תהליכים ביוכימיים מהווים את עמוד השדרה של תעשיות קריטיות החל מייצור תרופות וייצור ביו-פארמי לרכיב מזון ומשקאות, סינתזה של דלק ביולוגי, וטיפול במים פסולת.תהליכים אלה לעתים קרובות כרוכים בכימיקלים תגובתיים, אורגניזמים חיים, אנזים ונתיבים מטבוליים מורכבים, אשר מציגים את הסיכונים הטבועים ביותר שיש לבצע באופן קפדני, או למנוע כישלונות סביבתית אחת, כולל חשיפה יעילה ביותר, כולל חשיפה של חומרים כימיים, או השפעה מזיקה של חומרים כימיים, כולל תגובה אחת, או השפעה יעילה ביותר, או יעילה ביותר, כולל לחץ דם סביבתית, כולל תגובה אחת, כולל תגובה אחת, או יעילה ביותר, כולל לחץ דם סביבתית, או במניעת אבטחה.

מה זה Chemical FMEA?

FMEA היא טכניקת הערכה ממוקדת ומבוססת של סיכונים המותאמים במיוחד לתהליכים כימיים וביוכימיים.זהו הרחבה של מצב הכשל המסורתי ואפקטים ניתוח (FMEA) בשימוש נרחב בתעשיות הרכב, החלל והייצור מאז שנות ה-40, מעודנת לאתגרים הייחודיים של טיפול בחומרים תגובתיים, סוכנים ביולוגיים, ותהליכי ריבוי-phase עם רגישות גבוהה לתנאי סביבה.

FMEA שונה מהמוצר הכללי FMEA בכמה היבטים חשובים.זה חייב לקחת בחשבון את פעילות גופנית כימית, יציבות תרמית, רעילות, עמידות, סיכונים לחץ, סיכונים זיהום ביולוגי, וסיכון זיהום ביולוגי.זה גם דורש הבנה של איך הפרמטרים של תהליך - זמן, pH, חמצן מתמוסס, מנקה קצב מגורים - מקטין את ההתנהגות של מערכות כימיות וכימיקליות.

The Chemical FMEA Methodology: A Step-by- Guide

החלת FMEA כימית ביעילות דורשת לאחר תהליך ממושמע, צעדי צעד, החלקים הבאים מתארים כל שלב בפירוט, מותאם לתהליכים ביוכימיים.

שלב 1: Define the Process Scope and Boundaries

לפני כל ניתוח מתחיל, הצוות חייב להגדיר בבירור מה נחקר.זה כרוך מיפוי התהליך הביוכימי המלא של קבלה חומרי גלם כדי לשלוח מוצר סופי, זיהוי כל פעולות יחידה, העברות חומרים, מערכות בקרה, שירותים, ואינטראקציות המפעילות. עבור תהליך של סגירת תרופות, לדוגמה, היקף עשוי לכלול הכנה של אמצעי תחזוקה, סטריליזציה, בידוד, קוצר, קוצר, אופטימיזציה, טיפול.

שלב 2: זיהוי מצבי כישלונ אפשריים

עבור כל תהליך או רכיב בתוך ההיקף המוגדר, סיעור המוח של הצוות כל מצבי כישלונ סבירים.מצבי כישלון הם הדרכים ספציפיות כי הצעד או הרכיב לא יכולים לבצע את תפקודו המיועד.בתהליכים ביוכימיים, ניתן לסווג מצבי כישלונ למספר סוגים:

  • (FLT:0) תוצאות פרמטר סטיות:FLT:1 טמפרטורה מחוץ לנקודות, pH סחף, לחץ יתר, תת-קרקעי, ערבוב לא מספק.
  • (FLT:0) כישלוןי חקירה: FLT:1hil דליפת משאבת, שסתום תקוע פתוח, סטריסר מנוע נשרףout, כישלונות של דיסקים, חיישן או אובדן של קלברציה.
  • (ב) ,0) כישלונות של חוסר גמישות: אובדן מים קירור, הפסקת אספקה קיטור, הפסקת חשמל, זיהום אוויר דחוס.
  • (ב) [15] בעיות אספקה ואספקה: FLT:1 חומר גלם שגוי נמסר, זיהום של זרם להאכיל, פגם עבריינים, הרכב לא נכון של מדיה.
  • (ב) שגיאות:0 Human שגיאות:BuildFLT:1 , נכנס סטמנט לא נכון, שסתום נשאר במצב לא נכון, דגימה של גולגולת הצלב, בחירת מחזור CIP לא נכונה.
  • (FLT:0) כישלונות ביולוגיים: FLT:1 Contamination על ידי אורגניזמים מתחרה, זיהום phage, סחף גנטי לא מנוס, אובדן של יכולת תא, אנזימים decortion.

כל מצב כשל צריך להיות מתואר באופן ברור, אמין, ולא שיפוטי (למשל, בקר PH נכשל גבוה, מה שגורם ל- pH הביולוגי להתעלות מעל 8.5" ולא "מכשף אינו עוקב אחר pH"). המטרה היא ללכוד כמה כישלונות אמינים ככל האפשר, החל מהנתונים ההיסטוריים, הניסיון, הידע בתעשייה, המומחיות של הצוות עצמו.

שלב 3: אסת מספריות, אוקריג'נס וגילוי

לאחר שמצבי הכישלון מזוהים, הצוות מעריך שלושה גורמי סיכון לכל אחד, בדרך כלל בקנה מידה של 1 עד 10.הקריטריונים צריכים להיות מותאמים לתהליך הספציפי ולארגון.

  • (FLT:0) אי-השוויון (S): ⁇ :1 התוצאה הפוטנציאלית של הכישלון אם הוא מתרחש, החל מאי-נוחות קלה (1) לפגיעה קטסטרופלית או בסביבת אדם; בתהליכים ביוכימיים, החומרה חייבת לשקול רעילות, עמידות, חשיפה לפתוגנים חיים, ופוטנציאל לזיהום מוצרים שעלול לפגוע בחולים (בבית מרקחת) או צרכנים (במזון).
  • (FLT:0) אוקלרנסנס (O): ההרחבה 1 (O): הסבירות או תדירות מצב הכישלון להתרחש.זה לא חישוב פרוביביליסטי אלא דירוג המבוסס על ניסיון העבר, על בגרות תהליכים, ושיעורי כישלונ ידועים.
  • (ד): הסתברות שמצב הכישלון או הגורם שלו יוזה לפני שהוא גורם נזק או מגיע ללקוח.זיהוי יכול להיות באמצעות בקרת תהליכים (חילונים, בין-לוקים), בדיקות מעבדה או ניטור מפעיל.ציון זיהוי גבוה; פירושו מאוד לא סביר להיתפס; ציון נמוך (1) הם יעילים מאוד בתפיסתו.

הצוות מקצה דירוגים המבוססים על קונצנזוס, באמצעות טבלאות מוגדרות מראש עם דוגמאות לכל רמה.לדוגמה, כשל הגורם למספר הרוגים, השפעות בריאותיות בלתי הפיך, או זיהום סביבתי נרחב יהיה חומרת 9 או 10. כשל שמוביל לסטיית איכות מוצר קטנה כי הוא מתוקן בקלות עשוי להיות חומרת 3 או 4.

שלב 4: חישוב מספר הסיכון (RPN)

הגישה הקלאסית מכפילה את שלושת הדירוגים: FLT:0.RPN = מספריות × Occurrenceעדיפות × DetectionFLT:1 .RPN נותן דירוג עדיפות מספרית; RPN גבוה יותר מצביע על סיכון גדול יותר ולכן עדיפות גבוהה יותר לפעולה.עם זאת, ה-RPN הוא הססני - לא מדד מוחלט של סיכון - והצוותים לא צריכים להסתמך על זה באופן בלעדי מאוד FM או יותר (N) לדרגות בינוני (או לא משנה אם כן, לעומת 10) או בינוני).

בהקשר של תהליכים ביוכימיים, הצוות צריך גם לשקול את הפוטנציאל לאפקטים דומינו - כשל אחד מעורר אחר, כגון אובדן מים קירור גורם לריצה טמפרטורה, אשר לאחר מכן גורם לטיול לחץ ובסופו של דבר קרע. שרשראות קלסר אלה עלולות לא להילכד באופן מלא על ידי כשלים בודדים RPN, כך ניתוח נפרד של כשלים אינטראקציה הוא רצוי.

שלב 5: פיתוח ומימוש פעולות מיגור

עבור מצבי כישלונות עם RPN גבוה ללא ספק או חומרת גבוהה, הצוות חייב להגדיר אמצעי הפחתה ספציפיים, פעולה ניתן למנוע (אירוע בחינוך) או בלש / mitigative (אי-שיקום או ירידה בחומרה).

  • (FLT:0Engineering control: FLT:1 הוסף חיישנים מחוסנים, להתקין התנגשויות בטיחות אוטומטיות, שדרוג חומר בנייה עבור עמידות קורוזיה, להתקין את מכשירי הקלה בלחץ, ליישם שסתום לא בטוח.
  • (FLT:0) פקדים סמכותיים: FLT:1eurise נהלים סטנדרטיים תפעוליים (SOPs), הגדלת תדירות האימון, שיפור תקשורת מעבר לשינוי, יישום הליכים מנעולים / הדבקה.
  • (FLT:0) שיפורים של טיהור: 1FLT להוסיף מנתחים מקוונים עבור pH או מתמוסס חמצן, ליישם פרוטוקולים אוטומטיים דגימה ובדיקה, להתקין מערכות ראייה לגילוי דליפות, לשפר את ניהול אזעקה.
  • (FLT:0)עיצוב משתנה: המחשה: 1:1 , משנה את התהליך כדי לחסל את מצב הכישלון לחלוטין (למשל, להחליף מפלט רעיל עם אלטרנטיבה בטוחה יותר, שינוי זרז יציב יותר).

כל פעולה מזרזת מוקצה לבעלים ולתאריך השלמת מטרה.לאחר יישום, הצוות מחדש את מצב הכישלון עם S, O, D דירוגים, ואת RPN טיפות בהתאם.התהליך חוזר עד הסיכון הוא נמוך באופן סביר.

שלב 6: הערכה ועדכון ברציפות

FMEA כימית אינה פעילות חד פעמית.יש לבדוק ולעדכן בכל פעם שיש שינוי תהליך משמעותי (ציוד חדש, חומר גלם חדש, SOP חדש), לאחר אירוע או ליד שליח, לאחר תקופה מוגדרת (למשל, מדי שנה), או כאשר מידע חדש של סיכונים מופיע (למשל, נתוני בטיחות מעודכנים, תקנות חדשות).

מצבי כישלון נפוצים בתהליכים ביוכימיים

בעוד מצבי כישלונ הם ספציפיים תהליך, כמה קטגוריות מופיעות שוב ושוב על פני פעולות ביוכימיות.הכרה בכך שקבוצות יכולות לעזור לצוותים להימנע מההפוגות.

  • (FLT:0) סיורים טמפרטוריים: 10FLT:1 תגובות ביוכימיות אחרות (למשל, תסיסה אירובית) יכולות להוביל לצטברות חום מהירה אם קירור נכשל.זה עלול לפסול אנזים, להרוג מיקרובים, או לעורר תגובות צד בלתי מבוקרות, עלול לגרום לרי לחץ יתר או קרע.
  • (FLT:0) סחף:0(pH:FLT:1) למערכות ביולוגיות רבות יש pH צר אופטימלית. Acid או בסיס כשלי מערכת תוספת בסיס (כישלון, תקלה בקר) יכול לגרום ל- pH להשתנות, מעכב צמיחה תא או חלבונים מחוסנים.
  • (FLT:0)Contamination: FLT:1 תהליכים סטריליים פגיעים לתוקפנות של מיקרואורגניזמים חשמליים, sterilization לא תקין של אמצעי תקשורת, או חצי-קו-קונפלציה בין אצילות.זה יכול להרוס את כל הייצור פועל, תרופות, להוביל לזיכרון יקר.
  • (FLT:0) אוקסיגן מתפלת או יתר על המידה:FLT ( 1:1 בתהליכים אירוביים, לא מספיק מגבלות חמצן צמיחה; עודף חמצן יכול להיות רעיל (לחץ חמצון) או ליצור אטמוספירות דלות במערכות גז.
  • (FLT:0) FLT:1 Foam יכול להוביל לחסימות, התעלות יתר וזיהום. Foam control כשלים (למשל, משאבת אנטיפום חסומה) עלול לגרום לעיכוב או לזיהום חלל ראש כור.
  • (FLT:0) Pressure Buildingupmia: FLT:1 vented vents, קו clogging, או תגובות נודדות יכול להגביר את כלי שיט.
  • טעות של בני אדם במתכונים: FLT1 , סכומים לא נכונים של כימיקלים או רכיבים מדיה יכולים להוביל לחומרי לוואי רעילים, ירידה בתשואות או תנאים לא בטוחים (למשל, הוספת מים לחומצה מרוכזת במקום להיפך).

היתרונות של FMEA כימית בתהליכים ביוכימיים

יישום FMEA מביא מגוון רחב של יתרונות תפעוליים ואסטרטגיים:

  • (ב) ⁇ :0) ביטחון מובטח: זיהוי שיטתי של סיכונים לפני התרחשות האירועים, הגנה על עובדים, קהילות והסביבה.
  • (FLT:0) ציות לתקנות: 1.FLT:1; הדגמה של ניהול סיכונים פרואקטיבי לרשויות כגון OSHA (ניהול בטיחות חובה - 29 CFR 1910.119), EPA (תוכנית ניהול סיכונים - 40 CFR חלק 68) ו- FDA (Current Good Manufacturing Practice - 21 CFR Parts 210/211).
  • חיסכון:0 (FLT:1) מונע מקרים יקרים, אובדן מוצרים, נזק בציוד, ייצור בירידה, וליטיגציה.
  • (FLT:0) שיפור איכות המוצר: 0 (Quality שיפור:FLT:1) על ידי התייחסות למצבים של כשל שמשפיעים על איכות המוצר, FMEA תומכת בתפוקה עקבית ומפחיתה את דוחות הסטייה, לא רפורמות, ושיעורי דחייה אצווה.
  • תרבות שיפור מתמיד: FLT:1, מחזור הביקורת הרגיל מטביע חשיבה המבוססת על סיכון לפעילות יומיומית, מעודד צוותים לזהות וליישם שיפורים באופן פרואקטיבי.
  • (FLT:0) ידע סיכון מוכח: FLT:1) ה-FMEA משמש זיכרון תאגידי של סיכונים מזוהים ופעולות הפחתה, בלתי-סבירות במהלך ביקורת, שינויים של אנשים, או תהליך של משא ומתן.

שילוב עם כלים אחרים לבטיחות תהליכים

FMEA כימית היא החזקה ביותר כאשר נעשה שימוש בשילוב עם שיטות הערכת סיכונים משלימים.זה לא צריך להיות הכלי היחיד לתהליכים ביוכימיים מורכבים.

  • (FLT:0)HAZOP (הארך וחקר ה-Operbility): FLT:1 HAZOP משתמש במילים מדריך (למשל, לא יותר, פחות, הפוך) כדי לבחון באופן שיטתי סטיית מהכוונה לעיצוב. בעוד HAZOP הוא מצוין לזיהוי סיכונים בתהליך זיהוי, FMEA מצטיין בניתוח מצבי רכיב וכשלי מערכת.
  • (FLT:0)LOPA (Layer of Protection Analysis): LILT:1 [LoPA] מחשב את הפחתת הסיכון המסופקת על ידי שכבות הגנה עצמאיות (מתקני אבטחה, שסתום הקלה, בקרה מינהלית) יכול לזהות היכן שכבות הגנה חסרות או לא מספיקות; LOPA מסמיך את הסיכון שנותר יחד הם מספקים מבנה ניהול סיכונים חזק.
  • (FLT:0)Bow-Tie Analysis:FLT:1 , באו-טי דיאגרמות מחברות עצי אשמה (מהסיבה) משמאל עם עצי אירועים (consequences) בצד ימין, עם מחסומים בין תפוקה FMEA יכול להאכיל לתוך הקשת על ידי מתן תדרי מצב כשל ונתוני כישלונות.
  • (FLT:0)Quantitative Risk Assessment Assessment (QRA): קיד 1 לתהליכים עתירי גבוה, QRA משתמשת בהסתברות להעריך סיכון קטלני (למשל, PLL, FAR) נתונים FM (התקרה, חומרת, זיהוי) יכולים לשמש כקלט עבור QRA, בתנאי כישרות זמינות ממאגרי מידע בתעשייה או היסטוריה פנימית.

ארגונים מובילים לעתים קרובות לבצע ניתוח תהליכים (PHA) באמצעות HAZOP ככלי העיקרי, ולאחר מכן להשלים עם FMEA עבור ציוד מורכב כמו ביולוגיים, צנטריפוגות, או מערכות chromatography. גישה זו שכבה כתובות הן סטיית תהליכים והן כשלים רכיב מקיפים.

שיקולים ושיקולים

FMEA אינה מצריכה במפורש על ידי שם ברוב התקנות, אבל הדרישה הבסיסית של ניתוח תהליכים שיטתי (PHA) היא חובה משפטית בתחומים רבים של סמכות שיפוטית בארצות הברית, תקן ניהול בטיחות תהליכים של OSHA (CFR 1910) דורש PHA עבור תהליכים עם כל רשימה מוגדרת של כימיקלים מסוכנים מאוד.

בתעשיית התרופות, ה- FDA מדגיש גישות מבוססות סיכון לפרקטיקה ייצור טובה נוכחית (cGMP) ה- ICH Q9 מדריך לניהול סיכונים איכות ניהול סיכונים ממליץ על כלים כגון FMEA על הערכת סיכונים המשפיעים על איכות המוצר ועל בטיחות המטופל. עבור מוצרי ביוטק (אנטילוגים מונוקלאליים, תאים וטיפולים גנטיים, חיסונים), FMEA משמשת יותר ויותר למיפוי סיכונים באמצעות תהליכי ייצור, החל מבנק ועד למלא סופי.

סטנדרטים בינלאומיים כגון ISO 14971 (מכשירים רפואיים) ו- ISO 14001 (ניהול סביבתי) מעודדים גם ניהול סיכונים מובנה. FMEA מתאים היטב למסגרות אלה, ומספק תיעוד ביקורתי של זיהוי סיכון ושליטה.

עבור ארגונים הפועלים ברחבי העולם, FMEA כימית מנוהלת היטב יכול לייעל את ההגשה הרגולטורית ואת הבדיקות, להפגין תרבות בטיחות בוגרת וממשל סיכון פרואקטיבי.

הפרקטיקה הטובה ביותר ליישום מוצלח

כדי להשיג ערך מקסימלי מ- FMEA כימית, ארגונים צריכים לאמץ את הפעולות הטובות ביותר:

  • (FLT:0)A להרכיב צוות פונקציונלי: ההרחבה 1 (כולל מהנדסי תהליכים, אנשי מקצוע בטיחות, מפעילי, טכנאי תחזוקה, נציגי אבטחת איכות, וכן, עבור תהליכים ביוכימיים, ביוכימיסטים או מיקרוביולוגים.
  • (FLT:0)Use ברור, עקבית קריטריונים דירוג: FIRLT:1) לפתח חברה ספציפית S, O, D טבלאות עם דוגמאות רלוונטיות התהליכים שלך. Calibrate את הצוות עם מצבי כשל לדוגמה לפני תחילת הניתוח המלא.
  • (FLT:0) ,Maintain תיעוד קפדני: FLT:1eur כל הניתוחים, ההחלטות והפעולות בגליון עבודה של FMEA מובנה. השתמש בכלי תוכנה (למשל, תבניות Excel, תוכנות FMEA ייעודיות) כדי לנהל נתונים ולעקוב אחר השלמת השלמת.
  • (FLT:0)קישור לפעולות תיקון: FLT:1eur כל מצב כשלון בעדיפות גבוהה חייב להיות מעצמה מוקצה עם מועד אחרון.
  • (FLT:0) להכשיר את כל המשתתפים: 1FLT ( 1) ודא שכל חבר צוות מבין עקרונות FMEA, כיצד להשתמש בסולם הדירוג, וכיצד לתרום ביעילות.
  • (FLT:0) להעריך לאחר שינוי: ניהול שינוי (MOC) צריך לדרוש עדכון FMEA לפני ביצוע שינויים בציוד, בקרה על לוגיקה, כימיקלים או הליכים.
  • (FLT:0) עיין בעבירות ובאירועים: FIRLT:1) משלב נתונים של כשל בעולם האמיתי ל-FMEA כדי לשפר את הדירוגים ולזהות מצבי כישלונ חדשים.
  • (FLT:0) ראוק מומחיות חיצונית אם יש צורך:FLT:1 עבור תהליכים ביוכימיים מורכבים (למשל, תסיסה עתירה גבוהה עם אורגניזמים שאינם מודל), לשקול מומחים מעורבים בהנדסה תגובה ביוכימית, הערכת סיכונים או בטיחות תהליך.

מסקנה

FMEA היא כלי בלתי יקר, שיטתי לשיפור הבטיחות, האמינות ואיכות התהליכים הביוכימיים.על ידי זיהוי כישלונות באופן פעיל, הערכת הסיכונים שלהם באמצעות חומרה, התרחשות וזיהוי דירוגים, ומימוש פעולות מיליטנטיות ממוקדות, ארגונים יכולים למנוע תאונות, להגן על עובדים והסביבה, ולהבטיח שלמות של ניהול מוצר.