Esperienze dei clienti

Un leader della terapia del dolore supera le difficoltà della crescita

In Johnson Matthey, JMP^® è il "principio attivo" dell'ottimizzazione dei processi

Le stime parlano di un adulto su cinque in tutto il mondo attualmente affetto da dolore cronico o acuto: per questo, lo sviluppo di regimi terapeutici migliori a lungo termine è diventato una vera priorità per la salute pubblica. I professionisti sanitari vedono la gestione integrata del dolore come parte centrale del piano di recupero generale di un paziente, con una ricerca che collega tempi di recupero più brevi e migliori risultati in termini di qualità della vita a una gestione più efficiente del dolore.

Johnson Matthey, leader mondiale nella scienza che rende possibile un mondo più pulito e più sano, è oggi uno dei principali produttori al mondo di alcaloidi oppiacei, una famiglia di composti che fungono da ingrediente attivo nella maggior parte delle formulazioni analgesiche. Con una storia di oltre 200 anni nella produzione di sostanze controllate, Johnson Matthey è stata tra le prime a sviluppare i metodi di estrazione naturale e di sintesi chimica degli oppiacei, restando ancora oggi all'avanguardia nel settore.

Gli ingredienti attivi di Johnson Matthey sono inclusi oggi in una vasta gamma di terapie del dolore, dal tramadolo o dalla codeina prescritti ai pazienti affetti da artrite reumatoide all'idromorfone, potenzialmente utilizzato nei reparti oncologici o nell'ambito delle cure palliative. Mentre gli scienziati ampliano le proprie conoscenze sui benefici della gestione del dolore, e su come i rischi associati alle sostanze controllate possono essere ridotti al minimo in sicurezza, i partner della ricerca come Johnson Matthey compiono progressi a livello scientifico innovando non solo gli ingredienti farmaceutici, ma anche i processi con cui vengono realizzati.

Risolvere le sfide produttive che minacciano un'"area di crescita strategica"

Vista la crescente domanda globale di farmaci antidolorifici, Johnson Matthey ha deciso di ampliare le proprie operazioni di estrazione. Ma il rapido ridimensionamento verso l'alto ha rischiato di introdurre nuove sfide. Una volta che l'impianto di Edimburgo dell'azienda, ampliato di recente, ha iniziato a operare a una capacità più elevata, i tecnici hanno osservato che frequenti problemi di lavorazione stavano ostacolando l'incremento della produzione che il progetto avrebbe dovuto supportare.

"Si trattava di un'area strategica per la crescita dell'azienda", spiega David Payne, direttore della sede di Johnson Matthey. La mancata risoluzione di questi problemi di produzione "avrebbe messo a rischio un'enorme porzione del lavoro già compiuto".

Anche gli sforzi migliori di una forza lavoro impegnata ed esperta non erano stati in grado di individuare la causa dei problemi che determinavano variazioni nei processi e rallentamenti nella produzione. "Ogni uno o due giorni l'impianto doveva essere fermato e riavviato", ricorda Payne. Gli effetti erano di ordine finanziario e psicologico. "Quando ci sono delle strozzature o le apparecchiature smettono di funzionare, il tutto può davvero iniziare ad abbattere il morale e causare frustrazione. I problemi si materializzavano in luoghi diversi a seconda di come veniva gestito l'impianto e dei tipi di paglia in lavorazione".

Sebbene i processi di estrazione delle materie prime di Johnson Matthey siano operativi da molti anni, la società non ha mai smesso di lavorare per migliorarli. In effetti, la spinta a far progredire sia la scienza di laboratorio che quella di produzione nel corso della sua lunga storia è diventata una parte fondamentale dell'identità di Johnson Matthey, con un miglioramento continuo che consente all'azienda di ampliare il già vasto portafoglio di ingredienti farmaceutici attivi e sostanze controllate.

Così, quando i problemi di lavorazione hanno iniziato a ostacolare il funzionamento dell'impianto di Edimburgo, Payne ha avviato una collaborazione con Andrew Ruddick, co-fondatore della società di consulenza britannica Process Insight, che aiuta aziende come Johnson Matthey a migliorare l'efficienza operativa utilizzando Lean Six Sigma. "David ha avviato questo progetto perché si trattava di un problema critico per il business", afferma Ruddick. "Si è reso conto che era necessario intervenire con una dose massiccia di analisi dei dati per capire cosa stava succedendo".

I miglioramenti del processo al momento dell'estrazione aiutano a incrementare l'efficienza

Derivare alcaloidi oppiacei dalle materie prime è un processo multifase. La materia vegetale deve essere macinata e trasformata in granuli prima che la paglia che ne deriva possa essere estratta, convertita in solvente e sottoposta a un processo di purificazione da cui si ricava la morfina.

Il primo passo per migliorare l'efficienza dell'impianto di estrazione era determinare la velocità ottimale di carico della paglia nell'estrattore. Quando Payne e Ruddick hanno esaminato i parametri ritenuti responsabili della velocità di alimentazione, ovvero le variazioni di peso nei grandi silo dove era immagazzinata la paglia, i risultati sono stati sorprendenti. "È emerso molto presto che quei cambiamenti di peso non stavano misurando ciò che [noi] pensavamo misurassero", dichiara Ruddick. Non lo avremmo mai saputo senza JMP. Sono stati alcuni degli strumenti di modellizzazione e visualizzazione di JMP che hanno permesso [ai tecnici di Johnson Matthey] di rendersene conto".

Payne e Ruddick hanno utilizzato il Profiler di JMP e altre funzionalità di modellizzazione del software per identificare un insieme più affidabile di variabili, tra cui la velocità della cinghia che carica la paglia nell'estrattore e l'altezza del cancelletto che controlla il volume delle materie prime sulla cinghia.

JMP ha anche aiutato a regolare le variazioni "quasi infinite" tra diversi tipi di varietà vegetali che alimentavano l'estrattore, afferma Payne. "Poiché abbiamo a che fare con un prodotto naturale, chiaramente esiste una variabilità", spiega Payne. "E non avevamo capito come configurare l'impianto per gestire i diversi tipi di paglia".

L'attività di indagine aiuta a ottimizzare i sistemi di erogazione

Il team di Payne ha creato un database JMP che includeva migliaia di bit di informazioni: pratiche di coltivazione e raccolta, procedure di estrazione, prestazioni delle apparecchiature e altro ancora. "È stato facile riunire i dati per l'analisi in JMP utilizzando semplici script", ha affermato Ruddick. Quindi mediante la modellizzazione, la profilazione e gli strumenti di simulazione what-if di JMP è stata svolta l'attività di indagine necessaria per determinare una formula che ottimizzasse il caricamento della paglia nell'estrattore.

Successivamente, Payne e Ruddick si sono concentrati sulla seconda fase del processo di estrazione: la separazione della morfina dal solvente che ne esegue il wash-out dalla paglia. Una concentrazione eccessiva aumenta il rischio di ostruire l'apparecchiatura, causandone lo spegnimento. Un'eccessiva diluizione e l'apparecchiatura risulta sottoutilizzata, provocando un crollo del rendimento. Ancora una volta, JMP ha aiutato a perfezionare il processo per ridurre la variabilità del flusso e stabilizzare la concentrazione di morfina. "Quello che stiamo vedendo in situ è un uso sempre più esteso di JMP per risolvere vari tipi di problemi. JMP è il nostro strumento di analisi statistica d'elezione", afferma Payne.

Attraverso il processo di analisi, JMP ha acquisito i risultati in grafici e diagrammi interattivi che consentono a dirigenti e operatori di vedere tendenze e pattern nei dati e di osservare come le modifiche anche di una sola variabile influiscono sul processo complessivo. "Ha coinvolto l'intera organizzazione nella risoluzione dei problemi aprendo l'analisi dei dati a tutti, non solo agli statistici", spiega Ruddick.

"Puoi mostrare loro un profilo e lo capiranno. Era importante, all'interno dell'organizzazione, sia illustrare quello che stava succedendo, sia dimostrare come si potesse tornare a controllarlo. Questo ha dato loro una sicurezza che non c'era mai stata prima".

Mettere JMP^® al lavoro su problemi più complessi

Dopo aver visto come gli sforzi di ottimizzazione hanno portato a risultati concreti, Payne ha implementato JMP in molti stabilimenti di produzione di Johnson Matthey, in cui la modellizzazione predittiva aiuta gli operatori di stabilimento a rispettare parametri di produzione specifici. Un esempio di situazione in cui JMP ha davvero fatto la differenza, dice Payne, è nell'aiutare a determinare le specifiche di riferimento che consentono agli operatori di macinare i prodotti in polvere in particelle di dimensioni precise.

"Per molto tempo ci siamo affidati ad alcuni esperimenti in doppio cieco e siamo andati a tentativi. In passato abbiamo potuto comunque ottenere risultati perché è possibile ripetere la macinatura delle particelle troppo grandi. Ma naturalmente non è possibile ingrandire di nuovo particelle macinate troppo piccole senza rilavorarle, e questo può essere molto costoso".

Da quando l'azienda ha implementato per la prima volta Lean Six Sigma con JMP in tutta l'organizzazione, il team Payne raccoglie un'enorme quantità di dati relativi a diverse impostazioni del dispositivo di macinatura, dimensioni dello schermo, velocità, tipi di martelletto e prodotti. "Con questi dati, stiamo costruendo un'immagine, un modello, di qualsiasi dimensione delle particelle di partenza di cui potremmo aver bisogno", dice. "Ora siamo in grado di impostare il dispositivo di macinatura in modo da ottenere la dimensione desiderata. Una volta costruito quel modello, praticamente chiunque può inserire i dati... In effetti, il successo di questo progetto [la macinazione delle particelle], e in particolare l'utilizzo di JMP al suo interno, ha aumentato l'importanza di JMP in questo impianto. Sempre più progetti prevederanno l'uso di JMP per condurre questo tipo di analisi in futuro".

Tra le altre cose, Payne sta ora esplorando modi per costruire dashboard che favoriranno ulteriormente questo approccio proattivo. "Abbiamo leggermente ripensato il modo in cui supportiamo i nostri impianti", afferma. "Ora disponiamo di specialisti tecnici di processo per ciascun prodotto, ovvero cinture nere di Lean Six Sigma, che ci hanno aiutato a passare da un uso reattivo di JMP a uno proattivo. Le dashboard ci aiuteranno a monitorare il comportamento dei processi prima che insorgano complicazioni.

"Dato che siamo cresciuti, abbiamo persone che sono più a loro agio con JMP e, per questo motivo, stiamo riscontrando problemi più complessi e stiamo costruendo analisi sempre più avanzate (per affrontare questi problemi). JMP modifica il modo in cui raccogliamo e ripuliamo i dati, organizziamo le analisi di base e le disponiamo in un formato che racconta una storia".

Attraverso la scienza, e in particolare la scienza statistica, Johnson Matthey ha superato i propri problemi di lavorazione e continua a evolversi e a migliorare a ogni nuova sfida. Questo significa farmaci migliori per la terapia del dolore e una migliore qualità della vita per milioni di persone in tutto il mondo.