Validierung Bei der Validierung von Anlagen hilft eine gute Planung, Geld zu sparen

Redakteur: Sabine Mühlenkamp

Richtlinien wie GMP (Good Manufacturing Practice, deutsch: Gute Herstellungspraxis) geben die Grundvorgehensweisen der Validierung vor – Validierungsumfang und Validierungstiefe sind durch den Betreiber der Systeme in Behördenaudits zu vertreten. Doch vor der eigentlichen Arbeit müssen die Beteiligten einen ausgeklügelten Fahrplan entwickeln.

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Das V-Modell der Software-Qualifizierung: Jedem Spezifikationsdokument (linker Ast) steht das entsprechende Verifikationsdokument (rechter Ast) gegenüber. (Bild: Heitec)
Das V-Modell der Software-Qualifizierung: Jedem Spezifikationsdokument (linker Ast) steht das entsprechende Verifikationsdokument (rechter Ast) gegenüber. (Bild: Heitec)

Vollautomatisierte Validierung computergestützter Systeme in der pharmazeutischen und medizintechnischen Industrie ist eine Illusion. Denn dieser Prozess, für den GAMP 5 (Good Automated Manufacturing Practice, Version 5) die Standardrichtlinie ist, lässt sich nur zum Teil automatisieren. Eine Gruppe erfahrener Ingenieure entwickelt Spezifikationen zu Funktionalität, Hardware und Software, spezifizierte Inhalte werden in Testfällen dokumentiert verifiziert. Die Testvorgehensweise sowie eindeutige Akzeptanzkriterien müssen detailliert beschrieben und im Vier-Augen-Prinzip dokumentiert werden, was die Aufgabe arbeitsintensiv und kostspielig macht. Hinweise für einen effizienteren Ablauf gibt der GAMP-5-Leifaden: Gute Planung und durchgängige Dokumentation verhindern demnach Doppelarbeiten.

Als Praxisbeispiel: Ein Lohnabfüller plant zur Erhöhung der Produktionskapazität die Installation einer neuen Ansatzanlage für flüssige pharmazeutische Produkte. Die Anlage besteht aus mehreren Behältern zum Mischen und Lagern, einer Reinigungsanlage sowie einem Homogenisator. Verbunden sind die Komponenten über Rohrleitungen, Pumpen und Ventile. Die Steuerung der Prozessabläufe erfolgt über SPS, die Grundfunktionen und die Rezepturen sollen über ein Supervisory Control and Data Acquisition (Scada) bzw. ein Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungssystem aufgerufen und ver- waltet werden. Dieses System hat die Firma Heitec, Crailsheim programmiert, implementiert und validiert. Weil wenig Zeit war und umfangreiche Prüfungen anstanden, wurden bereits bei Werksabnahme für Qualifizierungstests zwei identische Computersysteme aufgebaut und an beiden parallel gearbeitet. Das Live-System sollte nach der Inbetriebnahme die Anlage steuern, im Testsystem konnten Änderungen trocken, ohne Verwendung von Original-Materialien und ohne Anlagenstillstand, im Simulationsmodus getestet werden. Die Validierung des Systems erfolgte bei Heitec im Zwei-Schicht-Betrieb mit Kollegen des Betreibers und der Zulieferer, sodass bereits im Vorfeld umfangreiche Systemfunktionalitäten geprüft und sichergestellt wurden. Fehler ließen sich dadurch frühzeitig unter einem formalen Änderungsmanagementprozess beseitigen und requalifizieren.

In einem Qualitäts- und Qualifizierungsprojektplan (QPP) wurden vorab sämtliche Schritte detailliert und strukturiert geplant sowie Verantwortlichkeiten für die Erstellung und Freigabe der Validierung benannt. Man beschrieb die Funktionalität der Anlage, die auf Basis einer Risikoanalyse nach GAMP 5 bewertet werden musste. Grundlage der Validierung war das Heitec-Qualitätssystem, das der Betreiber vorab auditierte. Um auch die Software effizient zu testen, wurde sie in einzelne wieder verwendbare Module zerlegt und getrennt einer risikobasierten Analyse unterzogen: Riskante Prozesse wurden intensiver geprüft, Module mit geringem Risiko aufgrund von Best Practice-Erfahrungen getestet, und bei erprobten Prozessen nur die neuen Konfigurationen untersucht. Dabei nutzten die Prüfer nicht nur eigenes Wissen, sondern auch vorhandene Dokumente von Lieferanten und des Betreibers, z.B. Bedienungsanleitungen.

Die Software prüfte man mit Konfigurationstests, Offlinetests sowie Installations- und Funktionsqualifizierungen mit Integrationstests, die speziell auf die zuvor erstellte Soft- und Hardware bzw. deren Konfiguration aus- gelegt waren. Bei kritischen Softwaremodulen wurde zunächst der Programmcode durchgesehen und in einem White-Box-Test in der Entwicklungsumgebung dokumentiert. Relevante Funktionen der Software verifizier- ten die Prüfer bei der Werksabnahme detailliert durch Simulation bis zur Steuerung der einzelnen Ein- und Ausgänge. Dazu wurden die Tests zunächst beschrieben und durch den Betreiber freigegeben. Erst danach folgten die tatsächlichen Prüfungen – ebenfalls abgenommen von mehreren Personen. Dies sollte sicherstellen, dass die Qualifizierung systematisch und verlässlich ablief und gut dokumentiert wurde, und Doppeltests verhindern.

Fazit: Die gute Planung einer Validierung schützt nicht vor Überraschungen, sondern hilft vielmehr, Mehrfacharbeiten zu verhindern und bekannte Probleme schon im Vorfeld zu entschärfen – somit können die Haupt-Kostentreiber während einer Qualifizierung verhindert werden. Das Know-how aller Beteiligten wird in dieser Phase genutzt und alle vorhandenen Dokumente mit einbezogen. Dadurch kann die Qualifizierung, wie im GAMP-5-Leitfaden gefordert, effizient umgesetzt werden.

* Der Autor ist Mitarbeiter im Bereich Qualifizierung und Validierung bei der Heitec AG, Crailsheim.

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