解決方案
MSD Animal Health 的 Boxmeer 工廠以活細胞製造疫苗與治療藥物,這使批次間的產量與前置時間高度不確定。生物安全規範在各階段之間加上了嚴格的不得等待限制,而人力與設備成本又使擴充產能不可行。
一個跨領域團隊與 Eindhoven University of Technology 合作三年,建立優化與決策支援工具。他們運用隨機優化、貝氏實驗設計與模擬,將製程生物學與化學和財務取捨及業務風險連結起來。
業界實施後,批次產量提高多達 50%,並每年額外創造 5,000 萬歐元營收。這些工具的綜合效果使 Boxmeer 工廠的產量提高約 97%,且未對產能投入新的資本支出。
達成的成果
優化生物反應,而不只是工廠
成功的原因
高度的生物變異性使憑經驗的猜測不可靠且代價高昂
不得等待的生物安全規則迫使流程緊密耦合,難以手動調校
隨機優化能處理確定性模型會平均掉的產量不確定性
從既有反應器取得更多產量,避免了非常昂貴的產能建置
可應用的做法
當產能無法購買時,槓桿在於配方;對製程生物學建模,可釋出任何新建築都無法帶來的產量。
後續發展
這項工作發表於 INFORMS Journal on Applied Analytics,MSD Animal Health 與 Eindhoven University 一同成為 2022 年 Franz Edelman Award 決賽入圍者。團隊的模型被認為有助於讓救命藥物更易取得且更可負擔。
追溯依據
參考來源
- Operations Research Improves Biomanufacturing Efficiency at MSD Animal Health Eindhoven University of Technology (INFORMS Journal on Applied Analytics) · research.tue.nl ·
- 2022 Franz Edelman Competition: Merck Animal Health Resoundingly Human (INFORMS) · resoundinglyhuman.com ·