Der „richtigen“ Serialisierungssoftware auf der Spur

Es ergibt Sinn, die Software bei Serialisierungsvorhaben als wichtigen Teil des Ganzen zu betrachten, und nicht etwa als „Anhängsel" von Hardware-Komponenten oder als eine Art „Update" bestehender Programme. Doch von welchen Kriterien sollten sich Anwender bei der Auswahl leiten lassen? Worauf ist besonders zu achten? Die nachfolgenden Überlegungen sollen dafür eine Entscheidungshilfe liefern. Die Serialisierung von Arzneimittelverpackungen, die bis Ende 2017 in den USA und ab Februar 2019 in der EU vorgeschrieben sein wird und in anderen Ländern, wie der Türkei, bereits Pflicht ist, stellt Pharmaproduzenten und Verpackungsdienstleister vor gewaltige Herausforderungen hinsichtlich geeigneter Datenbanken und Softwarelösungen.

Wurde in der Vergangenheit bei ersten Projekten häufig der Ansatz gewählt, sich primär mit der Maschinenhardware auseinanderzusetzen, die innerhalb einer Verpackungslinie Codes mit Seriennummern auf Sekundärverpackungen aufbringt, prüft und gegebenenfalls lokal speichert (Instrumentation Systems and Automation Society (ISA) ISA95 Level 1 bis 2, also Maschinen- und Linienebene), empfiehlt es sich, im Vorfeld verstärkt darüber nachzudenken, wie eine geeignete Datenbanklösung aussehen sollte, die in der Lage ist, die dafür notwendigen Prozesse zuverlässig über mehrere Linien zu steuern und gegebenenfalls auch auf Standort- oder gar Unternehmensebene (ISA95 Level 3 und 4) zu verwalten.

Die Liste der notwendigen Anforderungen ist lang: Sie reicht von der sicheren Generierung, Verwaltung, Speicherung und Weiterleitung von Serialisierungsdaten an die staatlichen Behörden über die Anbindung bestehender oder neuer Hardwarekomponenten, das parallele Produktionsmanagement auf mehreren Linien bis hin zur Sicherstellung der Datensicherheit und der Aufrechterhaltung der Produktivität. Entsprechend groß sind die Bedenken vieler Pharmazeuten und der Verpackungsdienstleister, was die zuverlässige Implementierung angeht. Dabei wird klar, dass es in den meisten Fällen nicht eine Softwarelösung „von der Stange" sein kann, die die vielschichtigen und unterschiedlichen Anforderungen an Serialisierungs- und Track-&-Trace-Anwendungen abzudecken vermag.

Sehr unterschiedliche Bedürfnisse

Dies lässt sich sehr gut anhand eines Beispiels erläutern. Das Pharmaunternehmen A produziert ein teures Krebsmedikament in relativ kleinen Mengen auf einer einzigen Verpackungslinie, vertreibt dieses jedoch weltweit und muss eine Vielzahl von länderspezifischen Regularien beachten. Der Lohnverpacker B dagegen verpackt Medikamente für verschiedene Kunden jeweils in großen Mengen; die Produkte sind ausschließlich für den lokalen Vertrieb bestimmt. Beide Unternehmen müssen sich der Serialisierung stellen – die Anforderungen an Prozesse, Workflow und Datentransfer könnten jedoch unterschiedlicher kaum sein. Gleichzeitig können sich üblicherweise weder Unternehmen A noch Unternehmen B sicher sein, dass sie nicht vielleicht sogar sehr kurzfristig ein ganz anderes Leistungsportfolio anbieten müssen.

Als Konsequenz daraus sollten Systemlösungen zur Serialisierung und für Track-&-Trace-Anwendungen in ihrer Softwarearchitektur so modular aufgebaut sein, dass sie sich je nach Prozess und Anforderungen des Anwenders möglichst flexibel konfigurieren lassen. Denn andernfalls muss die Software einen aufwendigen Anpassungsvorgang durchlaufen, den letztlich der Anwender bezahlt. Auch eine nachträgliche Erweiterbarkeit von Funktionen oder die Skalierbarkeit von Prozessen (zum Beispiel in Bezug auf die Anzahl der Linien oder die Anzahl der Aggregationsebenen) sind im Hinblick auf sich zukünftig ändernden Prozesse und Regularien von hoher Wichtigkeit. Die jüngsten Entwicklungen in China oder Brasilien sind hierfür ein gutes Beispiel. Ist eine Software darauf nicht vorbereitet, können aus jeder nachträglichen Anpassung des Serialisierungs- beziehungsweise Verpackungsprozesses hohe Folgekosten resultieren. Denn in den meisten Fällen ist dann eine komplette Neuvalidierung der Software erforderlich.

Untersuchung der bestehenden Prozesse

Um eine geeignete Software- und Datenbanklösung zu identifizieren, sollte als erster Schritt der existierende Verpackungsprozess intern analysiert und durchleuchtet werden. Wichtige Fragen sind dabei zum Beispiel, wo Bestellungen beziehungsweise Produktionsaufträge ausgelöst werden und wie die Serialisierungsdaten zurück an Behörden gemeldet werden.

Wenn dies über ein bestehendes Enterprise-Ressource-Planning(ERP)-System geschehen soll, muss die Serialisierungssoftware über geeignete Schnittstellen verfügen, und ein Prozess muss entsprechend definiert werden. Ist eine Verbindung zum ERP-System nicht gewünscht, sollte auch die Möglichkeit bestehen, die Aufträge in der Software selbst zu generieren und auch bei entsprechender Komplexität vernünftig zu verwalten.

Eine andere wichtige Anforderung an eine Softwarelösung kann etwa das Abbilden von Logistikprozessen sein, wie sie beim Umverpacken und Konfektionieren von Lieferungen an Großhändler erforderlich sind.

Unabhängig davon, ob ein einziges oder mehrere Medikamente an einem Standort produziert und verpackt werden, steigt die Komplexität, sobald diese für den Export in mehrere Länder mit unterschiedlichen Regularien bestimmt sind. Teilweise werden Seriennummern von Behörden zur Verfügung gestellt; in der EU jedoch muss die Serialisierungssoftware diese selbst generieren. Manche Regionen setzen darüber hinaus auf fortlaufende Seriennummern, anderswo basieren sie auf dem Zufallsprinzip. Generell ist zu beachten, dass sich Seriennummern eines bestimmten Nummernkreises, die zum Beispiel auf der sogenannten GS1 GTIN basieren können, auf keinen Fall wiederholen dürfen.

In der Konsequenz bedeutet dies die Notwendigkeit einer Langzeitspeicherung der in den Codes enthaltenen Seriennummern über einen bestimmten Zeitraum hinweg. Eventuell besteht auch die Notwendigkeit eines Abgleichs von Dubletten, wenn die Nummern aus externen Quellen stammen, wie es zum Beispiel bisher beim sogenannten Chinacode der Fall war oder in Russland geplant ist. Je nach Region müssen die Serialisierungsdaten mindestens sechs Monate über das Verfallsdatum hinaus bis hin zu mehreren Jahren über das Produktionsdatum hinaus gespeichert werden. Das ist ein nicht zu unterschätzender Aspekt auch im Hinblick auf die Auslegung der Speicherkapazität der benötigten Server und Hardware.

Es ist davon auszugehen, dass die heute gültigen oder in Kürze in Kraft tretenden Codierprinzipien in den verschiedenen Ländern und Regionen früher oder später gewissen Anpassungen unterliegen beziehungsweise weitere Länder und neue Regularien, etwa für Russland, hinzukommen werden. Daher muss eine zukunftsfähige Softwarelösung so ausgelegt sein, dass sie an sich ändernde Gegebenheiten angepasst werden kann. Je mehr Aspekte des Serialisierungs- und Track-&-Trace-Prozesses innerhalb der eigenen Organisation ohne Programmieraufwand konfigurierbar sind, desto schneller kann im Bedarfsfall reagiert werden und desto niedriger fallen die Kosten aus.

Sicherheit auf jeder Aggregationsstufe

In vielen Ländern wird zusätzlich zur Serialisierung auch die Aggregation der Sekundärverpackungen in Packhierarchien vorgeschrieben, um eine lückenlose Rückverfolgbarkeit der Medikamente über die gesamte Logistikkette gewährleisten zu können – also das tatsächliche Track-&-Trace. Das bedeutet, dass die zuvor serialisierten Einzelverpackungen beim manuellen oder maschinellen Verpacken mit der Serialisierungsdatenbank abgeglichen werden müssen, um darauf basierend Aggregationsstammbäume (sogenannte Parent-Child-Relationships) zu erstellen (siehe Grafik, Seite 50).

Bei maschinellen Packprozessen muss berücksichtigt werden, dass immer wieder defekte oder unlesbare Verpackungen eine erfolgreiche Aggregation verhindern können und nachträglich von Hand ausgetauscht werden müssen. Auch diese Vorgänge müssen im Bedarfsfall mit einer Serialisierungssoftware abzubilden sein. Spätestens, wenn es um das Umverpacken und Kommissionieren im Warenlager geht, sollte es möglich sein, die generierten Aggregationsstammbäume teilweise wieder aufzulösen oder neu zu erstellen. Diesen Aspekten sollte eine geeignete Software- und Datenbanklösung unbedingt Rechnung tragen, sofern heute oder in Zukunft in Länder exportiert wird, welche ein Track-&-Trace vorschreiben. Das ist zum Beispiel in der Türkei und für die USA und Brasilien bereits vorgesehen.

Plattform für Produktionsmanagement

Bevor mit der Serialisierung und der eventuellen Aggregation begonnen werden kann, müssen die für die jeweiligen Produkte relevanten Serialisierungsinformationen definiert werden, um daraus in einem weiteren Schritt spezifische Produktionsaufträge mit Chargeninformationen und Verfallsdatum zu generieren. Im Hinblick auf eine maximale Prozesssicherheit sollte eine Serialisierungssoftware den Fehlerfaktor Mensch dabei so weit wie möglich eliminieren. So kann beim Anlegen neuer Rezepte die Überprüfung und Freigabe durch mehrere Personen nach dem Mehr-Augen-Prinzip sinnvoll sein. Die Software sollte darauf vorbereitet sein, dass sich solche Freigabeprozesse entsprechend gestalten und auch immer wieder verändern lassen.

Spätestens, wenn es um die Zuweisung von Produktionsaufträgen an mehrere Verpackungslinien zur gleichen Zeit geht, trennt sich die Spreu vom Weizen. So wird relativ schnell die Komplexität und Notwendigkeit einer Produktionsmanagementplattform erreicht: Mit einer performanten Serialisierungssoftware sollte es zum Beispiel möglich sein, dass Aufträge einer Charge parallel auf mehreren Linien gleichzeitig produziert werden können, ohne dass sich Seriennummern überschneiden – auch dann nicht, wenn ungewollte technische Störungen auftreten und Linien wieder angefahren werden. Ebenso ergibt die Möglichkeit einer Umverteilung laufender Aufträge Sinn, wenn kurzfristige Produktionsumverlagerungen schon jetzt im Unternehmen an der Tagesordnung sind.

Einbindung des bestehenden Maschinenparks

Verfügt ein Unternehmen bereits über einen bestehenden Park an Maschinen zur Serialisierung und Aggregation, sollte eine Serialisierungssoftware aus Gründen der Wirtschaftlichkeit auch in der Lage sein, Hardware-Komponenten verschiedenster Hersteller anzubinden. Hierbei ist eine bilaterale Kommunikation zwischen Maschine und Software erforderlich, da über den reinen Datentransfer der Codes und Seriennummern hinaus meist auch zusätzliche Informationen, wie Benutzerdaten oder Logdateien, ausgetauscht werden müssen.

Ebenfalls ist es denkbar, dass Verpackungslinien aus Gründen der Effizienzsteigerung oder aufgrund geänderter Marktvorgaben in Zukunft um zusätzliche Funktionen oder Module erweitert werden müssen, um zum Beispiel Tamper-Evident-Etiketten aufzubringen. In diesem Fall wäre es sinnvoll, dass für die entsprechenden Seriennummern die Verknüpfung mit dem erfolgreichen Aufspenden eines Siegeletiketts hinterlegt und dokumentiert werden kann. Die Softwarearchitektur einer geeigneten Systemlösung sollte daher so aufgebaut sein, dass ein Erweitern des Funktionsumfangs von Verpackungslinien oder einzelner Maschinenmodule jederzeit problemlos und ebenfalls mit minimalem Kosten- und Zeitaufwand abgebildet werden kann – auch im Hinblick auf die Validierung. Alle zwischen Maschinen und zentraler Software ausgetauschten Informationen sollten sich, je nach Anforderung des Betreibers, selbstverständlich zur weiteren Verwendung benutzerfreundlich aus dem System exportieren lassen, seien es nun erfolgreiche produzierte Produkte mit Seriennummern, Aggregationshierarchien oder Audit-Trails. Auch hier kommt im Bedarfsfall die bereits genannte Schnittstelle zum ERP-System zum Tragen.

Die meisten Betreiber von Produktionsstandorten dürften sich im Rahmen eines Pilotprojektes zwar vorerst auf eine Pilotlinie und ISA Level 2 beschränken. Die Erweiterbarkeit der Funktionen einer Softwaresystemlösung auf ISA95 Level 3 und 4 sollte aber in jedem Fall schon im Vorfeld gründlich eruiert und für die Zukunft geplant werden. Ist die ausgewählte Software später nicht in der Lage, nahtlos mitzuwachsen, kann dies mittelfristig einen erheblichen zusätzlichen Projektaufwand bedeuten.

Ebenso ist das Angebot an unterschiedlichen Schnittstellen und Datenformaten für die Weiterleitung der Serialisierungsdaten an die internationalen Zentraldatenbanken (sogenannte Hubs) ein wichtiger Punkt, der bei Anschaffung und Installation einer Software berücksichtigt werden sollte. Viele Details sind von Seiten der betroffenen Staaten noch offen und die dazu erforderlichen Hubs befinden sich derzeit noch im Aufbau. Dies sollte aber kein Grund sein, mit der Anschaffung einer zentralen Serialisierungssoftware noch länger zu warten. Dieser Umstand stellt sogar ein weiteres Argument dafür dar, höchsten Wert auf die nachträgliche Anpassbarkeit einer Softwarelösung zu legen, egal ob die Übertragung der Daten später direkt an die Hubs oder in einem Zwischenschritt über das ERP-System ablaufen soll.

Auch die Verschlüsselungsmethoden von Daten und die allgemeinen Sicherheitsstandards, um unautorisierte Zugriffe auf die Datenbanken oder den Datentransfer zu unterbinden, sollten vor Anschaffung einer Serialisierungssoftware genauer unter die Lupe genommen werden. Hierfür muss nicht zuletzt auch die gesamte IT-Infrastruktur entsprechend ausgelegt sein.

Intelligente Benutzerver­waltung

Je mehr Linien und ISA95-Level von einer zentralen Serialisierungssoftware bedient werden sollen, desto wichtiger ist auch eine intelligente Benutzerverwaltung. Benutzerrechte lassen sich am besten über Gruppen verwalten, denen dann einzelne User zugewiesen werden können. Hierbei sollten selbstverständlich allgemeine Standards, wie CRF 21 Part II der US Food and Drug Administration (FDA), eingehalten werden.

Unterschätzter Zeitaufwand

Vor der Anschaffung oder auch nur der Ausschreibung einer Serialisierungssoftware sollte unbedingt eine gründliche Analyse der internen Prozesse und Definition aller aktuellen und zukünftigen Anforderungen stattfinden. Hierfür ist ein interdisziplinäres Projektteam mit Mitgliedern aus unterschiedlichen Unternehmensbereichen (IT, Produktion, Logistik, Engineering, Qualitätsmanagement, Validierung, Verpackungsdesign) mehr als sinnvoll. Einem derart komplexen Projekt sollte außerdem ausreichend Zeit eingeräumt werden, was angesichts der herannahenden Gültigkeit der gesetzlichen Vorschriften und vorhersehbaren Kapazitätsengpässen bei Anbietern von Soft- und Hardware zunehmend kritisch werden dürfte. Je nachdem welche ISA95-Level bedient werden sollen, müssen von der Analyse bis zum Abschluss der Pilotphase bis zu 24 Monate für Anschaffung und Implementierung von Soft- und Hardware eingerechnet werden. Ebenso ist zu berücksichtigen, dass auch externe Partner, wie Verpackungsdrucker, Lohnverpacker und je nach Markt sogar auch die Großhändler, mit in den Prozess eingebunden werden müssen und rechtzeitig entsprechende Prozesse definiert und Schnittstellen geschaffen werden sollten.

Grundsätzlich lässt sich bezüglich der Qualität einer zentralen Serialisierungssoftware Folgendes sagen: Je modularer diese aufgebaut ist und je einfacher Anpassungen auf Prozessebene hinsichtlich der Einbindung von Maschinen durchgeführt werden können, desto zukunftssicherer dürfte die Lösung sein.

Für Sie entscheidend

Die richtige Wahl
Mit der Wahl der Serialisierungssoftware treffen Pharmazeuten und Verpackungsdienstleister eine Entscheidung, die gravierende Auswirkungen haben kann hinsichtlich Produktivität, Effizienz und Sicherheit im Verpackungs- und Kennzeichnungsprozess von Arzneimitteln. Wer davon ausgeht, dass die Software zum Lieferumfang einer neuen Hardware dazugehört und damit schon alle Anforderungen abgedeckt werden, dürfte in den meisten Fällen schnell enttäuscht sein. Was auf der Ebene einer einzigen Verpackungslinie oder für einen regionalen Absatzmarkt vielleicht noch funktionieren mag, kann sich schnell zu einem logistischen Albtraum entwickeln, sobald in Zukunft mehr als eine Fertigungslinie, mehr als ein Produktionsstandort inklusive Verpackungsdienstleister, mehr als ein Medikament oder mehr als eine Vertriebsregion zu berücksichtigen sind. Es empfiehlt sich, bei Serialisierungsprojekten der zentralen Software- und Datenbanklösung mindestens dieselben kritischen Maßstäbe anzulegen wie bei der Auswahl der Hardware, denn letztlich geht es in vielen Fällen um eine vollwertige Produktionsmanagement-Plattform für die Serialisierung.
Systemlösungen aus einer Hand sind in vielen Fällen komfortabel und wünschenswert. Sofern dafür aber Abstriche bei der Erweiterbarkeit oder Leistungsfähigkeit der Software gemacht werden müssen – also an dem Rückgrat des gesamten Serialisierungskonzeptes –, sollten Hersteller wie Verpackungsdienstleister Vorsicht walten lassen. Der Beitrag legt dar, welche Leistungsmerkmale und Aspekte eine Serialisierungssoftware vor einer Entscheidung besonders kritisch unter die Lupe genommen werden sollten. Dazu gehören nicht nur der eigentliche Funktionsumfang, sondern auch die Möglichkeit, diesen an zukünftige Prozesse anzupassen und die angebundene Maschinenhardware virtuell verwalten zu können. Eine frei skalierbare und modular aufgebaute Softwarearchitektur ist vor diesem Hintergrund ein entscheidender Aspekt, der sich rasch auszahlt.