Um die Fertigungskapazität eines Medikaments zur Unterstützung der Alzheimer-Therapie zu erhöhen, initiierte ein führendes Forschungs- und Entwicklungsunternehmen für Neurowissenschaften ein 32-Millionen-Dollar-Projekt zur Verbesserung seiner Arzneimittelproduktionsanlage in Durham, North Carolina. Für die Renovierung und die Installation von Geräten, die zeitgleiche Filtra­tionszyklen des neuen Medikaments möglich machen, musste das Unternehmen die Anlage drei Monate lang abschalten. Sie beauftragten DPR Construction für das biopharmazeutische Produktionsprojekt, das die Beseitigung von Engpässen in einer der Suiten für die Aufreinigung und zusätzliche vorgelagerte Modifikationen umfasste.

Das Projekt war kompliziert und erforderte mehr als 2.000 m Edelstahlrohrleitungen, mehr als 17 km neue Energieversorgungs- und Datenkabel sowie über 40 t an Stahlplattformen, die alle in den vorhandenen Platz der Anlage passen mussten. Der Arbeitsumfang erforderte auch zusätzliche Filtrationsanlagen und größere Materialgefäße. Um Platz für größere Gefäße und neue Gleitschienen zu schaffen, mussten 24 Gefäße und sieben vorhandene Gleitschienen entfernt werden. Diese Neuerungen wurden implementiert, um die Produktion des potenziell lebensverändernden Medikaments zu erhöhen und die Herstellung anderer Medikamente für Partner zu unterstützen.

Digitalisierte Projektabwicklung

Um die digitale Anlagenverfolgung und virtuelle Bauplanung zielgerecht zu erreichen, setzte DPR auf die Synchro 4D-Software von Bentley Systems. Damit war man konzeptionell in der Lage, eine genaue Darstellung aller Rohrleitungen im Werk und des aktuellen Zustands der Anlagen in allen Bauphasen zu liefern, wodurch das mit manuellen und visuellen Inspektionen oft einhergehende Rätselraten entfiel.

Synchro ist ein komplettes Portfolio integrierter Software und Dienstleistungen für das digitale Baumanagement. Es unterstützt Baufirmen dabei, Ausschreibungen und Projekte effizienter abzuwickeln und Entscheidungsfindung, Ressourcenbeschaffung und Renta­bilität zu optimieren. Im Projekt von DPR konnte durch die Simulation des Baufortschritts zur besseren Kontrolle von Zeitplänen und zur Einhaltung von Kundenterminen, zur genauen Verfolgung von Anlagen und zur verbesserten Projektkoordination inmitten der Covid-19-Pandemie die Projektabwicklungszeit um sechs Tage verkürzt werden.

„Synchro 4D lieferte eine genaue Darstellung aller neuen Rohrleitungen im Werk sowie des aktuellen Zustands der Anlagen, wodurch Rätselraten vermieden wurde.“

Enge Zeitvorgaben, beengte Platzverhältnisse, unzuverlässige Prozesse

Das Projekt musste in einem eng bemessenen Zeitplan und unter besonderen Herausforderungen bewältigt werden: Neue und bestehende Anlagen, darunter zusätzliche Filtrationsanlagen und größere Materialbehälter, mussten unter beengten Platzverhältnissen eingebaut werden. Außerdem hatte der Kunde im Laufe der Jahre sein 20 Jahre altes Arzneimittelwerk häufig modifiziert und dabei frühere Rohre unter neuen Anbauten vergraben, was die Lokalisierung der Anlagen extrem erschwerte. Eine digitale Lösung, die eine quantitative, visuelle Darstellung der Anlagennachverfolgung und Konstruktionsüberwachung ermöglicht, sollte eingeführt werden. Dafür war die Integration präziser 3D-Modelle aus mehreren Modellierungsanwendungen erforderlich. Bislang führte die manuelle, visuelle Nachverfolgung von Anlagen und der Rohrleitungsproduktion zu ungenauen und unzuverlässigen Daten und Darstellungen.

Das Potenzial der virtuellen Bauplanung ausschöpfen

Die interoperable Technologie von Bentley bot eine flexible Umgebung, die eine nahtlose Integration mit Planungssoftware von Drittanbietern ermöglicht, um 3D-Modelle und Punktwolken zu importieren. Als sich der Projektumfang änderte, wurden die Modifikationen ebenfalls in Synchro modelliert und anschließend aktualisiert. Dies lieferte genaue Daten für die Ausführung von Skripten, die bei der Koordinierung von Belegschafts- und Personalanforderungen halfen und genaue datengesteuerte Diskussionen mit dem Kunden ermöglichten. Mithilfe der Software konnte DPR eine integrierte digitale Bau- und Planungsumgebung einrichten, Fortschrittsaktualisierungen in Echtzeit modellieren und Meilensteindaten sowie Informationen zu Arbeitskräften, Materialien und zur Positionierung von Anlagen problemlos importieren. Die Einbeziehung dieser Daten verbesserte Planung, Vorhersagbarkeit und Qualität. Mit aufgaben- und modellbasierten Daten, die für alle Beteiligten über gemeinsame Dash­boards zugänglich waren, eta­blierte DPR kollaborative digitale Arbeitsabläufe, die die Kommunikation optimierten und fundierte Entscheidungen ermöglichten, um so das Projekt voranzutreiben.

Industrialisierte Bereitstellung einer hochmodernen Medikamentenanlage

DPR Construction simulierte mit Synchro 4D die Bauüberwachung und Anlagenverfolgung, was Arbeitsabläufe und Planung verbesserte, sodass der Kunde seine eigenen Zeitpläne für die Inbetriebnahme einhalten, Filtrationszyklen gleichzeitig ausführen und eine dreifach höhere Kapazität bei der Arzneimittelherstellung erreichen konnte. Die digitalen Daten und Informationen trugen dazu bei, Personalressourcen zu koordinieren und datengestützte, fundierte Entscheidungen zu treffen. Durch die Arbeit in einer virtuellen, simulierten Umgebung konnte DPR nachvollziehen, wo das Projekt zu jedem Zeitpunkt stand, um die Dauer der Arbeiten genau vorherzusagen und Projektstunden und -ressourcen effizient zu steuern. Durch fortschrittliche Bauplanung und Zusammenarbeit konnte das 14-wöchige Projekt inmitten einer weltweiten Pandemie sechs Tage vor dem Zeitplan abgeschlossen werden.

„Durch eine sorgfältige Skript-Erstellung wurde die Zuweisung von über 27.000 Modellobjekten zu 950 Ressourcen vermieden, was zwei Wochen Arbeit sparte.“

Durch den Einsatz der 4D-Baumodellierung zur Einrichtung digitaler Arbeitsabläufe und zur Durchführung fortschrittlicher Arbeitspaketierung konnte DPR die Bereitstellung der hochmodernen Arzneimittelherstellungsanlage in Durham, North Carolina, industria­lisieren. Von Beginn des Projekts an wurden innovative digitale Prozesse vorangetrieben, um nicht nur eine Einrichtung für heute zu modernisieren, sondern eine, die den Test der Zeit besteht, neurologische Durchbrüche ermöglicht und innovative Behandlungen für Alzheimer-Patienten hervorbringt.

Autorin

„Mit der Visualisierung von Synchro 4D konnte DPR das 14-wöchige Projekt inmitten von Covid-19 sechs Tage früher abschließen.“