ワクチン開発の加速：自動化が生産スピードをどう高めるか

COVID-19ワクチンが完成したら、誰もが一刻も早く入手したいだろう。ハニウェルがデジタルツールでプロセスを加速する方法を解説する…

コロナウイルスパンデミックは、ワクチンを可能な限り迅速に開発する必要性を浮き彫りにしました。

典型的なワクチン開発・生産プロセスは、ワクチンの種類によって異なり、製造工程だけで1バッチあたり数日から数週間を要します。世界中に感染が広がる中、ワクチンの大量生産体制をいかに速やかに構築できるかが、これまで以上に重要になっています。遅延は、原材料の受入・検査、薬物質の特性評価、品質試験と出荷判定など、あらゆる段階で発生し得ます。

自動化技術は、製造プロセスを高速化するだけでなく、手作業によるエラーを減らすことで、プロセスをより安全かつ効率的にします。主な方法を以下に紹介します。

データフローのデジタル化

ワクチンや医薬品療法の開発には膨大なデータが必要です。ハニウェルのオファリングマネジメントディレクター、ジョー・バストーン氏（自動化業界で20年以上の経験）は、「温度や圧力の経時制御、適切なタイミングでの適量投入といった典型的な領域だけでなく、ワクチンや医薬品療法が正しく開発されることを保証することも含まれる」と説明します。

これらのデータはバッチレポートにまとめられます。従来は紙媒体で保存され、1バッチあたり数百ページに及ぶこともありました。デジタル化すれば、すべての情報が電子バッチ履歴として自動的に取得されます。バストーン氏は、「電子バッチレコードにより、ワクチンや医薬品が出荷判定されるまでの保留時間を短縮できる」と指摘します。

クラウドの活用

制御システムをクラウドで構成すれば、世界中のエンジニアが共通システムにアクセスでき、地理的制約なく最適な人材を活用できます。では、どうして初回生産までの時間が短縮されるのでしょうか。

バストーン氏は、「設計構成を引き継ぎ、実質的に『太陽を追う』形で24時間開発を回せる。あるチームがバッチロジックを開発・実装している間に、別のチームが操作画面を並行開発できる」と説明。米国のエンジニアが一日の終わりにインドのチームへ引き継ぎ、インドチームが同じシステムで作業を進め、欧州チームへ、そして再び米国へとバトンタッチできます。さらに、複数チームがシステムの各部分を同時並行で構築できるため、システム構築に要する時間がさらに圧縮されます。これにより、生産の勢いが途切れません。バストーン氏は「並行して本質的に連続的に作業できるため、所要時間が減る。世界中にエンジニアを派遣して共同作業させる必要がない」と強調します。

ユーザー体験の最適化

マーケティングチームとテクノロジーチームが、既存のレガシーおよび競合制御システムでプロセスを運転するオペレーターを観察し、得られた知見をもとに、オペレーターにとってより直感的な指示の可視化を実現しました。

これはレシピをイメージすると分かりやすいでしょう。従来の料理本なら材料と手順を順に記載しますが、デジタルなら現在のステップだけでなく、これからの指示も把握できます。ワクチンバッチ製造でも同様です。例えば、次のステップがどのくらいの時間かかるかを表示する基本機能があります。撹拌操作があと45分続くなら、その後の手動投入に備えて他の作業（サンプル採取・実験室への搬送、後で投入する原料の段取りなど）が可能です。撹拌が予定時間を超えれば、オペレーターにアラートが出て是正措置を促します。従来システムでは、操作経過時間も是正必要性も表示されません。バストーン氏は「何が起きているか、何に今すぐ注意すべきか、近く注意が必要なのは何か、が直感的に分かる。これが大きな違いだ」と述べ、これがプロセス高速化につながると説明します。「ほぼ最初からピーク効率で運転できる」のです。