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Modellazione del processo di purificazione con diverse operazioni di BU

CIAO,

Lo sviluppo di un processo per la produzione di sostanze farmaceutiche avviene in diverse fasi all'interno delle BU, ad esempio ci sono diverse fasi di purificazione

Immagine: ogni colore è una BU in cui è stato eseguito un DOE ed è stato trovato un modello che spiega il processo. Gli input sono diversi in ciascuna BU, gli esperimenti sono stati condotti in modo indipendente, quindi il materiale in uscita nella BU1 non è lo stesso utilizzato nella BU2 per l'ulteriore elaborazione.

Questa è la sfida del mio cliente: Vogliono combinare tutti questi dati/modelli per ottenere un modello finale per l'intero processo.

Dato che i diversi modelli provengono ciascuno da DOE indipendenti e anche gli input non sono necessariamente gli stessi in ciascuna unità operativa, mi chiedo se tu abbia un buon modo su come affrontare una situazione del genere.

• La semplice combinazione porterà a diversi valori mancanti,
• quindi non è un processo continuo che il materiale creato in una BU venga utilizzato nell'esperimento per la BU successiva, contiene nuovo materiale che dovrebbe comportarsi come l'altro materiale ma non con certezza.

Se questo fosse un processo continuo, ho anche pensato al SEM per impostare il processo e incorporare le variabili e le conoscenze acquisite dai diversi passaggi in un unico grande modello.

L'altra idea che avrei è la simulazione e l'utilizzo di tecniche di validazione con fattori nulli e presupponendo di avere una configurazione continua, vedere i risultati e quindi testare con esecuzioni di conferma.

Qualche idea o esperienza?

Grazie,

Martino

Ri: Modellazione del processo di purificazione con diverse operazioni BU

CIAO @martindemel ,

Ho sicuramente già sentito parlare di questo requisito. Era di Medimmune (ora parte di AstraZeneca) ed è successo quasi dieci anni fa.

Non ho mai trovato una soluzione utile.

SEM non era in JMP (Pro) allora, ma avevo pensato che potesse essere la soluzione. Ora, non penso che lo sia.

Penso che l'unico modo potrebbe essere quello di trasformare il tutto in un grande esperimento progettato.

Mi spiace, non ho una risposta migliore,
Fil

Ri: Modellazione del processo di purificazione con diverse operazioni BU

Inoltre gli esperimenti unitari non sembrano essere collegati in alcun modo, ad esempio gli output misurati del passaggio precedente non appaiono come una covariata o un input misurato del passaggio successivo. Se avessero trattato l'output della fase precedente del processo come una covariata per la fase successiva del processo, allora almeno avremmo potuto esplorare come l'output ottenuto dalla fase precedente influisce sul modello adattato alla fase successiva.

Ri: Modellazione del processo di purificazione con diverse operazioni BU

Giusto, @malcolm_moore1 . Il mio ricordo del requisito Medimmune era che la "quantità di impurità A" potrebbe essere una risposta dal primo passaggio e un fattore nel secondo passaggio... solo per fare un esempio.

Ri: Modellazione del processo di purificazione con diverse operazioni BU

È utile se riesci a tracciare le relazioni previste. Nel grafico seguente, le X sono i fattori di processo controllabili, le M sono le proprietà del materiale di input (o altre covariate, le Y sono l'output della misura e le f sono il modello di previsione per le Y, basato su X e M.  

Ho già svolto questo tipo di lavoro in precedenza per un processo in 2 o tre fasi, ma è noioso e in JMP richiede l'impostazione di una raccolta di formule piuttosto complicata. Un'alternativa è impostare le relazioni e i modelli per le fasi del processo in una cartella di lavoro Excel e utilizzare Excel Profiler per eseguire la visualizzazione e la simulazione Monte Carlo.  

Ri: Modellazione del processo di purificazione con diverse operazioni BU

La funzionalità Link Profiler collega sia gli input che gli output. Potresti creare un dashboard di grandi dimensioni composto da ciascuno dei profiler, con ciascuno degli input/output denominati in modo coerente? Nell'esempio seguente/allegato, la modifica di X2 in uno dei profiler lo aggiorna nell'altro profiler, mentre la modifica di qualsiasi input a sinistra provoca l'aggiornamento di OutputA a destra (perché è stato aggiornato come output a sinistra).

 

Ri: Modellazione del processo di purificazione con diverse operazioni BU

Malcolms ha ragione al 100%. Poiché gli esperimenti con le diverse operazioni unitarie non facevano parte di un esperimento strutturato, i metodi OLS saranno un po' approssimativi.
Potrebbero avere un po' di fortuna utilizzando un metodo di data mining basato su alberi, ma è probabile che non abbiano nemmeno molti dati.
In generale, il cliente farebbe meglio a ottimizzare/caratterizzare il funzionamento di ciascuna unità separatamente. In termini pratici, dovrebbero anche disporre di un modello in scala ridotta da poter utilizzare anche per esperimenti su scala più ampia.

 

 

Ri: Modellazione del processo di purificazione con diverse operazioni BU

Grazie a tutti per aver in qualche modo confermato che non è una buona idea provare a mettere insieme esperimenti disgiunti e che cosa potrebbe aiutarli ad avvicinarsi a dove vogliono essere.

@Byron_JMP hanno ottimizzato/caratterizzato ogni unità con un modello di cui sono soddisfatti. Ora vogliono riunire tutto questo per ottenere maggiori informazioni su come ogni passaggio influenza gli altri passaggi.

Tuttavia, ho già detto loro che senza un riferimento o un ID coerente per riunire i dati (come l'output di uno viene inserito nel successivo...) potresti ottenere qualcosa ma non hai la garanzia che si tratti di qualcosa di ragionevole (molto improbabile ragionevole).

Mi piace l'approccio grafico che mi ha portato all'idea con SEM, tuttavia anche questa potrebbe essere più una conoscenza qualitativa acquisita su cui basarsi e potrebbe fare un DOE finale nei diversi passaggi

@Jed, Mi piace l'idea, ma richiede ancora una volta che ci siano almeno alcuni fattori comuni tra tutti i profiler, non posso promettere che sia così qui.

Grazie ancora, non volevo perdermi una strada a cui non avevo pensato.  

Ri: Modellazione del processo di purificazione con diverse operazioni BU

Problema molto interessante! A quanto ho capito, ci sono già DOE che hanno svelato gli effetti causali nei dati. Questo cliente raccoglie costantemente dati sull'intero processo? Cioè, dati osservativi? Se è così, vale la pena esplorare l’uso del SEM come strumento per fare inferenza causale con i dati osservativi. Ecco una citazione di Bollen e Pearl (2013) su questo argomento:

"Il SEM è un motore di inferenza che accetta due input, ipotesi causali qualitative e dati empirici, e ricava due conseguenze logiche da questi input: conclusioni causali quantitative e misure statistiche di adattamento alle implicazioni verificabili delle ipotesi."

Nel contesto quello @martindemel ha posto, i DOE separati sono già serviti allo scopo di chiarire cosa siano i "presupposti causali qualitativi".Se il cliente dispone di dati osservativi per l'intero processo, le informazioni provenienti da tali DOE possono essere tradotte in un SEM verificabile che può derivare "conclusioni causali quantitative", in modo tale che il cliente possa esplorare come i cambiamenti in qualsiasi momento nel processo influiscono sulle variabili a valle .

Sembra che i dati esistenti dei DOE non possano essere collegati: se fosse possibile, tali dati potrebbero essere utilizzati anche nel SEM.

HTH,

~Laura

Re: Modellazione del processo di purificazione con diverse operazioni BU

Questa pubblicazione potrebbe essere di interesse per quell'argomento. Lifecycle DOE, un approccio per aumentare i progetti in ogni fase unitaria invece di avere DoE indipendente per unità. https://www.mdpi.com/2306-5354/11/11/1089