Qu'est-ce que la fabrication continue ?

Depuis des décennies, les entreprises pharmaceutiques fabriquent leurs produits par lots. Dans la fabrication par lots, un "lot" est une quantité spécifique d'un médicament produite par un processus en plusieurs étapes.

Bien que la production par lots soit une méthode de fabrication éprouvée, le mouvement entre les étapes peut être lent et inefficace.

Pour rationaliser la production, les fabricants ont commencé à appliquer des technologies de fabrication continue au processus de production pharmaceutique.

Si la production par lots implique le traitement et le test séquentiels de matériaux à travers plusieurs étapes distinctes (et potentiellement des installations), la fabrication continue combine l'ensemble du flux de fabrication en un flux unique et totalement intégré. Cette production "continue" élimine les écarts de production intégrés et peut réduire les délais de fabrication de plusieurs mois à quelques jours.

Bien que l'adoption de la fabrication continue ait été lente, la FDA soutient une mise en œuvre accrue des technologies de fabrication continue. La fabrication continue semble prête à jouer un rôle majeur dans les années à venir, puisque le nombre d'installations de production continue en cours d'examen a quadruplé au cours de la dernière demi-décennie.

Dans cet article, nous allons examiner les tenants et les aboutissants de la fabrication continue. Nous aborderons la définition, l'histoire, les avantages et les défis de la production continue pour les fabricants de produits pharmaceutiques.

Le soutien généralisé à la fabrication continue provient des inefficacités qui résultent naturellement des processus par lots.

Examinons-en quelques-unes.

La fabrication par lots s'effectue en plusieurs étapes. Entre chaque étape, les matériaux sont envoyés à un laboratoire de qualité pour être testés. La majeure partie des travaux en cours est stockée jusqu'à ce que la qualité soit confirmée, puis les matériaux sont transférés à l'étape suivante. Ces "temps d'attente" s'additionnent et contribuent à allonger les cycles de fabrication.

Parfois, cela implique l'expédition vers un nouveau site. Si la chaîne d'approvisionnement est perturbée ou si les conditions de conservation spécifiées ne sont pas respectées, le matériel peut se dégrader et compromettre un lot. Les perturbations de la chaîne d'approvisionnement, en particulier leschaînes d'approvisionnement pharmaceutiques multinationales, ont entraîné une augmentation des rappels de médicaments ces dernières années.

Comme les lots se déplacent de manière séquentielle, chaque étape doit être entièrement terminée avant que la suivante puisse commencer. Si le flux de fabrication complet contient 6 ou 7 étapes, les temps d'attente peuvent s'accumuler. Cela peut conduire à de faibles niveaux d'utilisation et à une programmation compliquée des processus.

La production par lots est la norme industrielle et ses inefficacités sont bien connues. Ses avantages le sont tout autant (faibles coûts de mise en place, ajustements plus faciles, expertise industrielle approfondie et meilleures pratiques). Néanmoins, les problèmes persistants liés aux délais de production, à l'erreur humaine et aux contingences de la chaîne d'approvisionnement ont fait des processus continus une alternative attrayante pour les régulateurs et les fabricants.

La fabrication en continu est une méthode de fabrication de produits pharmaceutiques de bout en bout sur une ligne de production unique et ininterrompue.

Alors que la fabrication par lots nécessite de transporter, de tester et de réalimenter les matériaux d'un processus à l'autre, les processus continus exécutent tous les tests, l'alimentation et le traitement en ligne. Des technologies sophistiquées d'analyse des processus garantissent la qualité en cours de fabrication.

Bien que nouvelle pour la fabrication pharmaceutique, la fabrication continue n'est pas nouvelle.

En fait, les processus continus sont la norme dans certaines industries depuis près d'un siècle. La production en continu a une longue histoire dans la production de fer, où les installations peuvent fonctionner sans interruption pendant des années. C'est également la norme dans l'industrie pétrochimique, ainsi que dans certains processus de production d'aliments et de boissons.

Voici des exemples d'industries et de produits fabriqués en continu :

• Raffinage du pétrole
• Fusion des métaux
• Papier
• Pâtes
• Certains aliments et boissons, comme le beurre de cacahuète.

Le passage à la fabrication continue dans l'industrie pharmaceutique s'est accéléré au cours de la dernière décennie. La technologie de fabrication a suffisamment évolué pour s'adapter aux techniques de fabrication complexes utilisées dans la production pharmaceutique. Les capteurs et la technologie analytique ont suffisamment évolué pour permettre un contrôle de la qualité en ligne. Et l'environnement réglementaire et économique a encouragé les fabricants à poursuivre l'innovation. La FDA a rapidement reconnu le potentiel de la fabrication continue pour améliorer la qualité, répondre à la demande et améliorer le service aux patients, et elle a constamment exprimé son soutien.

En 2015, Vertex Pharmaceuticals est devenue la première entreprise à obtenir l'approbation de la FDA pour un médicament fabriqué sur une ligne continue. Au cours des trois années suivantes, Janssen, Eli Lilly et Pfizer ont chacune reçu l'approbation pour des produits fabriqués en continu.

La fabrication en continu aide les entreprises à éliminer les temps d'attente, à utiliser la pleine capacité de leurs lignes de fabrication et à intégrer les tests de qualité.

La fabrication en continu peut également aider les fabricants à réagir plus rapidement aux changements de la demande. Une ligne continue peut traiter des quantités plus ou moins importantes d'un médicament en fonction des besoins, ce qui permet aux fabricants de répondre plus rapidement à l'évolution des marchés.

Elle permet également d'élaborer des recettes impossibles à réaliser avec les méthodes traditionnelles par lots.

En résumé, les avantages de la fabrication en continu sont les suivants :

• Une meilleure utilisation
• Taille des lots flexible
• Mise à l'échelle simplifiée
• Un meilleur contrôle des paramètres critiques du processus
• Réduction de la consommation d'énergie
• Meilleur respect des délais

Les processus de fabrication en continu comportent leur lot de difficultés.

D'une part, les changements sur les lignes de fabrication continue sont compliqués et peuvent prendre plus d'une semaine à effectuer. Les systèmes de fabrication en continu comportent des milliers de pièces qui doivent être nettoyées, remplacées et vérifiées. Les changements sont un processus hautement manuel(facilité par les procédures opératoires normalisées numériques) et peuvent prendre beaucoup de temps, même pour les opérateurs qualifiés.

Comme l'a dit un expert :

"La question de savoir si des changements fréquents peuvent être effectués efficacement pour permettre des séries de courte durée et des petits lots reste ouverte. Alors que l'objectif souhaité est de pouvoir effectuer un changement en moins d'une journée, les lignes actuelles peuvent prendre une semaine ou plus pour un changement en raison du temps important de démontage, de nettoyage et de remontage."

L'utilisation d'un équipement de fabrication continue nécessite une formation approfondie. La complexité de l'équipement et le risque d'erreurs signifient que toutes les personnes impliquées doivent être suffisamment exposées et comprendre le système pour garantir une utilisation correcte.

Bien que les systèmes de fabrication en continu présentent des avantages évidents, l'économie de l'industrie pharmaceutique a représenté un défi. Entre les dépenses pour de nouveaux équipements, l'abandon de la capacité existante et les projections de la rentabilité à vie d'un traitement donné, les fabricants sont toujours préoccupés par le retour sur investissement de toute technologie de fabrication continue.

Même si les taux d'adoption sont faibles, les avantages de la fabrication continue pour l'industrie pharmaceutique sont clairs. À mesure que la fabrication avancée devient la norme dans la fabrication des sciences de la vie, attendez-vous à voir une adoption plus large de la production continue.