MSD Animal Health aumentou a produção de vacinas em até 50% com otimização.

A unidade de Boxmeer da MSD Animal Health produz vacinas e terapêuticos com células vivas, o que torna o rendimento e o prazo de entrega de cada lote altamente incertos. As regras de biossegurança acrescentaram uma restrição rigorosa de não espera entre as etapas, e os custos de mão de obra e equipamento tornavam impraticável ampliar a capacidade.

Uma equipe multidisciplinar trabalhou com a Universidade Técnica de Eindhoven durante três anos para construir ferramentas de otimização e de apoio à decisão. Eles usaram otimização estocástica, planejamento bayesiano de experimentos e simulação, conectando a biologia e a química do processo com os trade-offs financeiros e o risco de negócio.

A implementação industrial aumentou o rendimento dos lotes em até 50% e gerou €50 milhões adicionais em receita por ano. O efeito combinado das ferramentas elevou a produção da unidade de Boxmeer em cerca de 97%, sem nenhum novo investimento de capital em capacidade.

Otimizar a biorreação, não apenas a fábrica

A alta variabilidade biológica tornava as estimativas baseadas em experiência não confiáveis e caras

A regra de biossegurança de não espera forçava um processo fortemente acoplado e difícil de ajustar manualmente

A otimização estocástica lida com a incerteza de rendimento que os modelos determinísticos eliminam pela média

Mais produção a partir dos reatores existentes evitou uma ampliação de capacidade muito cara

Quando a capacidade não pode ser comprada, a alavanca está na formulação do processo; modelar a biologia do processo libera um rendimento que nenhuma nova instalação conseguiria.

O trabalho foi publicado no INFORMS Journal on Applied Analytics, e a MSD Animal Health tornou-se finalista do Prêmio Franz Edelman de 2022 com a Universidade de Eindhoven. Os modelos da equipe foram creditados por ajudar a tornar os medicamentos que salvam vidas mais disponíveis e acessíveis.