本文講述了設計階段需要形成的兩個(gè)針對新項目設計本身的重要階段性文件——即廠(chǎng)房設施FMEA失效模式及影響分析和工藝及廠(chǎng)房的設計確認。本文將對于這兩份交付物的內容提供一些思路。這兩份設計階段文件能較好的對設計階段的過(guò)程進(jìn)行追溯。該文件一般由工程設計公司完成，業(yè)主方審核批準。
本文件用于初步設計階段中為廠(chǎng)房及公用設施的設計產(chǎn)出的失效模式影響分析結果提供書(shū)面證據。初步設計階段的FMEA通過(guò)風(fēng)險分析的過(guò)程影響了項目中的決策，有利于設計階段的加速推進(jìn)。
此文件應在初步設計階段完成并批準，FMEA是一種系統化的技術(shù)，用于確定潛在的失效模式并確定其可能的原因。FMEA還提供了相關(guān)的風(fēng)險分析，并生成一個(gè)可能的糾正行動(dòng)。FMEA的結果是系統整改計劃的基礎，可以根據失效模式，對潛在影響、可能性、嚴重性、可檢測性甚至對生產(chǎn)業(yè)務(wù)的影響及推薦的行動(dòng)進(jìn)行分析與評估。
此風(fēng)險分析以系統為單位進(jìn)行，對除了生產(chǎn)設備的所有其它系統進(jìn)行評估，生產(chǎn)設備由產(chǎn)品年產(chǎn)量及工藝設計來(lái)確定，可以在廠(chǎng)房工藝設計確認中進(jìn)行。廠(chǎng)房及公用工程用于完成這些產(chǎn)能的配套服務(wù)，對于廠(chǎng)房的平面調整，項目成本有影響。
先將廠(chǎng)房及工藝系統按系統進(jìn)行分類(lèi)，如潔凈室系統、潔凈壓縮空氣系統、注射水發(fā)生系統、注射水分配系統、潔凈空調系統、潔凈室、純蒸汽系統及冷庫倉庫系統等直接影響系統及非潔凈空調、儀表壓縮空氣、鍋爐、冷水系統、熱水系統、發(fā)電機、UPS系統、廢水處理系統等非直接影響系統。
以下對于整個(gè)系統設計方面及有爭議的主要系統或主要部件的風(fēng)險分析思路進(jìn)行了舉例：
●潔凈空調系統通常按不同的功能區設計，基本各功能區為獨立空調，是工程部運行維護的重點(diǎn)，也通過(guò)充分的驗證及BMS/EMS監控來(lái)保障。只要工程部有備件，空調無(wú)需一用一備。工程部無(wú)法解決的應與供應商簽訂維保合同以確保供應商及時(shí)響應，這對于將來(lái)供應商的選擇也是個(gè)參考因素。這些都可以填寫(xiě)在風(fēng)險分析的表格中加以分析說(shuō)明。
●純化水系統中是否一定要配置EDI也可根據生產(chǎn)需求——如純化水僅用于制備注射用水，產(chǎn)品銷(xiāo)售地的法規要求，后面是否還有蒸餾機、原料藥或制劑，以及對于生產(chǎn)過(guò)程及成品的影響或公司相關(guān)內部要求等各種因素進(jìn)行風(fēng)險分析來(lái)決定。二級RO也能滿(mǎn)足目前國內GMP要求。中試及實(shí)驗室共享大生產(chǎn)的純化水系統的風(fēng)險分析后，可決定整個(gè)設計中是否需要給實(shí)驗室及中試獨立的純化水系統。
●壓縮空氣分配系統0.22μm的除菌過(guò)濾器的安裝位置，分析結果可為動(dòng)力房等非潔凈區用點(diǎn)，該類(lèi)用點(diǎn)無(wú)需經(jīng)過(guò)除菌過(guò)濾。潔凈用氣分配主管安裝除菌過(guò)濾器確保每個(gè)潔凈氣體用點(diǎn)均已被除菌過(guò)濾，而無(wú)需在每個(gè)用點(diǎn)安裝過(guò)濾器，設備都可配備終端過(guò)濾器。潔凈區的儀表用氣管路材質(zhì)可使用304不銹鋼，潔凈區工藝用氣則必須使用316?L不銹鋼，這也是目前生物制藥企業(yè)的標配。
●冷庫系統：生物制藥企業(yè)的冷庫都是用來(lái)儲存貴重生物制品的，必須保證成品的儲存條件。制冷機一般設計有2套切換使用，也相當于有一用一備以確保物料的安全，物料的轉移作為備用方案。
●層流罩的需求及安裝位置風(fēng)險分析的關(guān)鍵點(diǎn)是看是否有開(kāi)口的操作及物料轉移的保護。
●灌裝線(xiàn)上的活性及非活性粒子監測系統連續監測點(diǎn)位數量及位置分析。
●潔凈室墻體厚度的決定也可通過(guò)風(fēng)險分析來(lái)定義，如分析房間壓差的大小，用途為外圍或僅為隔斷，以及通過(guò)是否包柱子，有無(wú)門(mén)窗，防火要求，生產(chǎn)設備的限制等因素來(lái)分析。潔凈窗采用單層還是雙層，如單層窗的破損將影響潔凈室環(huán)境，引起交叉污染，可采用雙層窗。大包裝區域一般為CNC區域，為了參觀(guān)需求及觀(guān)察通透可采用單層大玻璃窗。
●雖然廢水處理系統是無(wú)影響系統，但是也會(huì )造成生產(chǎn)廢水無(wú)法及時(shí)排放而影響生產(chǎn)業(yè)務(wù)。
●鍋爐對于工廠(chǎng)運行的影響也是巨大的，在沒(méi)有其它工業(yè)蒸汽供給的情況下，鍋爐故障將導致HVAC、滅菌柜、純蒸汽系統、熱水系統及其它具有換熱器的系統無(wú)法正常運行，所以經(jīng)風(fēng)險分析后采用鍋爐的一用一備也很合理。
●UPS系統及發(fā)電機對各系統配電需求可舉例分析如下：
首先要確保生產(chǎn)數據，公用系統數據及實(shí)驗數據不因停電而丟失。GMP數據丟失將影響數據的追蹤及物料的評估，相關(guān)監控或自控系統必須配備UPS系統供電，不是每個(gè)設備廠(chǎng)商的設備都自帶UPS，且自帶UPS供電的時(shí)間也較有限；
對于灌裝線(xiàn)上的隧道烘箱必須確保其循環(huán)風(fēng)機在斷電情況下運行，否則高溫運行中高效過(guò)濾器H13很容易被燒毀；
QC的培養箱、冰箱及帶電腦的儀器經(jīng)風(fēng)險分析都需要配備USP電源；
空氣壓縮機需要在斷電的情況下切換至UPS及發(fā)電機供電，因為純化水系統及生產(chǎn)設備都有氣動(dòng)閥門(mén)，無(wú)壓縮空氣將直接影響生產(chǎn)的正常運行。這些使用需求都會(huì )在電氣專(zhuān)業(yè)設計的圖紙中體現。
也可在工廠(chǎng)用戶(hù)需求設計確認表格中的參考設計文件及說(shuō)明欄目中插入如下圖示，以便更好的表達：
在詳細設計階段完成，這份設計確認文件的簽批也意味著(zhù)項目設計階段的完成，是一個(gè)里程碑。通常設計階段會(huì )有設計審核過(guò)程，有時(shí)在初步設計階段完成，有時(shí)又是針對單個(gè)系統的。本文所說(shuō)的是詳細設計100%完成后，針對項目GMP符合性及整體項目用戶(hù)需求進(jìn)行的確認。
詳細設計階段確定的工藝設備布置圖、GMP分區圖、人流物流廢物流圖紙、公用工程用點(diǎn)圖及各專(zhuān)業(yè)的相關(guān)圖紙也已100%完成。根據GMP符合性條款和工廠(chǎng)的總用戶(hù)/生產(chǎn)需求的條款執行最終的設計審核。注釋欄需要闡述設計文件如何滿(mǎn)足要求。
項目設計階段是業(yè)主需求與設計公司理解需求，并形成設計圖紙及說(shuō)明文件的過(guò)程，即雙方知識及經(jīng)驗的融合，形成統一的過(guò)程。
風(fēng)險分析的結果推進(jìn)了設計進(jìn)程，設計確認報告也是對設計階段的總結，以判斷設計是否滿(mǎn)足工藝要求及配套工藝的工廠(chǎng)設施需求和GMP。
這兩份設計階段產(chǎn)生的文件對于工廠(chǎng)新進(jìn)員工也是一個(gè)很好的培訓資料，沒(méi)有直接參與項目的或者新入職的員工也可以通過(guò)這兩份文件了解工廠(chǎng)形成的過(guò)程及為什么這樣設計，有利于更快地熟悉自己的新工廠(chǎng)。