick­el­ten VaiNet Funkpro­tokoll. Mit VaiNet kön­nen die aufgeze­ich­neten Dat­en über Ent­fer­nun­gen von mehr als 100 Metern über­mit­telt wer­den und damit wesentlich weit­er als in einem WLAN-Sensornetzwerk.

VaiNet arbeit­et dabei mit Fre­quen­zen unter einem GHz, die eine her­aus­ra­gende Sig­nal­stärke ermöglichen und eine Über­tra­gung selb­st durch Mauern oder Met­al­lkon­struk­tio­nen wie z.B. Regal­sys­teme oder Maschi­ne­nan­la­gen erlauben. Das Sys­tem verur­sacht keine Störun­gen vorhan­den­er WLAN-Net­zw­erke und ver­mei­det deren Zusatz­be­las­tung durch die Über­tra­gung der Überwachungsin­for­ma­tio­nen von den Datenloggern.

„Die neue VaiNet Funk­tech­nik wurde gezielt für Kun­den entwick­elt, die ihre Lager­häuser ohne aufwendi­ge Verk­a­belung oder Instal­la­tion neuer Steck­dosen überwachen möcht­en. Eine Fun­klö­sung bietet sich beson­ders für Unternehmen in der phar­mazeutis­chen Trans­portkette an“, so Maunu.

Wahl der passenden Überwachungslösung

Automa­tis­che Überwachungssys­teme kön­nen zur Kon­trolle von Bedin­gun­gen für die unter­schiedlich­sten Anwen­dun­gen genutzt wer­den, z.B. in Museen, Rechen­zen­tren, Kühl- und Gefrier­sys­te­men, im Flugzeug­bau und sog­ar in Atom­kraftwerken – also über­all dort, wo die Bedin­gun­gen ges­teuert und überwacht wer­den müssen.

Es gibt viele ver­schiedene Arten von Überwachungslö­sun­gen, die sich nach den Sys­te­man­forderun­gen der indi­vidu­ellen Umge­bung richt­en. Anhand von weni­gen Fra­gen kön­nen Unternehmen bere­its im Vor­feld den Auswahl­prozess eingrenzen:

• Wie groß ist der zu überwachende Bere­ich und wie viele Messpunkt wer­den benötigt?

Wenn es nur wenige Messpunk­te gibt und diese rel­a­tiv nahe beieinan­der­liegen, reichen unter Umstän­den manuelle Kon­trollen aus. Aber selb­st dann muss der Gegen­wert der in diesem Bere­ich gelagerten Pro­duk­te niedrig sein, damit ein Ver­lust durch men­schlich­es Ver­sagen im manuellen Überwachung­sprozess keine großen Kosten verursacht.

Gibt es viele Messpunk­te oder liegen diese weit auseinan­der, ist ein automa­tis­ches Überwachungssys­tem mit ver­net­zen Sen­soren wahrschein­lich eine wirtschaftliche Option, da es Zeit und Aufwand spart sowie zusät­zliche Sicher­heit bietet.

• Befind­en sich die Messpunk­te in einem Bere­ich, der sich nur schw­er verk­a­beln lässt oder in dem ver­legte Kabel durch Trit­tbe­las­tung oder Geräte zer­stört wer­den könnten?

Wenn ja, dann stellt ein Funksys­tem eine gute Lösung dar.

• Welche Reich­weite ist für Funksig­nale erforder­lich? Gibt es Sig­nal­bar­ri­eren wie Met­all­re­gale, Flüs­sigkeit­en oder mas­sive Wände?

Viele Fun­klö­sun­gen erfordern Sig­nalver­stärk­er oder Repeater, um Daten­ver­lus­ten vorzubeu­gen. Aber diese Zusatzgeräte machen das Sys­tem noch kom­plex­er. Mögliche Fol­gen sind nicht nur höhere Kosten, son­dern auch eine aufwendi­gere Netzwerkwartung.

• Wer nutzt das Sys­tem? Erfahrene IT-Mitar­beit­er, Labor­per­son­al oder Lager­ar­beit­er? Ist ein Fernzu­griff auf das Sys­tem über eine Brows­er-Ober­fläche erforder­lich? Oder erfol­gt die Sys­temad­min­is­tra­tion über eine zen­trale Stelle? Welche Infor­ma­tio­nen und Berichte muss das Sys­tem den Nutzern zur Ver­fü­gung stellen?
• Wie ein­fach lässt sich das Sys­tem gegebe­nen­falls erweitern?