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Jul 17, 2023

La croissance de la fabrication stérile dans l'industrie pharmaceutique

Le marché des produits pharmaceutiques stériles devrait croître de plus de 50

Les produits pharmaceutiques stériles marché devrait croître de plus de 50 % au cours des sept prochaines années (figure 1). Un moteur important a été la pandémie de COVID-19, qui a stimulé la demande d'anticorps recombinants et de petites molécules. Les fabricants de produits stériles doivent créer rapidement plus de capacité pour conquérir des parts de marché supplémentaires.

Cependant, la capacité stérile a toujours été difficile à monter en puissance en raison des investissements importants nécessaires pour les nouvelles lignes ; longs délais de livraison, de qualification et de validation ; et l'effort requis pour former et qualifier les nouveaux employés. Ces conditions font qu'il est difficile pour les fabricants de répondre à l'augmentation prévue de la demande. Les données de l'analyse comparative des opérations pharmaceutiques des solides (POBOS) de McKinsey au cours des cinq dernières années montrent que la capacité par site de fabrication stérile a connu une augmentation médiane de seulement 2,6 %, tandis que l'efficacité globale médiane de l'équipement (OEE) a diminué de 2,7 %.

Le temps qu'il faut pour installer une nouvelle ligne stérile a généralement varié de deux à trois ans, bien que la crise mondiale actuelle de l'approvisionnement prolonge probablement ces temps d'installation de manière significative. La pénurie de talents dans la fabrication de produits stériles est susceptible de prolonger encore plus la montée en puissance des nouvelles lignes. Il n'est donc pas viable d'augmenter la capacité stérile à court terme en installant des lignes de production supplémentaires.

Augmenter la capacité à court terme en s'associant à des organisations de fabrication sous contrat ou à des organisations de développement et de fabrication sous contrat (CDMO) nécessite beaucoup de temps et d'énergie, en raison de la complexité du transfert de technologie, en particulier dans les opérations de remplissage où des validations de processus approfondies sont nécessaires.

Un énorme potentiel inexploité demeure cependant dans l'excellence opérationnelle. En ce qui concerne l'efficacité des lignes stériles existantes, il y a clairement place à amélioration : l'utilisation dans POBOS affiche une valeur médiane de 51 %. De plus, l'OEE dans POBOS montre une fourchette de 11 à 49 % entre le quartile inférieur et le décile supérieur dans les opérations de remplissage stérile en fonction de la vitesse validée (pièce 2). De nombreux fabricants de produits stériles ne tirent pas parti de la capacité maximale possible de leurs actifs. De plus, il existe un écart de performance de 14 points de pourcentage dans l'OEE entre le quartile supérieur (35 % OEE) et le décile supérieur (49 % OEE), ce qui montre un potentiel d'amélioration significatif entre les plus performants et ceux qui sont les meilleurs de leur catégorie.

Lorsque nous supprimons de l'échantillon les lignes de produits avec des vents favorables, c'est-à-dire les lignes dédiées à un seul produit ou dotées de plus d'opérateurs que la médiane, nous constatons une nouvelle augmentation de la gamme OEE compte tenu des performances intrinsèques des lignes et des différences d'efficacité opérationnelle.

Nous avons accompagné plusieurs clients dans leur parcours d'une performance faible à une performance optimale alors qu'ils relevaient les défis d'une capacité limitée. Deux histoires de réussite mettent en évidence l'impact potentiel d'une transformation axée sur la capacité au niveau du site et du réseau et démontrent les avantages tangibles de se concentrer sur l'excellence opérationnelle.

Un grand CDMO avait un besoin urgent de créer de nouvelles capacités pour la production de vaccins et a dû faire face à des défis, notamment un manque d'expérience dans la capacité de croissance rapide. Les défis se reflétaient dans l'OEE de référence, qui se situait dans le troisième quartile selon le POBOS. La société a lancé un programme de transformation à l'échelle du réseau à partir d'un site stratégique pour doubler son chiffre d'affaires mondial en cinq ans.

Nous avons adopté une approche en trois phases. Tout d'abord, nous avons soutenu le client dans l'amélioration des processus de base, en aidant à stabiliser et à normaliser les systèmes et les processus, ce qui a donné des résultats rapidement. La sensibilisation aux processus a permis de jeter les bases de la deuxième phase, au cours de laquelle nous avons évalué l'état de préparation de l'Internet industriel des objets (IIoT) et développé des capacités autour de parcours d'apprentissage spécifiques. Cela a permis à l'entreprise de libérer son potentiel de travail numérique avec des outils tels que la gestion avancée de la performance numérique et les guides de transition numérique. Au cours de la troisième phase, l'entreprise a libéré tout son potentiel en introduisant des analyses avancées pour améliorer les prévisions et prendre en charge une prise de décision rapide et basée sur les données.

Des pratiques avancées de gestion des performances numériques, telles que la normalisation et la transparence des processus clés, ont permis une amélioration de 50 à 60 % du TRS. Les guides numériques ont permis de réduire de 40 % le temps de changement sur les lignes de remplissage stériles. La résolution des problèmes de cause profonde basée sur l'analyse a réduit les pannes, les pertes de vitesse et les micro-arrêts de 30 à 40 %. Le délai global a diminué de 20 % et, en 12 mois, la capacité du site a doublé, comme le montre l'illustration 3.

Le deuxième exemple concernait une usine de CDMO produisant des produits injectables stériles sur des lignes aseptiques traditionnelles. L'entreprise avait besoin que la ligne fonctionne à trois fois sa capacité historique pour répondre à la demande des clients. Les défis comprenaient une montée en puissance rapide d'un nouveau produit plus complexe, une organisation de site instable avec de multiples changements de direction récents et peu d'expérience en matière d'excellence opérationnelle.

Nous avons utilisé des leviers Lean traditionnels pour identifier et éliminer les déchets, augmenter la flexibilité et améliorer considérablement le rendement des personnes et des machines sans investissements substantiels. Celles-ci comprenaient l'utilisation de l'approche d'échange de puces en une minute (SMED), qui a permis de raccourcir et de normaliser les changements. Nous avons augmenté la connaissance de l'état des processus avec un suivi horaire des performances dans l'atelier. Nous avons également contribué au suivi des opérations en mettant en œuvre une gestion des performances de la chaîne de valeur sur la ligne, en suivant chaque étape de production (telle que la composition, le remplissage et l'emballage) et en nous connectant avec la fonction de support (telle que l'assurance qualité, le contrôle qualité et la maintenance) - deux fois par jour.

L'usine a obtenu des résultats immédiats. La ligne OEE a augmenté au cours du troisième mois de la transformation, passant de 23 % à près de 60 %, c'est-à-dire du quartile inférieur au quartile supérieur. Les temps de changement ont été réduits de 15,0 heures à une durée stable d'environ 6,5 heures.

Sur la base de notre vaste expérience de travail main dans la main avec les clients, de recherche et de conception d'opérations stériles de premier ordre, nous avons présélectionné, affiné et sondé six principes essentiels que les fabricants peuvent utiliser pour augmenter la capacité stérile grâce à l'excellence opérationnelle.

Les dirigeants à tous les niveaux peuvent soutenir et inspirer les efforts de libération des capacités. Une fois les objectifs établis, la direction des opérations mondiales peut concevoir une gouvernance de transformation structurée pour les aligner avec les dirigeants des différents sites et co-développer une histoire de changement. Cette histoire peut ensuite être communiquée à tous les niveaux jusqu'aux travailleurs de première ligne de chaque site afin de maximiser l'adhésion. Cela traduit l'urgence de l'initiative et la confiance que l'objectif est atteignable. Au sein d'un réseau, un site stratégique est généralement choisi pour piloter la transformation et éclairer le déploiement ultérieur.

Un principe fondamental de l'excellence opérationnelle est qu'elle génère des résultats supérieurs en se concentrant sans relâche sur l'amélioration des processus qui s'appuie sur des concepts de système de production simples. La transformation à court terme et axée sur les capacités utilise l'excellence opérationnelle pour éliminer les goulots d'étranglement critiques tout au long de la chaîne de valeur et libérer rapidement de la valeur. Les goulots d'étranglement peuvent être clairement identifiés lors de la phase de diagnostic du site. Pour le premier CDMO, nous avons d'abord aidé le client à stabiliser les systèmes et les processus, puis nous avons fourni des résultats rapides grâce à la normalisation et à d'autres pratiques allégées.

Alors que les outils numériques et les méthodes analytiques peuvent généralement libérer des capacités au-delà des leviers Lean classiques, les processus clés doivent être standardisés et rendus Lean avant de les appliquer. Cela peut considérablement améliorer la gestion des performances, accélérer la résolution des pannes et raccourcir les réactions aux écarts par rapport aux normes.

La première étape de l'amélioration de la gestion des performances peut consister à concevoir une cascade de réunions qui garantit des flux d'informations et des voies d'escalade clairs. Les personnes jouant des rôles clés dans la production, telles que les responsables de ligne ou les superviseurs de quart, peuvent être formées pour diriger des réunions clés telles que les réunions quotidiennes, les transferts de quart de travail et les évaluations des performances. Ensuite, la gestion des performances numériques peut renforcer les processus avec un partage d'informations complet et en temps quasi réel.

Un processus en trois étapes s'applique également aux pannes. Tout d'abord, ils sont suivis au moins quotidiennement, ainsi que d'autres pertes de performances telles que les ralentissements de ligne. Deuxièmement, les experts en processus, les techniciens de maintenance et les experts en excellence opérationnelle peuvent participer aux actions correctives et à la résolution des problèmes à l'origine (RCPS) lors des réunions quotidiennes. Troisièmement, tout le monde peut mesurer et examiner l'efficacité des actions correctives lors des réunions hebdomadaires d'évaluation des performances. Une fois cette routine de base en place, des analyses avancées peuvent être appliquées pour identifier systématiquement les facteurs de perte grâce à l'analyse des données et prévenir les problèmes en calculant les paramètres idéaux pour des performances optimales.

Le processus de gestion des déviations, c'est-à-dire combler les écarts de performance identifiés, bénéficie également de la prise d'étapes clés sélectionnées avant d'appliquer la prédiction et la création de rapports basés sur l'analyse. Ces étapes initiales renforcent la sensibilisation et l'objectif et comprennent la refonte du processus de tri des incidents, la refonte du programme de formation des enquêteurs et des exigences de certification, l'amélioration du processus d'enquête pour hiérarchiser les reprises, l'établissement de liens entre la gestion des déviations et des performances pour stimuler la collaboration interfonctionnelle et la normalisation des réunions RCPS et des comités d'examen.

Enfin, pour éviter les retards dans la transition vers le numérique et l'analytique, une évaluation de l'état de préparation de l'IIoT doit être effectuée par chaque site avant d'établir une feuille de route de mise en œuvre. Cela permet de comprendre les différents niveaux de maturité des données sur le réseau, ce qui permet d'ajuster le calendrier de déploiement en conséquence. Une approche hautement normalisée et éprouvée des évaluations IIoT ne nécessite que trois semaines et un évaluateur formé qui collabore avec des partenaires clés, y compris les fournisseurs de technologie de l'information/technologie opérationnelle (IT/OT) du site et l'IT/OT central.

Un programme pilote bien conçu peut stimuler l'agilité et accélérer l'apprentissage et l'acceptation culturelle de l'excellence opérationnelle. Comme les leviers d'amélioration sont conçus et mis en œuvre sur le site pilote, les connaissances et les capacités développées dans le processus peuvent être codifiées et gérées de manière centralisée. Plus les leviers sont reproductibles et évolutifs, plus le déploiement est rapide et plus les avantages des leviers numériques, analytiques et traditionnels sont importants. Les tableaux de bord KPI, les blocs de code d'analyse avancée, les modèles d'instructions de travail et d'autres outils clés peuvent être réutilisés sur différents sites.

Une partie considérable des temps d'arrêt sur une chaîne de production stérile provient des précautions prises pour assurer la stérilité. Tout effort visant à limiter ces temps d'arrêt en faveur d'une efficacité accrue doit garantir la sécurité des patients en se concentrant sur l'optimisation de paramètres opérationnels sélectionnés. Par exemple, le cycle automatisé de nettoyage en place/stérilisation en place conçu pour nettoyer et stériliser les actifs de remplissage entre deux lots consécutifs représente 30 à 60 % du temps de changement. Il ne peut être modifié qu'en reprogrammant la machine de remplissage, ce que fait généralement le fabricant. Avoir de solides capacités de validation microbiologique, de contrôle des modifications, d'assurance qualité et d'ingénierie sur site garantit que les cycles de nettoyage et de stérilisation intégrés de la machine sont calibrés pour répondre efficacement aux exigences de stérilité.

Les talents pour les opérations stériles sont actuellement rares et de nombreux acteurs ont embauché des travailleurs relativement peu qualifiés pour faire face à la forte augmentation de la demande, comme le souligne le premier exemple ci-dessus. Cela a entraîné des opérations inefficaces et limitées en capacité. S'il est en effet très difficile d'embaucher directement un opérateur stérile hautement spécialisé, la valeur peut encore être maximisée en créant des programmes de perfectionnement rapides et ciblés. Pour ce faire, la première étape consiste à cartographier toutes les compétences requises (par exemple, l'échantillonnage, la configuration du filtre lors du changement, l'utilisation de l'autoclave) par rapport à la main-d'œuvre actuelle pour mettre en évidence les lacunes en matière de talents. Cela peut se faire par le biais d'une simple matrice de compétences régulièrement mise à jour par les responsables hiérarchiques. Une fois que les besoins en talents sont clairs, la dotation en équipe peut être conçue pour jumeler des travailleurs expérimentés avec des cibles potentielles de perfectionnement dans des activités sélectionnées. Idéalement, l'exécution d'un tel exercice basé sur la matrice des compétences en parallèle dans toutes les lignes de production ajoute de la flexibilité au système en permettant potentiellement l'échange de travailleurs entre les lignes.

Pour de nombreuses entreprises, la meilleure réponse à la demande croissante de capacité stérile sera d'améliorer leurs processus de fabrication, en tirant parti de leurs actifs et de leur main-d'œuvre existants. La transformation opérationnelle ne se contente pas de résoudre les problèmes immédiats de capacité et d'efficacité ; il peut également offrir des avantages profonds et durables. Nous pensons que l'évaluation des dimensions clés mises en évidence dans cet article est la première étape que les fabricants de produits stériles peuvent prendre pour façonner un avenir plus efficace et répondre à la demande toujours croissante de capacité stérile.