Die Förderung der wachstumsorientierten digitalen Transformation

Terumo nimmt Kurs auf die Fabriken der Zukunft

2021 feiert Terumo, ein weltweit führendes Unternehmen der Medizintechnik mit Sitz in Tokio, Japan, sein 100-jähriges Bestehen. Terumo Americas ist der größte Geschäftsbereich des Unternehmens, der in den letzten 50 Jahren auf riesige Produktlinien in vier Sparten angewachsen ist, darunter interventionelle Systeme, Geräte für die Injektions- und Infusionstherapie und Geräte zur Verabreichung von Medikamenten. Dabei handelt es sich um lebenserhaltende und lebensnotwendige medizintechnische Produkte der Klasse 3. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Somerset, New Jersey, verfügt über Produktionsstätten in Nord- und Südamerika.

Vor zehn Jahren implementierte Terumo Americas sein erstes Manufacturing Execution System (MES), Camstar Medical Device Suite, in seiner kardiovaskulären Abteilung in Ashland, Massachusetts. Ziel war es, die Qualitäts- und Fertigungsprozesse zu optimieren und den Produktfreigabeprozess effizienter zu gestalten. Aufgrund der erheblichen Produktivitätsverbesserungen sowie der Reduzierung von Fehlermeldungen und Beschwerden um 40 bis 60 Prozent erweiterte Terumo die Implementierung auf das Werk in Elkton, Maryland.

Im Jahr 2018 startete Terumo Americas eine größere Initiative zur digitalen Transformation, die auch die Geschäftslogistik- und die Fertigungsbetriebsmanagement-Ebene (MOM) umfasste. Nach der Entscheidung für SAP S/4HANA als Enterprise Resource Planning (ERP)-System entschied sich die Geschäftsleitung von Terumo Americas für Siemens als strategischen Partner für MOM und implementierte Siemens Opcenter Execution, eine Weiterentwicklung der Camstar-Lösung. Dies wären die wichtigsten Unternehmenssysteme für ihre digitalen Fabriken.

„Wir haben uns zum Ziel gesetzt, die digitalen Fabriken der Zukunft zu bauen“, so Kalyan Balsubramanian, Vice President und Chief Information Officer von Terumo Americas. „Dabei ging es uns nicht in erster Linie um die Technologie. Es ging darum, die Art und Weise, wie wir geschäftlich agieren, zu verändern.“

Die geschäftliche Herausforderung

Terumo Americas ist die am schnellsten wachsende Region von Terumo. Das Managementteam von Terumo Americas entschied sich bewusst dafür, die Fertigung auf die intelligenten Fabriken der Zukunft umzustellen und nicht nur neue Anwendungen zu implementieren. Ziel war es, die Geschäftslogistik (ERP) mit der Fertigungsbetriebsmanagement-Ebene (MOM) zu integrieren und mit der Automatisierung und den Sensoren zu vernetzen – und damit letztlich den Rahmen für Industrie 4.0 zu schaffen.

Gleichzeitig musste Terumo nicht nur die Produktion von Qualitätsprodukten, sondern auch von Qualitätsprozessen skalieren. Die Komplexität der Compliance-Anforderungen, insbesondere der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA), war eine Herausforderung. Im Unternehmen stapelten sich die Akten 10 Zentimeter hoch, die bei der Freigabe jeder Materialcharge entstanden. Dieser Überprüfungsprozess dauerte Tage und verzögerte den Zeitplan für die Veröffentlichung.

Darüber hinaus erkannte Terumo, dass die Nichtkonformität seiner Produkte fast ausschließlich auf Fehler in der Compliance-Dokumentation und nicht auf das Produkt selbst zurückzuführen war. Die Produkte waren perfekt, aber durch die papiergestützte Verwaltung häuften sich Fehler u. a. bei der Dateneingabe. Terumo war bestrebt, den Qualitäts- und Produktionsprozess zu optimieren, um die Effizienz zu steigern und gleichzeitig die Zahl der Konformitätsabweichungen zu reduzieren.

Die Lösung

Die Geschäftsleitung von Terumo Americas investierte beträchtliche Ressourcen, um für die Zukunft aufgestellt zu sein. Sie wählte SAP S/4HANA als ERP-Standard und Siemens Opcenter™ Execution for Medical Devices als MOM-Lösung. Opcenter ist Teil der Siemens Xcelerator Business-Plattform mit Software, Hardware und Services.

„Wir wussten, dass wir die besten Mitarbeiter, die beste Software und die besten Partner haben mussten“, so Balsubramanian. „Das Erfolgsgeheimnis bestand darin, eine interne Wissensbasis aufzubauen. Wir haben die Partner, die mit uns zusammenarbeiten sollten, selbst ausgewählt, um dieses Endergebnis zu erreichen.“

Der Siemens-Vorteil

Das Führungsteam von Terumo Americas hat viele Vorteile von Siemens ausgemacht. So verwies es auf die Erfahrung von Siemens in der Medizintechnikbranche, seine Beziehungen zur FDA und sein Wissen über bewährte Verfahren bei der Validierung von Computersystemen. Außerdem bot Siemens eine bewährte Integration mit dem SAP-System und hatte bereits erfolgreich Manufacturing Execution Systems (MES) bei Terumo BCT/Cardio implementiert. Zudem hatte Siemens eine strategische Partnerschaft und kohärente Beziehungen auf Führungs- und Betriebsebene aufgebaut.

Terumo implementierte Siemens Opcenter in seinem Werk in Puerto Rico, das am selben Tag wie die SAP-Lösung in Betrieb gehen sollte. Das Unternehmen erreichte, was es als den Höhepunkt der MES-Zielstellungen ansah: die Erstellung von elektronischen Gerätehistorien (eDHRs). Die Systeme wurden gleichzeitig an seinem größten Standort in Elkton, Maryland, in Betrieb genommen.

Angesichts der Größe des Standorts Elkton wählte das Team einen stufenweisen Ansatz und implementierte Siemens Opcenter nach Wertströmen. Zudem hat es Siemens Opcenter in seine Dark-Warehousing-Anwendung integriert. „Beide Implementierungen waren äußerst erfolgreich“, betont Rick Larrieu, Vice President of Global IT Applications and Infrastructure bei Terumo Americas. „Mit dem Fachwissen von Siemens haben wir die Roadmap und den Implementierungsplan erstellt. Diese umfangreichen Erfahrungen werden helfen, uns bei künftigen Bereitstellungen und bei der Integration von Automatisierungstechnologie anzupassen.“

Vorteile

„Die Umstellung auf eDHRs war besonders wichtig“, verrät Larrieu. „Früher mussten wir für die Freigabe jeder Materialcharge einen dicken Unterlagenstapel prüfen, was mindestens einen ganzen Tag lang dauerte. Mit Opcenter sind wir jetzt in der Lage, Chargen in weniger als 30 Minuten freizugeben.“

Die von Opcenter bereitgestellte papierlose Fertigungsumgebung hat die Produktivität erhöht und die Qualitätsprozesse optimiert. Terumo fand heraus, dass frühere Produktmängel durch Fehler bei der papiergestützten Arbeit und Dateneingabe verursacht worden waren. Da das MES jeden einzelnen Dateneingabepunkt kontrollierte, konnte das Unternehmen die Zahl der Nichtkonformitäten drastisch reduzieren.

Die Digitalisierung wirkte sich positiv auf die Kultur des Fertigungsunternehmens aus. „Das war keine Technologie-Initiative“, sagte Balsubramanian. „Es war eher eine Initiative für Mitarbeiter und Prozesse. Im Gegensatz zu anderen Unternehmenssystemen ist ein MES integraler Bestandteil des Workflows von Aufsichtspersonal und Bedienern. Wir mussten diese Teams von Anfang an einbeziehen, um ein effizientes und positiv angenommenes System zu entwickeln.“

„Bei unserem Rundgang durch den Betrieb stießen wir auf einige unerwartete Herausforderungen bei der Dateneingabe in unseren Reinräumen“, führt Balsubramanian weiter aus. „Wir haben festgestellt, dass wir uns an die physischen Bedingungen im Fertigungsbereich anpassen mussten, unter anderem an Bediener in Reinraumanzügen. Das Siemens-Team hat uns geholfen, uns auf diese Art von Umgebungen einzustellen.“ Das Team von Siemens half dem internen Terumo-Team auch bei der Lösung von Problemen bei der Integration mit dem Materialflusssystem.

Die Lösung wurde so konzipiert und entwickelt, dass sie den Anforderungen an die tägliche Interaktion von Aufsichtspersonal und Bedienern gerecht wird. Angesichts der Menge der einzugebenden Informationen musste die Lösung intuitiv und effizient sein, um die Produktivität nicht zu beeinträchtigen. Mit den in nur wenigen Konfigurationsschritten sofort einsatzbereiten Funktionen gelang es, eine Lösung zu präsentieren, mit der sowohl der Betrieb als auch die Schichtleiter sehr zufrieden waren. Die Flexibilität und Anwenderfreundlichkeit von Opcenter wurde als großer Vorteil in diesem Bereich genannt.

Zukunftspläne

Terumo Americas bringt das Framework von Industrie 4.0 in seine Fabriken. Die Roadmap umfasst vier Transformationsebenen. Auf der Ebene der Geschäftslogistik plant Terumo, eine einzige SAP-Instanz für alle Einheiten in Nord- und Südamerika einzusetzen. Auf der MOM-Ebene standardisiert das Unternehmen Opcenter als einzige Plattform für alle Fabriken in Nord- und Südamerika. Zur Automatisierung plant Terumo, sowohl die Geschäftslogistik- als auch die MOM-Ebene mit der Produktionssteuerungsebene, einschließlich Ausrüstung und Sensoren, zu integrieren. Letztendlich wird das Unternehmen seine Vision des digitalen Zwillings verwirklichen, bei der die physische Fabrik vollständig in der digitalen Welt abgebildet wird.

„Strategisch gesehen haben wir uns für die Siemens Opcenter-Plattform entschieden, um unsere intelligenten Fabriken für alle Einheiten von Terumo Americas zu ermöglichen“, erläuterte Balsubramanian. „Produktionssteuerungs- und Produktionstechniksysteme sind unser Ziel und wir sind dankbar für unsere strategische Beziehung zu Siemens. Sie werden uns auch weiterhin auf diesem Weg unterstützen.“

Mit dem Siemens Xcelerator-Portfolio können Life-Science-Unternehmen digitale Zwillinge von Produkt, Produktion und Leistung im Einsatz entwickeln. Der Ansatz eines offenen, flexiblen Ökosystems ermöglicht die Vernetzung von Unternehmenssystemen wie SAP, um die digitale Fertigungsinfrastruktur zu vervollständigen. Der daraus resultierende digitale rote Faden verbindet mehrere Fabriken, Standorte, Prozesse und Funktionen mit einem einzigen, zusammenhängenden Faden, der Qualität und betriebliche Effizienz schafft. Diese digitale Transformation hilft Unternehmen bei der Innovationseffizienz, der Einhaltung von Vorschriften und einem schnelleren Wachstum.