L’Europa punta a riportare sul territorio una maggiore capacità produttiva di farmaci essenziali, ma la costruzione di nuovi stabilimenti non sarà sufficiente. La vera sfida sarà realizzare stabilimenti produttivi capaci di entrare rapidamente in funzione, rispettare i requisiti regolatori e rimanere efficienti per tutto il loro ciclo di vita. È questo l’obiettivo del Critical Medicines Act, il regolamento con cui l’Unione europea intende rafforzare la produzione di farmaci critici e dei relativi principi attivi all’interno del proprio territorio. Una necessità resa evidente dalle crisi degli ultimi anni, che hanno mostrato quanto le catene di approvvigionamento farmaceutiche possano essere vulnerabili di fronte a emergenze sanitarie, tensioni geopolitiche, interruzioni logistiche e improvvisi aumenti della domanda. Antibiotici, insulina, analgesici, medicinali oncologici e altri prodotti indispensabili per i sistemi sanitari non possono dipendere da filiere eccessivamente concentrate o difficili da riconvertire in tempi rapidi.
Ed è su flessibilità, efficienza, sostenibilità e compliancy delle facility, con l’ambizione di ridurre il time-to-market, che si concentra Deerns Italia, società internazionale di ingegneria e consulenza specializzata nella progettazione di ambienti ad alta complessità tecnologica, tra cui gli stabilimenti farmaceutici e biotecnologici.
«Non basta costruire o ampliare uno stabilimento. È necessario progettare fin dalle prime fasi una capacità produttiva conforme, flessibile e pronta a evolvere nel tempo, requisiti fondamentali per ridurre il time-to-market ma anche per conciliare continuità operativa, sostenibilità e controllo dei costi». afferma Cosimo Verteramo, Division Director Life Science & Electronics di Deerns.
STABILIMENTI FARMACEUTICI TRA COMPLESSITÀ TECNICA E PRESSIONE SUGLI INVESTIMENTI
Le facility Life Sciences sono tra gli edifici industriali più complessi da progettare e realizzare. Cleanroom, impianti di processo, sistemi HVAC per il trattamento dell’aria, reti di distribuzione delle utilities, controllo della contaminazione e requisiti di qualificazione e validazione contribuiscono a determinare investimenti iniziali particolarmente elevati. A questa complessità si aggiunge oggi un contesto finanziario più difficile. L’aumento dei prezzi dell’energia, dei materiali e delle materie prime, insieme all’incertezza geopolitica e alla crescente competizione internazionale, sta spingendo le aziende farmaceutiche e biotecnologiche a valutare con maggiore attenzione ogni investimento in conto capitale.
La riduzione del CAPEX, ossia dei costi sostenuti per costruire, ampliare o ammodernare uno stabilimento, non può però essere ottenuta semplicemente tagliando componenti o riducendo le prestazioni degli impianti. In un settore regolamentato e direttamente collegato alla salute delle persone, ogni scelta deve garantire qualità, sicurezza del prodotto e continuità della produzione. Il punto è un altro: assicurarsi che ogni euro investito produca un effettivo valore operativo, normativo e commerciale
IL COSTO NASCOSTO DELLA PROGETTAZIONE TRADIZIONALE
Per molti anni la progettazione degli stabilimenti farmaceutici ha seguito criteri fortemente conservativi. Per ridurre il rischio di problemi durante le verifiche normative e le fasi di validazione, si è spesso scelto di aumentare i margini di sicurezza attraverso impianti sovradimensionati, elevate ridondanze, ricambi d’aria superiori alle necessità effettive e classificazioni ambientali più restrittive. Questo approccio, spesso definito over-design, nasce dall’esigenza di ridurre i rischi progettuali e regolatori, ma può generare costi che accompagnano la struttura per tutto il suo ciclo di vita.
Un sistema HVAC più grande del necessario, per esempio, non determina soltanto una maggiore spesa iniziale. Comporta anche consumi energetici più elevati, componenti più numerosi, maggiori esigenze di manutenzione e una gestione operativa più complessa. Lo stesso vale per le ridondanze e per le soluzioni tecniche introdotte in maniera generalizzata, senza un’analisi puntuale del rischio e delle effettive necessità produttive.
A questi costi si aggiungono quelli derivanti da una progettazione frammentata. Quando ingegneria, qualità, microbiologia e validazione intervengono in momenti diversi, eventuali incompatibilità possono emergere quando il progetto è già avanzato o lo stabilimento è in costruzione. Le conseguenze sono riprogettazioni, modifiche tardive, ritardi nel commissioning e nella qualificazione, aumento dei costi e slittamento dell’avvio della produzione.
In una fase in cui l’Europa ha bisogno di aumentare velocemente la propria capacità produttiva, questi ritardi rappresentano un problema che va oltre il singolo business case. Uno stabilimento completato ma non ancora validato, oppure incapace di adattarsi alle variazioni della domanda, non contribuisce concretamente alla disponibilità dei medicinali.
«Il costo nascosto della progettazione tradizionale non emerge sempre nel preventivo iniziale – osserva Verteramo – si manifesta durante la costruzione, nella qualificazione, nei consumi energetici e nella manutenzione, oppure nel tempo perso prima di poter avviare la produzione. In questo settore, un ritardo non è soltanto un extracosto per l’azienda: può ridurre la capacità del sistema di rispondere tempestivamente alla domanda di farmaci».
QUALITY BY DESIGN: LA COMPLIANCE ENTRA NEL PROGETTO
Uno degli strumenti fondamentali per controllare i costi e avere una facilty pronta per la validazione è il principio della Quality by Design. Nel modello tradizionale, il progetto viene spesso sviluppato dando priorità agli aspetti ingegneristici e costruttivi, mentre qualità, strategia di controllo della contaminazione e requisiti di validazione assumono un ruolo centrale soltanto in una fase successiva. Questa separazione può determinare inefficienze. Una scelta tecnicamente valida può infatti rivelarsi incompatibile con le esigenze microbiologiche, con i flussi operativi o con il percorso di qualificazione dello stabilimento. La Quality by Design ribalta questa logica: gli obiettivi di qualità e i requisiti di validazione vengono incorporati nel concept fin dall’inizio, anzi diventano un input essenziale per la progettazione. Ingegneri, microbiologi, specialisti della qualità e responsabili del processo produttivo devono lavorare insieme per definire layout, flussi, classificazione degli ambienti, strategie HVAC e misure di controllo della contaminazione. I benefici riguardano l’intero progetto: minore rischio di riprogettazioni, meno modifiche durante qualificazione e validazione, maggiore allineamento tra i gruppi di lavoro e più prevedibilità nei tempi di consegna e avvio della produzione.
«La compliance non può essere un controllo aggiunto al termine della progettazione», continua Verteramo. «Deve diventare uno dei dati di partenza. Integrare fin dalle prime fasi ingegneria, qualità, microbiologia e controllo della contaminazione consente di individuare prima le criticità e di scegliere soluzioni che siano contemporaneamente conformi, efficienti e realizzabili».
TECNOLOGIE DIGITALI PER PREVEDERE PRIMA DI COSTRUIRE
A sostenere questo cambiamento sono anche le tecnologie digitali. Sistemi avanzati di monitoraggio, sensori IoT, applicazioni di Digital Twin e strategie di controllo basate sui dati permettono di comprendere più precisamente il comportamento degli impianti e di valutarne le prestazioni. Il modello digitale può essere utilizzato già durante la progettazione per confrontare diverse configurazioni, analizzare i consumi, verificare la risposta degli impianti e identificare eventuali criticità prima della costruzione. Una volta che l’impianto è operativo, i dati raccolti consentono di controllare le condizioni ambientali, individuare anomalie e adattare il funzionamento degli impianti alle effettive esigenze produttive. L’obiettivo non è sostituire il giudizio degli specialisti, ma fornire loro informazioni più solide per prendere decisioni e ridurre il ricorso a margini di sicurezza generici. L’intelligenza artificiale potrà inoltre contribuire progressivamente all’analisi delle performance, all’individuazione di inefficienze e alla gestione predittiva degli impianti, purché l’introduzione di queste soluzioni avvenga in maniera controllata e pienamente compatibile con il quadro regolatorio.
SMART COMPLIANCE E SOSTENIBILITÀ: DUE OBIETTIVI CHE POSSONO RAFFORZARSI
Un altro passaggio fondamentale riguarda il rapporto tra conformità e sostenibilità. Le strutture Life Sciences, in particolare quelle dotate di cleanroom, possono presentare consumi energetici molto elevati. I sistemi di trattamento dell’aria devono controllare temperatura, umidità, pressione, filtrazione e numero di ricambi, spesso senza interruzioni. Per lungo tempo, la riduzione dei consumi è stata percepita come potenzialmente incompatibile con la sicurezza e la conformità. Secondo Deerns, le due esigenze possono invece rafforzarsi reciprocamente, adottando una visione di Smart Compliance & Sustainability. Sistemi intelligenti di controllo ambientale, strategie ottimizzate per le cleanroom, gestione dinamica degli impianti HVAC e tecnologie avanzate di monitoraggio permettono di intervenire sui consumi mantenendo le condizioni necessarie per la produzione. Anche la riduzione dell’utilizzo di acqua, l’abbassamento delle temperature operative dei fluidi, il recupero dell’energia e il contenimento degli sprechi generano benefici economici diretti, oltre a migliorare le prestazioni ambientali dello stabilimento.
«La chiave è raggiungere questi benefici attraverso una visione integrata, senza compromettere la conformità normativa», afferma Verteramo. «Sostenibilità e compliance non devono essere considerate due obiettivi contrapposti. Quando le soluzioni vengono progettate e validate correttamente, ridurre i consumi e gli sprechi può migliorare anche l’affidabilità e la sostenibilità economica della facility».
LA SFIDA PIÙ GRANDE È CULTURALE
L’ostacolo principale all’adozione di soluzioni innovative potrebbe però non essere tecnologico, ma culturale.
Le aziende farmaceutiche operano in un quadro normativo molto rigoroso e qualsiasi rischio percepito rispetto alla compliance viene comprensibilmente affrontato con cautela. Per questo il cambiamento dovrà procedere in maniera progressiva, attraverso soluzioni capaci di dimostrare concretamente i propri benefici e di mantenere pienamente gli standard richiesti. Oggi tali soluzioni possono essere simulate virtualmente con “gemelli digitali” che replicano la facility, pertanto si possono verificare i benefici delle soluzioni a rischio zero anche per le facility esistenti e operative.
«La sfida europea non è semplicemente costruire più capacità produttiva, ma realizzare stabilimenti realmente utilizzabili, resilienti e pronti a evolvere. Ogni investimento deve generare valore non solo al momento dell’inaugurazione, ma lungo tutto il ciclo di vita della facility», conclude Cosimo Verteramo».
