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Simulation von verteilten Produktstrukturen in kombinierten diskreten und kontinuierlichen Produktionsprozessen für feste, partikuläre Produkte

Projektbearbeiterin: Ann Kathrin Schomberg

Im Kontext der Produktion pharmazeutischer Arzneimittel beschäftigt sich dieses Projekt mit der Modellierung und Simulation der Herstellung fester partikulärer Produkte am Beispiel von Tabletten. Die Produktqualität wird dabei durch die Verkettung von Produktionsprozessschritten beeinflusst, die sich auf die Strukturen und Eigenschaften der Zwischen- und Endprodukte auswirken. Neben schwankenden Umgebungsbedingungen besitzen die verwendeten Prozessparameter dabei einen unterschiedlich starken Einfluss auf die verteilten Eigenschaften der Materialien, die ebenfalls unterschiedliche ausgeprägt sein können. Die Kenntnis über die vorliegende Produktqualität der Zwischen- und Endprodukte ist in der pharmazeutischen Produktion von zentraler Bedeutung. Ziel des Projektes ist die agentenbasierte Simulation der Produktstrukturen über die verketteten Prozessschritte hinweg. Im Fokus des Projekts stehen die Verfahrensschritte Mischen und Tablettieren, für deren Teilprozesse jeweils Prozessmodelle entwickelt und erweitert werden, sodass verteilte Produkteigenschaften verarbeitet und abgebildet werden können. Die einzelnen Prozessmodelle werden im Anschluss in ein Prozesskettenmodell integriert. Ziel der Simulation ist eine erhöhte Transparenz des Prozesses sowie eine verbessere Rückverfolgbarkeit der Produkteigenschaften innerhalb des Prozesses. Eine damit verbundene optimierte vorwärts- und rückwärtsgerichtete Prozesssteuerung wird im Rahmen des Projektes untersucht. Das Projekt ist von der DFG gefördert und wird in Kooperation mit dem Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik durchgeführt.
 


 
Abbildung: Traditioneller Formulierungsprozess mit einer Aufteilung in Batch, Semi-Batch und Semi-Kontinuierliche (Semi-Kont.) Herstellungsprozesse sowie stetige und diskrete roduktionsabschnitte (In Anlehnung an S. Chatterjee, “FDA Perspective on Continuous Manufacturing,” IFPAC Annu. Meet., vol. 26, p. 21, 2012.)


Mitarbeiter

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