Smart-IT-Plattform für Bioprozesskontrolle, Visualisierung und Analytik

Herausforderung

QUBICON benötigte eine digitale Plattform, die die Überwachung und Analyse von Bioprozessen modernisieren und optimieren sollte. Ziel war die Entwicklung eines skalierbaren Softwareprodukts, das Produktionsteams in der Pharmaindustrie sowie F&E-Laboren ermöglicht, die Leistung von Bioreaktoren in Echtzeit zu visualisieren und fundierte Entscheidungen zu treffen.

Neben Datenvisualisierung und -steuerung musste die Lösung prädiktive Analysen bieten, die Einhaltung regulatorischer Anforderungen unterstützen und ein flexibles Lizenzmanagement in Multi-Tenant-Umgebungen ermöglichen.

Lösung

Zusammen mit den Experten von QUBICON entwickelte das Team von SaM Solutions eine All-in-One-Softwareplattform, die auf einer zentralen Datenarchitektur basiert. Im Folgenden sind die wichtigsten implementierten Funktionen aufgeführt.

• Zentralisierung: Die Lösung sammelt und integriert Daten von Online-, At-Line- und Offline-Geräten in einem einheitlichen System und bildet damit eine Single Source of Truth für die Bioprozessüberwachung und -steuerung.
• Visualisierung: Die Plattform bietet eine hochgradig visuelle Umgebung zur Dateninterpretation. Mit Echtzeitdiagrammen, projektspezifischen Ansichten und der Möglichkeit, bis zu fünf y-Achsen in einem einzigen Diagramm darzustellen, erhalten Nutzer vollständige Transparenz über alle kritischen Prozessvariablen.
• Echtzeitüberwachung: Daten aus Prozesseinheiten und externen Analysatoren werden sofort über ein dynamisches, anpassbares Dashboard visualisiert. Die Geräteanbindung erfolgt über OPC UA oder PAT-Box und ermöglicht eine nahtlose In-Process-Qualitätskontrolle sowie die frühzeitige Erkennung von Abweichungen, die zu Chargenverwerfungen führen könnten.
• Intelligenter Datenvergleich: Die Anwendung vergleicht kontinuierlich Live-Bioprozessparameter mit Referenzläufen. Sie berechnet KPIs und Soft Sensoren in Echtzeit, hebt Abweichungen hervor und löst Alarme aus, sobald Schwellenwerte überschritten werden.
• Prediktive Analytik: Die Integration prädiktiver Analysefunktionen basiert auf modernen mathematischen Modellen, die die Reaktorleistung unter verschiedenen Szenarien simulieren. Diese Funktionen ermöglichen es Bioprozessingenieuren, Produktionsstrategien zu optimieren, bevor sie in der Produktion umgesetzt werden.
• Client-Server-Architektur: Die Client-Server-Architektur der Plattform unterstützt eine unbegrenzte Anzahl von Zugriffspunkten und ermöglicht es Teams, vollständige Datensätze, Stichprobenwerte und Einzelmessungen effizient zu verwalten und zu verarbeiten.
• Flexible Steuerung: Die Unterstützung verschiedener Kommunikationsschnittstellen und Datenprotokolle gewährleistet eine flexible Integration mit unterschiedlichen Geräten und damit vollständige Kompatibilität mit Labor- und Produktionsumgebungen.
• Einhaltung von Standards: Die Software wurde entsprechend den Industriestandards entwickelt, einschließlich Good Manufacturing Practice (GMP) und FDA 21 CFR Part 11, und verfügt über ein flexibles Lizenzsystem für eine SaaS-basierte Bereitstellung.

Darüber hinaus wurde das UI/UX vollständig neu gestaltet, um eine klare, intuitive Benutzeroberfläche zu schaffen, die das Onboarding erleichtert und die Lernkurve minimiert.

Erfolg

Mit der Unterstützung von SaM Solutions hilft QUBICON seinen Kunden, von manuellen, tabellenbasierten Arbeitsabläufen auf vollständig digitale Prozesse umzusteigen, die den Anforderungen der Good Manufacturing Practice (GMP) entsprechen.

Das Angebot von QUBICON hat sich zu einem skalierbaren SaaS-Produkt entwickelt, das von Unternehmen der Life-Science-Branche genutzt wird, um Prozess-Transparenz zu erhöhen, Risiken zu reduzieren und die operative Effizienz zu steigern. Mit prädiktiven Modellen und einer intuitiven Benutzeroberfläche können Nutzer Bioprozesse nun simulieren und anpassen, bevor sie umgesetzt werden, wodurch kostspielige Fehler vermieden und eine gleichbleibende Produktqualität sichergestellt werden.

Die Flexibilität der entwickelten Plattform ermöglicht die nahtlose Integration verschiedener Geräte, während die skalierbare Architektur kontinuierliches Wachstum unterstützt. Dadurch ist QUBICON besser positioniert, sich an unterschiedliche Geschäftsmodelle anzupassen und globale Hersteller zu bedienen.

Die Partnerschaft zwischen QUBICON und SaM Solutions entwickelt sich weiterhin dynamisch.