فهم cRABS في تصنيع المستحضرات الصيدلانية

أدى السعي الدؤوب لصناعة المستحضرات الصيدلانية إلى تحقيق بيئات تصنيع خالية من الملوثات إلى ابتكارات كبيرة في تكنولوجيا غرف الأبحاث. من بين هذه التطورات، تمثل أنظمة حواجز الوصول المقيد المغلقة (cRABS) تطورًا حاسمًا يسد الفجوة بين أنظمة RABS التقليدية وأنظمة العازل الكاملة. عندما واجهت لأول مرة تركيب أنظمة الحواجز المقيدة الوصول المغلقة في منشأة متوسطة الحجم لإنتاج اللقاحات، أدهشني كيف أنها أحدثت تحولاً جذريًا في قدرات التصنيع الخاصة بهم بينما تطلبت تعديلات أقل بكثير على العمليات الحالية مما كان يتطلبه تحويل العازل الكامل.

توفر أنظمة cRABS حاجزًا ماديًا بين المشغلين ومنطقة المعالجة المعقمة مما يخلق بيئة محكومة تقلل بشكل كبير من مخاطر التلوث. وخلافًا لأنظمة CRABS المفتوحة التقليدية، تعمل أنظمة cRABS المثبتة بشكل صحيح كنظام مغلق أثناء الإنتاج، وتحافظ على السلامة من خلال أنظمة نقل متكاملة تلغي الحاجة إلى كسر سلامة الحاجز أثناء العمليات الروتينية.

لا يكون التمييز بين أنظمة الاحتواء المختلفة واضحًا دائمًا لأولئك الجدد في مجال تصنيع الأدوية. دعني أوضح ذلك:

إن كواليا صُممت أنظمة cRABS من سلسلة ISO خصيصًا لتلبية التوقعات التنظيمية المتزايدة التي تفضل الأنظمة المغلقة على أنظمة RABS التقليدية المفتوحة. ووفقًا لتعليقات أحد كبار مفتشي إدارة الغذاء والدواء الأمريكية الذي تحدثت معه في مؤتمر صناعي عُقد مؤخرًا، تتوقع الهيئات التنظيمية بشكل متزايد من الشركات المصنعة تطبيق أعلى مستوى ممكن من التحكم في التلوث - مما يجعل أنظمة cRABS خيارًا جذابًا للشركات غير المستعدة للالتزام بتكنولوجيا العازل الكامل.

إن ما يميز التركيب الناجح لأنظمة cRABS عن التركيب الإشكالي هو التخطيط الشامل وفهم المتطلبات المحددة قبل وصول أول مكون إلى الموقع. دعونا نستكشف العملية الشاملة لتركيب هذه الأنظمة المتطورة.

تخطيط ما قبل التثبيت ومتطلباته

قبل البدء في أي عملية تركيب مادية لـ cRABS، من الضروري التخطيط الشامل. لقد شاهدت العديد من مشاريع التركيبات تنحرف عن مسارها لأن هذه المرحلة الحرجة قد تم التعجيل بها. اضطر أحد عملاء المستحضرات الصيدلانية على وجه الخصوص إلى تأخير بدء الإنتاج لمدة ثلاثة أشهر تقريبًا لأنهم فشلوا في تقييم القدرة الهيكلية لمنشأتهم بشكل كافٍ لدعم المكونات المعلقة في السقف.

يتطلب التقييم السليم للمنشأة نهجًا متعدد التخصصات. يجب أن يضم فريقك متخصصين في الهندسة وضمان الجودة والتصنيع والتحقق من الصحة. يجب أن يقيّم التقييم ما يلي:

• السلامة الهيكلية للأرضيات/الأسقف لمتطلبات الدعم
• المرافق المتاحة (القدرة الكهربائية والهواء المضغوط النظيف والمياه النقية)
• سعة نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والتعديلات المحتملة اللازمة
• أنماط تدفق المواد والموظفين
• قدرات تصنيف الغرف النظيفة الحالية

أثناء مرحلة التخطيط، من الضروري وضع مواصفات مفصلة أثناء مرحلة التخطيط. و نظام حاجز الدخول المقيد المغلق (cRABS) تتطلب توصيلات مرافق محددة ومعايير بيئية يجب تحديدها قبل بدء التركيب. وتشمل عادة ما يلي:

• إمداد كهربائي 480 فولت 3 مراحل بقدرة كهربائية مناسبة
• هواء مضغوط نظيف عند 80-100 رطل/بوصة مربعة (خالٍ من الزيوت والرطوبة)
• توصيلات المياه المبردة إذا كان التبريد النشط مطلوباً
• البنية التحتية للشبكة لأنظمة التحكم
• ارتفاع سقف كافٍ لمبيت فلتر HEPA

تؤكد الدكتورة سارة مارتينيز، أخصائية تصميم المنشآت الصيدلانية التي استشرتها، على أن "مرحلة التخطيط تتطلب عادةً وقتًا أطول من التركيب الفعلي بما يتراوح بين مرتين إلى ثلاث مرات. التسرع في التخطيط يؤدي حتمًا إلى إعادة عمل مكلف وتأخير في التحقق من الصحة."

إحدى أدوات التخطيط القيّمة بشكل خاص هي جدول زمني مفصل مع تخصيص الموارد. وفيما يلي مثال تمثيلي يستند إلى متوسطات الصناعة:

اعتبارات الميزانية مهمة بنفس القدر. في حين أن الاستثمار الأولي لـ تركيب cRABS من الدرجة الصيدلانية كبيرة، فإن الفوائد طويلة الأجل غالبًا ما تبرر النفقات. وتشمل التكلفة الإجمالية عادةً ما يلي:

1. شراء المعدات الأساسية (نظام الحاجز نفسه)
2. خدمات الهندسة والتصميم
3. تعديلات المرفق
4. عمالة التركيب
5. الاختبار والتأهيل
6. التدريب
7. تطوير الوثائق

بعد اكتمال التخطيط، يمكننا الانتقال إلى عملية التثبيت خطوة بخطوة.

الخطوة 1: تقييم الموقع واعتبارات التصميم

يبدأ أساس نجاح تركيب cRABS بتقييم شامل للموقع والتحقق من التصميم. لقد قدمت استشارات في مشاريع أدى فيها عدم الاهتمام الكافي بهذه الخطوة إلى إعادة عمل كبير خلال المراحل اللاحقة. عملية تقييم الموقع هي عملية تقنية وعملية على حد سواء، وتتطلب دراسة دقيقة لسير العمل إلى جانب المتطلبات الهندسية.

يعتبر تصنيف غرف الأبحاث من الاعتبارات الأساسية. يتم تركيب نظام cRABS عادةً داخل بيئة خلفية ISO 7 أو ISO 8، مع الحفاظ على بيئة ISO 5 داخل نظام الحاجز نفسه. وهذا يخلق متطلبات محددة للمنطقة المحيطة، بما في ذلك:

• معدلات تغيير الهواء المناسبة (عادةً أكثر من 20 تغيير هواء في الساعة)
• هواء الإمداد المفلتر HEPA
• فروق الضغط المناسبة بين المساحات المتجاورة
• مواد تشطيب الغرفة المناسبة (أسطح غير ملحومة وقابلة للتنظيف)
• التحكم في درجة الحرارة والرطوبة

يجب ألا يأخذ تخصيص المساحة في الحسبان مساحة وحدة cRABS نفسها فحسب، بل يجب أن يأخذ في الحسبان أيضًا التصاريح التشغيلية. في مشروع لاحظته مؤخرًا، فشل الفريق الهندسي في البداية في حساب مساحة الوصول إلى الصيانة، مما خلق تحديات كبيرة لتغيير المرشحات والصيانة الميكانيكية.

تحليل سير العمل أمر بالغ الأهمية بنفس القدر. رسم خريطة لتدفق:

• المواد التي تدخل في cRABS
• انتقال المنتج عبر خطوات المعالجة
• إزالة النفايات
• تحركات المشغل أثناء العمليات العادية
• متطلبات الوصول إلى الصيانة

تتطلب توصيلات المرافق تخطيطاً مفصلاً. عالية الأداء تقنية cRABS يعتمد على دعم المرافق الموثوقة. لقد وجدتُ أن توثيق هذه المتطلبات في مصفوفة شاملة للمرافق يساعد على ضمان عدم إغفال أي شيء. يجب أن يشمل ذلك:

• المتطلبات الكهربائية (الجهد، الطور، التيار الكهربائي)
• توصيلات الشبكة لأنظمة التحكم
• مواصفات الهواء المضغوط
• توصيلات المياه إذا لزم الأمر
• متطلبات الصرف
• واجهات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

يجب أن تشمل عملية التحقق من التصميم النمذجة الحاسوبية لأنماط تدفق الهواء، مما يسمح بتحديد المناطق الميتة المحتملة أو الاضطرابات التي يمكن أن تضر بظروف التعقيم. كما تساعد النمذجة ثلاثية الأبعاد للتركيب بأكمله في تحديد مشكلات الخلوص أو التداخلات المحتملة قبل وصول المعدات إلى الموقع.

تتطلب مرحلة التقييم هذه عادةً من 4 إلى 6 أسابيع وينبغي أن ينتج عنها حزمة تصميم شاملة توجه جميع أنشطة التركيب اللاحقة.

الخطوة 2: تحضير المكونات والتجميع الأولي

بمجرد الانتهاء من التصميم وتقييم الموقع بشكل صحيح، تتضمن المرحلة الحاسمة التالية إعداد جميع المكونات وبدء أعمال التجميع الأولية. من خلال خبرتي في الإشراف على العديد من مشاريع المنشآت الصيدلانية، غالبًا ما تحدد مرحلة الإعداد هذه ما إذا كان التركيب اللاحق سيتم بسلاسة أو سيواجه تحديات مستمرة.

التحقق من المعدات هو الخطوة الأولى الأساسية. عندما تصل مكونات cRABS إلى منشأتك، قم بإجراء فحص شامل للمخزون مقابل فاتورة المواد. لقد رأيت عمليات التثبيت تتأخر لأسابيع بسبب المكونات المفقودة التي لم يتم تحديدها حتى بدء التجميع. قم بإنشاء قائمة تحقق مفصلة تتضمن:

• جميع المكونات الهيكلية (الإطارات والألواح والأبواب)
• منافذ القفازات والقفازات ذات المقاسات المناسبة
• علب ومرشحات مرشحات ومرشحات HEPA
• مكونات نظام التحكم
• السحابات ومواد الإغلاق
• الوثائق والشهادات

افحص جميع المكونات بحثًا عن أي تلف قد يكون حدث أثناء الشحن. انتبه بشكل خاص إلى:

• الألواح الزجاجية أو ألواح البولي كربونات بحثاً عن الشقوق أو الخدوش
• إحكام غلق الأسطح من التلف
• إطارات من الألومنيوم المؤكسد للانبعاجات أو التشوهات
• الإلكترونيات بحثًا عن أي علامات تأثير

قبل بدء التجميع الكامل، عادةً ما يتم إعداد هيكل الإطار الأساسي. وغالبًا ما يحدث ذلك في منطقة تجميع متاخمة لموقع التركيب النهائي. يجب أن تكون مناطق التجهيز نظيفة وخاضعة للرقابة، وإن لم تكن بالضرورة على نفس مستوى تصنيف موقع التركيب النهائي.

خلال تركيب cRABS لقد استشرت، أنشأ الفريق منطقة تجميع مخصصة مزودة بضغط إيجابي وهواء مفلتر بتقنية HEPA لتقليل تلوث المكونات قبل دخولها إلى غرفة التنظيف. هذا الاحتياط الإضافي قلل بشكل كبير من وقت التنظيف أثناء التركيب النهائي.

متطلبات التوثيق خلال هذه المرحلة كبيرة. الاحتفاظ بسجلات مفصلة لما يلي:

• استلام المكونات ونتائج الفحص
• أي انحرافات عن المواصفات
• إجراءات التجميع المتبعة
• إجراء فحوصات مراقبة الجودة
• التغييرات في التصميم أو المكونات

ينطوي تخطيط تكامل المرافق في هذه المرحلة على تحديد جميع نقاط التوصيل والتأكد من توفر التركيبات والوصلات المناسبة. ضع علامة واضحة على نقاط التوصيل لتجنب الالتباس أثناء التركيب النهائي.

كأفضل ممارسة في هذا المجال، يقوم العديد من المصنعين بإجراء تجميع جزئي وهمي للواجهات الحرجة للتحقق من الملاءمة والوظيفة قبل نقل المكونات إلى بيئة غرف الأبحاث. وقد حدد هذا النهج العديد من المشكلات المحتملة خلال مشروع أشرفت عليه العام الماضي، مما سمح لنا بحلها قبل بدء تركيب غرف الأبحاث الأكثر تعقيدًا.

الخطوة 3: تركيب الهيكل الرئيسي

يمثل تركيب هيكل cRABS الرئيسي التحول الأكثر وضوحًا في العملية ويتطلب دقة في الهندسة والتنفيذ. بعد أن راقبت العديد من عمليات التركيب في منشآت مختلفة، لاحظت أن نجاح هذه المرحلة يعتمد بشكل كبير على مهارة فريق التركيب والالتزام بمواصفات الشركة المصنعة.

يبدأ تجميع الإطار عادةً بوضع مكونات الإطار الأساسي وفقًا لرسومات التخطيط المعتمدة. يعد استخدام معدات التسوية بالليزر أمرًا ضروريًا - لقد رأيت تركيبات تضاعفت فيها الأخطاء الصغيرة في الإطار الأساسي إلى مشاكل كبيرة في تركيب اللوحة وتشغيل الباب لاحقًا.

يجب تثبيت الإطار بشكل صحيح على الأرض باستخدام طرق التثبيت المناسبة. حسب نوع تصميم cRABS ومتطلبات المنشأة، قد يتضمن ذلك

• مثبتات كيميائية مدمجة في الخرسانة
• وصلات ملحومة بلوحات أرضية مدمجة
• أرجل تسوية قابلة للتعديل للخدمة الشاقة مع آليات قفل

يتم بعد ذلك تركيب أعضاء الإطار العمودي وتدعيمها مؤقتًا بينما يتم تركيب الدعامات والدعامات الإضافية. ومن الأمور الحاسمة في هذه العملية التحقق المستمر من:

• تربيع جميع أقسام الإطار
• المحاذاة الرأسية لأعمدة الدعم
• التباعد المناسب لتركيب اللوحة
• أعضاء المستوى الأفقي

يتبع تركيب الألواح تجميع الإطار. هذه الألواح - المصنوعة عادةً من الزجاج المقسّى أو البولي كربونات أو الفولاذ المقاوم للصدأ - تخلق الحاجز الفعلي بين البيئة الخاضعة للرقابة والمنطقة المحيطة بها. تسلسل التركيب مهم بشكل كبير؛ أوصي بإنشاء مخطط تسلسلي مرقم قبل البدء.

ربما يكون تركيب مانع التسرب والحشية هو الجانب الأكثر أهمية في هذه المرحلة. تحدد سلامة هذه السدادات قدرة النظام على الحفاظ على الضغط المناسب ومنع التلوث. خلال إحدى عمليات تركيب المستحضرات الصيدلانية التي أشرفتُ عليها في عام 2021، اكتشفنا أن الاختلافات في درجات الحرارة المحيطة تؤثر على مرونة الحشية. قمنا بتعديل جدول التركيب لدينا لإجراء تركيب الحشية خلال ساعات الصباح عندما تكون خصائص المواد أكثر ملاءمة.

يجب أن تشمل نقاط التحقق من مراقبة الجودة أثناء تركيب الهيكل الرئيسي ما يلي:

• التحقق من أبعاد الإطار المكتمل
• فحص عزم الدوران لجميع أدوات التثبيت الحرجة
• الفحص البصري لجميع الأسطح المانعة للتسرب
• قياسات الفجوة بين الألواح والإطارات
• التحقق من محاذاة الباب قبل التثبيت النهائي

يجب أن يتضمن التوثيق خلال هذه المرحلة ما يلي:

• أي انحرافات عن رسومات التركيب
• قيم عزم الدوران المطبقة على الوصلات الحرجة
• أرقام مجموعات الحشيات ومواد الإغلاق المستخدمة
• التحقق من فحوصات الجودة المكتملة
• صور فوتوغرافية للتقاطعات الحرجة قبل أن يتعذر الوصول إليها

تتطلب هذه المرحلة عادةً من 7 إلى 10 أيام لنظام متوسط الحجم، على الرغم من أن التركيبات المعقدة قد تستغرق وقتاً أطول. يؤدي استكمال الهيكل الرئيسي إلى إنشاء الأساس لجميع عمليات تكامل الأنظمة اللاحقة.

الخطوة 4: أنظمة الأبواب وآليات النقل

تمثل أنظمة الأبواب وآليات نقل المواد بعضًا من أكثر المكونات أهمية في تركيب نظام cRABS. يجب أن تحافظ على سلامة الحاجز مع السماح بالوصول الضروري للمواد والتدخلات. بعد أن عملت مع مرافق تستخدم تكوينات مختلفة، وجدت أن هذا الجانب كثيرًا ما يمثل أكبر التحديات التقنية أثناء التركيب.

تتضمن أنظمة الأبواب الخاصة بتركيبات cRABS عادةً عدة أنواع متميزة:

• أبواب الوصول الرئيسية لتحميل/صيانة المعدات
• منافذ النقل السريع للمواد (RTPs) للمواد
• حجرات مرور مع آليات متشابكة
• أبواب صغيرة للوصول في حالات الطوارئ إلى مناطق محددة

يتطلب كل نوع من أنواع الأبواب تركيبًا دقيقًا لضمان إحكام الإغلاق والتشغيل السليم. تعتبر أبواب الوصول الرئيسية بالغة الأهمية بشكل خاص، حيث يجب أن توفر ختمًا قويًا أثناء التشغيل مع السماح بالوصول الكامل أثناء أوضاع الصيانة. أثناء التثبيت، تحتاج محاذاة الباب إلى ضبط دقيق - وعادةً ما أوصي بتخصيص وقت لهذا الأمر بدلاً من التسرع في العملية.

يتطلب تركيب منفذ النقل اهتمامًا خاصًا بالتفاصيل. تنشئ هذه الأنظمة - سواءً كانت نشطة أو سلبية - مسارات محكومة لدخول المواد إلى بيئة cRABS دون المساس بالنظافة. تشمل اعتبارات التركيب ما يلي:

• التعزيز الهيكلي حول فتحات المنافذ
• قطع دائري مثالي للفتحات في الألواح الحاجزة
• المحاذاة الدقيقة لمكونات المنفذ الداخلي والخارجي
• الاختبار الدقيق لآليات القفل
• الضبط المناسب لقوة الختم المناسبة

تضمنت إحدى عمليات التثبيت الصعبة التي استشرت بشأنها إعادة تركيب نظام cRABS عالي الأداء في خط تعبئة قائم. كان على الفريق إنشاء محولات منافذ نقل مخصصة للتفاعل مع المعدات القديمة. وقد تطلب ذلك قياسًا ميدانيًا دقيقًا وتصنيعًا مخصصًا لمكونات النقل.

تمثل أنظمة القفل الهوائي أو أنظمة التمرير تحديات التركيب الخاصة بها. يجب ضبط آليات التشابك التي تمنع الفتح المتزامن للأبواب بدقة. يجب أن يشمل الاختبار ما يلي:

• التحقق من التعشيقات الميكانيكية
• اختبار أنظمة التشابك الإلكتروني
• التأكيد على أن تجاوزات السلامة تعمل كما تم تصميمها
• اختبار تسرب الهواء عند فروق ضغط التشغيل

اختبار سلامة الأبواب هو نقطة فحص جودة أساسية. ويتضمن ذلك عادةً ما يلي:

1. الفحص البصري لضغط الحشية عندما تكون الأبواب مغلقة
2. اختبار الدخان لتصور أنماط تسرب الهواء
3. اختبار اضمحلال الضغط للأحجام المختومة
4. عد الجسيمات داخل الحاجز وخارجه أثناء تشغيل الباب

يتضمن معظم المصنعين توصيات محددة لضبط الباب في وثائق التركيب الخاصة بهم. ومن واقع خبرتي، فإن تخصيص وقت كافٍ لهذه التعديلات يمنع حدوث مشاكل لا حصر لها أثناء التأهيل التشغيلي.

خلال عملية تركيب أدوية حديثة، اكتشفنا أن نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في المبنى خلق ظروف ضغط متغيرة أثرت على تشغيل الباب. تضمن الحل تركيب مراقبة مباشرة للضغط على جانبي الأبواب الحرجة، مع مراجعة البيانات أثناء ظروف التشغيل المختلفة للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء قبل الانتهاء من تعديلات الأبواب.

الخطوة 5: تكامل نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ونظام الترشيح

إن أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء وأنظمة الترشيح هي رئة أي منشأة cRABS، حيث تقوم بإنشاء والحفاظ على البيئة الخاضعة للرقابة اللازمة للمعالجة المعقمة. خلال سنوات إشرافي على مشاريع المنشآت الصيدلانية، رأيت أن التكامل الصحيح لهذه الأنظمة غالبًا ما يحدد ما إذا كان نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء والترشيح سيفي بمواصفات الأداء.

يجب أن يتبع تركيب مرشحات HEPA تسلسلًا مخططًا بعناية. يتم تركيب وحدات مبيت المرشح عادةً في سقف حاوية cRABS، مما يتطلب:

• التحقق من الدعم الهيكلي
• تحديد الموقع الدقيق وفقاً لتصميم تدفق الهواء
• مناولة دقيقة لمنع تلف وسائط المرشح أو الإطارات
• حشية مناسبة لمنع التسرب الالتفافي

أثناء عملية معقدة تكامل نظام cRABS لقد تمكنت في العام الماضي، اكتشفنا أن مواضع مبيت المرشح الأصلي خلقت أنماط تدفق هواء غير متساوية. وباستخدام نمذجة ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD)، تمكنا من تحسين وضع الفلتر قبل التركيب النهائي، مما وفر الكثير من إعادة العمل لاحقاً.

تتطلب توصيلات وحدة مناولة الهواء التنسيق بين مُركِّب cRABS ومقاول التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في المنشأة. تشمل التوصيلات الحرجة ما يلي:

• إمداد مجاري الهواء إلى علب المرشحات
• مسارات هواء العودة/العادم
• واجهات التحكم في المثبط
• تكامل التحكم في درجة الحرارة والرطوبة

يعد إنشاء سلاسل الضغط المناسبة أمرًا أساسيًا لتشغيل cRABS. ويتضمن ذلك عادة ما يلي:

1. إعداد مناطق ضغط ذات ضغط موجب أعلى تدريجيًا مع تحرك الضغط الموجب إلى الداخل
2. تركيب مستشعرات مراقبة الضغط في المواقع الرئيسية
3. معايرة نقاط الضبط التفاضلي للضغط
4. اختبار علاقات الضغط تحت ظروف تشغيل مختلفة

أثناء بدء التشغيل، نقوم عادةً بتحديد فروق الضغط هذه:

• +0.05 ″ مرحاض (12.5 باسكال) من المحيط إلى غرفة التنظيف
• +0.03 - 0.05 ″ مرحاض (7.5 - 12.5 باسكال) من غرفة التنظيف إلى غرف الهواء
• +0.03 - 0.05 ″ WC (7.5 - 12.5 باسكال) من قضبان الهواء إلى داخل cRABS

تخلق سلسلة الضغط المتتالية هذه أنماط تدفق هواء تتحرك دائمًا من المناطق الأنظف إلى المناطق الأقل نظافة، مما يحمي المنتج من التلوث.

يربط تكامل نظام المراقبة بيئة cRABS بنظام المراقبة البيئية للمنشأة. وتشمل المكونات عادةً ما يلي:

• عدادات الجسيمات في المواقع الحرجة
• مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة
• أجهزة الإرسال التفاضلي للضغط
• مستشعرات سرعة الهواء في المناطق الحرجة

يجب تركيب أنظمة المراقبة هذه وتوصيلها ومعايرتها بشكل صحيح. من واقع خبرتي، فإن إشراك فريق التحقق من الصحة خلال هذه المرحلة يساعد على ضمان أن مواقع أجهزة الاستشعار ومواصفاتها ستلبي متطلبات الرصد المستمر وجمع البيانات.

غالباً ما تظهر تحديات التكامل خلال هذه المرحلة. في مشروع حديث، اكتشفنا في مشروع حديث أن نظام التشغيل الآلي للمبنى يستخدم بروتوكولات اتصال مختلفة عن نظام التحكم cRABS. وقد تطلب ذلك تركيب محولات بروتوكول لتمكين تبادل البيانات بشكل صحيح - وهو حل بسيط، ولكنه تسبب في حدوث تأخيرات لأنه لم يتم تحديده أثناء التخطيط.

الخطوة 6: أنظمة التحكم وإعدادات المراقبة

تشكل أنظمة التحكم والمراقبة الجهاز العصبي لمنشأة cRABS، حيث توفر كلاً من التحكم التشغيلي والبيانات الهامة اللازمة للامتثال. لقد وجدت أن هذه المرحلة غالبًا ما تحظى باهتمام أقل من البناء المادي، ومع ذلك فهي على نفس القدر من الأهمية لنجاح التنفيذ.

يتضمن تركيب نظام الأتمتة كلاً من مكونات الأجهزة والبرمجيات. وتشمل الأجهزة عادةً ما يلي:

• وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs)
• وحدات الإدخال/الإخراج (I/O)
• مفاتيح الشبكة وأجهزة الاتصالات
• إمدادات الطاقة غير المنقطعة لعناصر التحكم الحرجة

عند تركيب الجهاز عالي الأداء أنظمة التحكم لمنشآت cRABSفإن التأريض المناسب والحماية من الضوضاء الكهربائية أمر ضروري. خلال عملية تركيب مستحضرات صيدلانية حديثة، اكتشفنا تداخلًا بين معدات المنشأة عالية الطاقة وإشارات التحكم الحساسة. تطلب هذا الأمر تدريعًا إضافيًا وتكييفًا إضافيًا للإشارة لم يكن متوقعًا.

يتطلب وضع المستشعرات ومعايرتها تخطيطًا وتنفيذًا دقيقًا. وتشمل أجهزة الاستشعار الحرجة عادةً ما يلي:

• أجهزة إرسال الضغط التفاضلي بين المناطق
• مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة
• مستشعرات سرعة تدفق الهواء
• عدادات الجسيمات في مواقع استراتيجية
• مفاتيح تبديل موضع الباب
• أجهزة مراقبة حالة المرشح (الضغط التفاضلي عادةً)

أثناء تركيب أجهزة الاستشعار، يجب مراعاة ما يلي:

• إمكانية الوصول للمعايرة الروتينية
• تركيب مناسب لتجنب تأثيرات الاهتزاز
• الحماية من أنشطة العمليات التي قد تلحق الضرر بها
• عينة تمثيلية للبيئة التي يرصدونها

يجب أن يوازن تكوين أنظمة الإنذار بين الحساسية والتطبيق العملي. يتطلب وضع حدود الإنذار فهم ما يلي:

• التباين الطبيعي للعملية
• معلمات التشغيل الحرجة
• متطلبات وقت الاستجابة
• التوقعات التنظيمية

أوصي عادةً باتباع نهج الإنذار المتدرج مع:

1. تنبيهات استشارية لاقتراب الحدود
2. إنذارات تحذيرية لتجاوز أهداف التشغيل
3. الإنذارات الحرجة للظروف التي قد تعرض المنتج للخطر

إعداد واجهة الإنسان والآلة (HMI) هو الوجه المرئي لنظام التحكم. عادةً ما تتميز تركيبات cRABS الحديثة بواجهات تعمل باللمس توفر:

• نظرة عامة على حالة النظام
• عروض المعلمات التفصيلية
• إدارة الإنذار
• تصور بيانات الاتجاهات
• التحكم في وصول المستخدم

يجب أن يعطي تصميم واجهة الواجهة HMI الأولوية للوضوح وسهولة الاستخدام للمشغلين مع توفير تفاصيل كافية لاستكشاف الأخطاء التقنية وإصلاحها. قام أحد عملاء شركات الأدوية الذين عملت معهم بإشراك مشغليهم في ورش عمل تصميم واجهة الواجهة HMI، مما أدى إلى تحسينات كبيرة على الواجهة بناءً على الخبرة التشغيلية العملية.

يجب أيضًا مراعاة الربط الشبكي وإدارة البيانات خلال هذه المرحلة. وتتصل أنظمة cRABS الحديثة عادة بما يلي:

• أنظمة مراقبة المرافق
• أنظمة السجل الدفعي الإلكتروني
• أنظمة إدارة الصيانة
• مؤرخو البيانات للتخزين طويل الأجل

أثناء بدء التشغيل، يجب اختبار جميع استراتيجيات التحكم بدقة، بما في ذلك:

• تسلسلات التشغيل العادية
• الاستجابة لانحرافات العملية
• توليد الإنذارات والإخطار بها
• تسجيل البيانات واسترجاعها
• وظائف أمان المستخدم

غالباً ما يكشف هذا الاختبار عن مشكلات في التكوين يجب حلها قبل مرحلة التحقق النهائي.

الخطوة 7: الاختبار والتأهيل والتحقق من الصحة

تعمل مرحلة الاختبار والتأهيل والتحقق من الصحة على تحويل التركيبات الميكانيكية إلى نظام تصنيع صيدلاني موثق ومتوافق. بعد أن قدت العديد من مشاريع التحقق من الصحة، يمكنني أن أشهد أن الصرامة المطبقة خلال هذه المرحلة تؤثر بشكل مباشر على القبول التنظيمي والموثوقية التشغيلية.

يحدث اختبار قبول المصنع (FAT) في الواقع قبل وصول المعدات إلى موقعك. أثناء اختبار القبول من المصنع (FAT)، تثبت الشركة المصنعة لنظام CRABS أن النظام يفي بمواصفات التصميم في ظل ظروف خاضعة للرقابة. تتضمن العناصر الرئيسية عادةً ما يلي:

• التحقق من السلامة الهيكلية
• وظائف نظام التحكم
• أداء مناولة الهواء
• تشغيل الباب ونظام النقل
• اختبار نظام الإنذار

بينما تقدم معظم الشركات المصنعة بروتوكولات FAT القياسية، أوصي بتطوير بروتوكولات مخصصة تعالج مخاوف محددة لتطبيقك. أثناء FAT لـ نظام cRABS المتخصص التي شاركتُ فيها، قمنا بتضمين تحديات إضافية للتحقق من التشغيل في ظل أسوأ السيناريوهات الخاصة بعملية التصنيع لدينا.

يحدث اختبار قبول الموقع (SAT) بعد اكتمال التثبيت. يتحقق هذا الاختبار من أداء النظام كما هو متوقع في بيئة التشغيل الفعلية. يتضمن اختبار قبول الموقع عادةً ما يلي:

• التحقق من التركيب الصحيح
• اختبار الوظائف الأساسية
• التحقق الأولي من الأداء الأولي
• تحديد أي تلف في الشحن أو مشاكل في التركيب

يوثق تأهيل التركيب (IQ) أن النظام قد تم تركيبه بشكل صحيح وفقًا للمواصفات المعتمدة. وتشمل أنشطة تأهيل التركيب عادةً ما يلي:

• التحقق من أرقام طرازات المكونات ومواصفاتها
• توثيق توصيلات المرافق
• تأكيد مواد البناء
• التحقق من دقة الرسم
• توثيق إصدارات البرامج
• التحقق من معايرة الأدوات

يثبت اختبار التأهيل التشغيلي (OQ) أن النظام يعمل على النحو المنشود في نطاق تشغيله. ويشمل اختبار التأهيل التشغيلي عادةً ما يلي:

• دراسات تصوّر تدفق الهواء
• اختبار سلامة فلتر HEPA
• التحقق من عدد الجسيمات في ظل ظروف التشغيل
• تخطيط درجة الحرارة والرطوبة
• التحقق من تفاضل الضغط تحت ظروف مختلفة
• اختبار الاسترداد بعد فتح الباب
• اختبار التحدي لأنظمة الإنذار

تثبت جودة الأداء (PQ) أن النظام يعمل باستمرار كما هو متوقع في ظل ظروف الإنتاج الفعلية. وقد تشمل PQ ما يلي:

• تشغيل موسع مع محاكاة العمليات
• نوبات عمل متعددة المشغلين
• تكوينات مختلفة للمنتجات
• الاختلافات الموسمية إن وجدت
• التكامل مع أنشطة الإنتاج الفعلية

متطلبات التوثيق للتحقق من الصحة كبيرة. وتشمل حزمة التحقق النموذجية ما يلي:

• خطة التحقق من الصحة الرئيسية
• مواصفات متطلبات المستخدم
• المواصفات الوظيفية
• وثائق التصميم
• تقييمات المخاطر
• بروتوكولات وتقارير IQ/OQQ/الجودة/الجودة النوعية
• تقرير ملخص التحقق من الصحة

تستغرق عملية التحقق من الصحة عادةً من شهرين إلى ثلاثة أشهر بدءًا من مرحلة التحقق من الجودة وحتى الموافقة النهائية على تقرير جودة الأداء. ويمكن أن يمتد هذا الجدول الزمني إذا تم تحديد المشكلات التي تتطلب المعالجة.

يؤكد الدكتور جيمس تشين، وهو أخصائي التحقق من الصحة الذي أتعاون معه بشكل متكرر، على أن "التحقق من الصحة ليس مجرد توثيق - إنها عملية تحدي للنظام لإثبات قدرته على تقديم ما يعد به بشكل موثوق. تكشف عملية التحقق الأكثر قيمة عن نقاط الضعف وتعالجها قبل أن تؤثر على الإنتاج."

اعتبارات ما بعد التثبيت

يمثل الانتهاء من التثبيت والتحقق من الصحة بداية - وليس نهاية - رحلتك في نظام cRABS. استنادًا إلى خبرتي مع العديد من المنشآت الصيدلانية، تحدد مرحلة ما بعد التثبيت ما إذا كان استثمارك سيحقق قيمة مستدامة أو سيصبح عبء صيانة.

برامج تدريب المشغلين ضرورية للتنفيذ الناجح. وينبغي أن تتجاوز هذه البرامج التشغيل الأساسي لتشمل:

• فهم مبادئ سلوك غرف الأبحاث
• الأساس المنطقي لتصميم النظام وقيوده
• الاستجابة لظروف الإنذارات المختلفة
• تقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها الأساسية
• متطلبات التوثيق
• إجراءات التنظيف والتعقيم

أثناء بدء تشغيل تركيب cRABS الصيدلانية لقد قمت بتقديم الاستشارات في العام الماضي، وقمنا بتنفيذ نهج تدريب متدرج مع شهادات أساسية ومتوسطة ومتقدمة. وقد أدى ذلك إلى إنشاء مسار للتطوير الوظيفي مع ضمان المعرفة التقنية الكافية في جميع أنحاء المنظمة.

يتطلب تطوير جدول الصيانة تحقيق التوازن بين الاحتياجات التشغيلية وموثوقية النظام. ويشمل برنامج الصيانة النموذجي ما يلي:

• عمليات الفحص البصري اليومية
• الفحوصات الوظيفية الأسبوعية
• الصيانة الوقائية الشهرية
• اختبار الضغط التفاضلي للمرشح كل ثلاثة أشهر
• اختبار سلامة فلتر HEPA نصف السنوي
• المراجعة السنوية الشاملة للنظام

من الضروري تحديد مسؤوليات الصيانة الواضحة بين هندسة المنشأة والإنتاج والمقاولين الخارجيين. أحد الأساليب الفعالة التي رأيتها مطبقة يقسم المسؤوليات على أساس:

• الصيانة الروتينية مقابل الصيانة المتخصصة
• تأثير الإنتاج (يتطلب إيقاف التشغيل مقابل إمكانية إجرائه أثناء التشغيل)
• التعقيدات التقنية
• الآثار التنظيمية

يجب أن تتجاوز استراتيجيات مراقبة الأداء متطلبات الامتثال لتشمل مقاييس الكفاءة التشغيلية مثل:

• تواتر ومدة فترات التوقف غير المخطط لها
• متوسط الفترة الزمنية بين الأعطال للمكونات الحرجة
• استهلاك الطاقة بالنسبة إلى حجم الإنتاج
• تواتر التدخل أثناء الإنتاج
• فعالية مكافحة التلوث

ينبغي جمع توصيات التحسين المستمر وتقييمها بشكل منهجي. ويمكن أن تشمل المصادر ما يلي:

• ملاحظات المشغل
• اتجاهات الصيانة
• التحقيقات في الأحداث النوعية
• تحليل كفاءة الإنتاج
• التحديثات التنظيمية
• التطورات التكنولوجية

نفذت إحدى الشركات المصنعة للأدوية التي عملت معها مراجعة ربع سنوية لأداء نظام الإبلاغ عن المخاطر والامتثال والرقابة على الأداء مع ممثلين من العمليات والجودة والصيانة والهندسة. وقد حدد هذا النهج متعدد الوظائف العديد من فرص التحسين التي أدت إلى تحسين كل من الامتثال والكفاءة.

يستمر المشهد التنظيمي للتصنيع المعقّم في التطور، مع زيادة التركيز على المعالجة المغلقة والتحكم في التلوث. يتطلب الحفاظ على مواكبة تركيب نظام cRABS الخاص بك مع هذه التوقعات يقظة مستمرة وإعادة تقييم دورية لنهجك مقابل أفضل الممارسات في الصناعة.

وأخيراً، فإن وضع خطة رأسمالية طويلة الأجل لتحديثات النظام واستبداله في نهاية المطاف يضمن توفر موارد الميزانية عند الحاجة. ويبلغ العمر الافتراضي الفعال لمعظم تركيبات نظام التحكم عن بعد في نظام التحكم عن بعد في نظام التحكم عن بعد 10-15 سنة قبل النظر في إجراء تحديثات رئيسية أو الاستبدال، وإن كان ذلك يختلف بشكل كبير بناءً على أنماط الاستخدام وجودة الصيانة.

من خلال التعامل مع تركيب cRABS كبرنامج مستمر بدلاً من مشروع لمرة واحدة، يمكنك زيادة العائد على استثمارك مع الحفاظ على مستوى الأداء العالي الذي يتطلبه تصنيع المستحضرات الصيدلانية.

الأسئلة المتداولة حول تركيب cRABS

Q: ما هو cRABS، وما أهمية تركيبه؟
ج: cRABS عبارة عن مجموعة أدوات سطر أوامر تُستخدم لإنشاء قواعد بيانات مرجعية لتسلسل الأمبليكونات، وهو أمر بالغ الأهمية لتحليل العينات البيولوجية في التطبيقات الصيدلانية. يعد تركيبها ضروريًا للباحثين الذين يحتاجون إلى أدوات معالجة بيانات فعالة للتحليل الجينومي.

Q: ما هي الطرق المتاحة لتثبيت cRABS؟
ج: هناك ثلاث طرق أساسية لتثبيت cRABS: التثبيت اليدوي عن طريق استنساخ المستودع وتثبيت التبعيات بشكل منفصل، واستخدام Docker لإدارة التبعيات بشكل تلقائي، والتثبيت عبر كوندا لعملية أكثر انسيابية.

Q: ما هي التبعيات المطلوبة لتثبيت cRABS يدوياً؟
ج: بالنسبة للتثبيت اليدوي، يتطلب cRABS العديد من وحدات Python النمطية والبرامج الخارجية، بما في ذلك الطلبات, الأغنياء, نقرة غنية, ماتبلوتليبو نوميمع الأدوات الخارجية. التأكد من أن جميع التبعيات متاحة عالمياً.

Q: كيف يمكنني التحقق من تثبيت cRABS بنجاح؟
ج: للتحقق من تثبيت cRABS بنجاح، استخدم الأمر سرطان البحر -ح. سيعرض هذا معلومات المساعدة بما في ذلك الوظائف والمعلمات المتاحة.

Q: هل يمكنني استخدام cRABS في أنظمة تشغيل مختلفة مثل Windows؟
ج: على الرغم من اختبار cRABS على أنظمة Mac و Linux، إلا أن استخدامه على نظامي Mac و Linux، إلا أن استخدامه على نظام Windows يكون بشكل أساسي من خلال بيئات خاصة مثل نظام Windows الفرعي لنظام Linux (WSL)، حيث يمكن استخدامه مع بعض التعديلات.

Q: ما هي بعض التحديات الشائعة أثناء تثبيت cRABS؟
ج: تتضمن التحديات الشائعة التأكد من تثبيت جميع التبعيات بشكل صحيح، وإدارة متغيرات البيئة، وتجنب تعارضات الإصدارات بين وحدات Python النمطية. اتبع تعليمات التثبيت بعناية لتقليل هذه المشاكل.

الموارد الخارجية

1. تركيب CRABS - يوفر إرشادات مفصلة لتثبيت CRABS، وهو برنامج لإنشاء قواعد بيانات مرجعية لبيانات التسلسل الأيضي للترميز الاستقلابي، بما في ذلك التثبيت اليدوي وDocker وConda.
2. تثبيت CRABS عبر GitHub - يقدم أدلة إرشادية خطوة بخطوة حول كيفية إعداد CRABS وتكوينها يدويًا باستخدام تبعيات Python.
3. تركيب كوندا كرابس كوندا - يشرح كيفية تثبيت CRABS باستخدام كوندا، مما يضمن إدارة التبعية بسلاسة.
4. تثبيت CRABS مع التبعيات - يسرد التبعيات الضرورية مثل وحدات Python النمطية والبرامج الخارجية المطلوبة لتشغيل CRABS.
5. وثائق CRABS - يتضمن خطوات التحقق لضمان تثبيت CRABS بشكل صحيح وقابل للاستخدام.
6. باقة بيوكاندا كرابس بيوكاندا - يسمح بتثبيت CRABS عبر Bioconda، مما يبسّط عملية إدارة تبعيات البرامج البيولوجية.