國際制藥企業Boehringer Ingelheim 計劃擴建其在維也納的微生物制藥工廠——這個項目名為“G3Leopold”,需要建造一座占地面積為5400 m2 的新廠房,同時完成一個現有建筑的改造。為此,Boehringer Ingelheim 委托了制藥工程專家Zeta 負責該項目的總體規劃、全部設施所有項目階段的施工和項目管理,以及調試。
2019 年,國際制藥企業Boehringer Ingelheim 向Zeta 提出了一個全新挑戰:在24 個月內完成一個大型EPCM(設計采購與施工管理)項目。
Zeta 接受了這一挑戰,并以總規劃師的身份為Boehringer Ingelheim 完成了其在維也納的“G3Leopold”項目,涵蓋從設備、生產區域、建筑構架和樓宇技術(TGA)設施的工程設計直至生產設備的安裝、自動化、調試和認證的實施。藥廠自身的規劃、實施和自動化由Zeta 一手完成,建筑、TGA 和電氣工程部分則由Zeta 和其可靠的合作伙伴協同完成。
藥品上市所耗費的時間是人們在生物制藥生產中最關注的因素之一,藥品上市的速度越快,患者就能越早地得到藥品。早在藥廠的規劃階段就可奠定藥品快速投放市場的基礎,項目早期階段的“重疊”是節省時間和成本的關鍵,同時這也是Zeta 的慣例。
所謂的“快速進程(Fast-Track)”或“超快進程(Ultra-Fast-Track)”都曾出現在知名設備制造商參與的項目中,但G3Leopold項目在耗時方面表現卓越:2019年10 月24 日奠基,2020 年4 月上旬完成基本框架,2020 年9 月末進行內部裝修和組裝,2021 年3 月投產——如此規模的大型項目僅用時24 個月便完成了,這比通常相同規模項目的施工速度快了一倍。

2019 年,Boehringer Ingelheim 計劃擴建其在維也納的微生物制藥工廠
EPCM 項目管理包括整個技術規劃和協調(工程)、所有實施任務的招標和發包過程(采購)及其監控和協調(施工管理)。
有效協調所有相關企業和減少接口是這種項目管理方法的特點,已被證明特別有助于加速項目進程。時間的節約主要通過各規劃和執行階段的明顯重疊以及盡早進行工廠驗收測試(FAT)來實現,在EPCM 的框架內,人們采用了精益方法,明確了關注的基本要素,同時明確了流程定義和職責。
早期階段的詳細規劃對于建筑技術設施來說尤為重要。雖然由于工程專家們普遍具有較強的靈活應對技能,所以后續的變更和調整從技術層面上講可以實現,但項目團隊必須考慮到醫藥行業的特殊性,其認證過程不僅涉及生產操作,而且也會考察采用的建筑技術,因此后期的變更會對項目產生深遠影響,甚至可能會使制藥企業不得不進行重新認證,這會帶來相當大的時間損失。
在本次項目中,Zeta 還為Boehringer Ingelheim 提供了超濾、微濾、色譜和均質設備,以及大量CIP(原位清洗)設備。為了滿足制藥企業未來的多種需求,下游生產設備和建筑環境需要高度的靈活性,藥廠在幾年后要能生產更多其他的藥物,所以需要為其設計一個多用途的系統。

作為總規劃師,Zeta 從一開始就整合了項目的所有組成部分
對此,Zeta 在將一些下游生產設施整合到現有建筑中后,還在新建筑中設置了一個用于消除緩沖和儲存“瓶頸”的系統,該系統將為藥廠現有的生產和所有未來計劃擴建的多用途設備提供保障。

緩沖區視圖,從圖中可以清楚地看到規劃的細節,圖中右側是帶有HMI(人機界面)的立柱
作為項目的“單點聯系”供應商,Zeta負責流程的自動化并將其垂直集成到客戶的軟件環境中,并開發了用于建筑技術設施和潔凈室技術方面的軟件。這些針對EMS(環境監測系統)和BMS(樓宇管理系統)的軟件基于西門子的PCS7 系統。專家們可以通過這些軟件確定每件事項的優先等級,首先關注對于生產設施調試來說至關重要的工作。
在G3Leopold 項目中,Zeta使用了一個集成了多種功能的數字平臺,流程、施工、TGA 及電氣工程等各方面的項目合作伙伴可通過這一平臺進行協作,這一平臺憑借著完全集成的軟件環境,實現了對所有項目階段各學科數據的高效管理。
系統的數字孿生是在數字數據的基礎上生成的,通過數字孿生,操作團隊可以在虛擬設備上進行培訓。數字孿生對包括執行器、傳感器及容器等在內的每件設備及其位置都進行了數字化記錄和管理,同時還列出了完整的備件清單。這些數據會被匯總至一個移動應用程序即智能維護導航器中,它能在智能設備上運行,并填補維護計劃和維護服務之間的空缺。
雖然大規模項目G3Leopold 的規劃與協調給Zeta 帶來了巨大挑戰,但是Zeta 憑著豐富的生物制藥工程經驗,優先關注藥品生產的實際需求,同步進行生產設備的調試運行、資質認證以及建筑施工等多個環節,最終實現了在極短的工期內高質地完成任務。