El desafío de los 19 mil millones de dosis

Antes de la pandemia, la demanda mundial de vacunas era de 5 mil millones de dosis al año. Esto incluía vacunas contra la gripe, el sarampión, la varicela y muchas otras enfermedades. Considerando las tan necesarias vacunas contra la Covid-19, la nueva demanda mundial estimada para todos los tipos de vacunas en 2021 es de 19 mil millones de dosis – casi cuatro veces la demanda que experimentamos hace apenas dos años.

Este gran aumento de la capacidad mundial requiere una coordinación detallada en todo el flujo de valor, de punta a punta, para garantizar que las materias primas críticas estén disponibles y que se resuelvan los cuellos de botella, además de aumentar la escala de nuevas tecnologías potencialmente riesgosas. En este artículo, analizaré cómo el pensamiento y la práctica lean pueden ayudarnos a tener éxito en este momento crucial.

Hay dos desafíos principales que debemos enfrentar en esta fase de la lucha contra la pandemia. Los describo a continuación.

 

Desafío #1: Desarrollar y aprobar una vacuna eficaz con capacidad de procesamiento de alto volumen (completado y en curso)

Antes de la Covid-19, el menor tiempo que históricamente habíamos logrado para desarrollar y obtener la aprobación de una vacuna era de cinco años, en el caso de la vacuna contra el ébola desarrollada por Merck. Antes de la vacuna contra el ébola, normalmente se tardaba de 10 a 15 años en desarrollar y aprobar una vacuna. No fue sino hasta 1945 que la primera vacuna contra la gripe recibió licencia para uso civil en los Estados Unidos – 27 años después de la pandemia de gripe de 1918.

El desarrollo y la aprobación de la primera vacuna contra la Covid-19 se lograron en 11 meses, batiendo todos los récords. Quince meses después del inicio de esta pandemia, ya se han aprobado once vacunas diferentes en todo el mundo, y más de 75 están en ensayos clínicos.

Empresas como Pall Biotech, de Danaher Corporation, pudieron contribuir con éxito a este desafío inicial de desarrollo de vacunas utilizando los principios y las prácticas lean que se habían incorporado a su ADN organizacional tras muchos años de actividad.

 

Desafío #2: Desarrollar y ampliar la capacidad mundial de fabricación de vacunas (en curso)

Desde el punto de vista del desarrollo de procesos, antes de la Covid-19 la industria de vacunas tardaba hasta cinco años en construir suficiente capacidad de fabricación en toda la cadena de suministro para producir una vacuna real. Y podía tardar dos años en transferir la producción adicional a otras organizaciones de fabricación por contrato (CMO).

Los flujos de valor de fabricación y suministro de punta a punta de la vacuna contra la Covid-19 son una cadena compleja de procesos que se extiende por todo el mundo. Se necesitan más de cien tipos de materias primas y componentes para producir y preparar una dosis de vacuna antes de inyectarla. Los procesos de producción de vacunas tienen una larga historia de flujos sumamente complicados y, por lo general, no estandarizados.

Las tres etapas de alto nivel en la fabricación de vacunas incluyen el procesamiento upstream, el procesamiento downstream y el llenado y acabado. El procesamiento upstream es donde el cultivo celular se desarrolla, se cultiva y se cosecha tras ser inducido a producir la sustancia farmacológica objetivo. El procesamiento downstream toma la sustancia farmacológica y la purifica hasta un nivel específico mediante diversas técnicas. El llenado y acabado mezcla la sustancia farmacológica purificada con otros ingredientes para crear la vacuna propiamente dicha, luego dosifica la vacuna en viales y, por último, envasa el producto final para su envío.

La mayoría de estas etapas de fabricación deben realizarse en entornos de sala limpia rigurosamente controlados y altamente regulados por agencias gubernamentales. Y estas etapas de fabricación se llevan a cabo en cientos de plantas de CMO en todo el mundo, con miles de puntos de control de calidad a lo largo de todo el proceso.

 

Riesgos y brechas

En marzo de 2021, el Reino Unido y Chatham House copatrocinaron la Cumbre sobre Cadena de Suministro y Fabricación de Vacunas contra la Covid-19, con participantes de todas las redes de suministro de punta a punta. Un resumen de los debates que tuvieron lugar en la Cumbre puede consultarse aquí (en inglés).

La Cumbre destacó varios riesgos y brechas en el panorama actual de suministro y fabricación de vacunas.

El tiempo total de entrega de un único lote, del inicio al fin de la fabricación, llega a 120 días, lo que dificulta acelerar el proceso para atender la creciente demanda. Con más de 100 ingredientes, componentes y materiales de envase necesarios para la producción de vacunas, si falta algún material o dato de calidad clave, o si estos son insuficientes, pueden perderse lotes enteros en proceso.

En varias etapas se necesitan equipos críticos con plazos de entrega muy largos para su construcción y calificación, y numerosas tecnologías de alto riesgo se están empleando por primera vez. La previsión de los equipos que se deben adquirir también es sumamente caótica – no es raro que un proveedor reciba de una CMO un pedido de un equipo nuevo que consumirá meses de capacidad del proveedor para diseñarlo, construirlo, calificarlo, entregarlo e instalarlo, con poca o ninguna visibilidad del pedido.

Para el proceso upstream del flujo de valor, los riesgos de suministro incluyen bolsas de biorreactor, sistemas de un solo uso y medios de cultivo celular. Para el proceso downstream del flujo de valor, hay un suministro restringido de filtros y de esterilización gamma. En el llenado y acabado, los viales de vidrio siguen siendo un artículo de suministro crítico debido a las restricciones de boro. Existe una base de proveedores limitada para suministrar los materiales de gran parte de la lista de materiales de la vacuna (por ejemplo, una mina de boro en California abastece al 40% de los fabricantes de viales de vidrio).

En lo que respecta a la planificación y al comportamiento humano, en nuestros sistemas humanos de planificación y previsión existe una tendencia a desear niveles de inventario más elevados como reacción a las incertidumbres en el horizonte, así como debido a cuestiones comerciales globales. La gestión de inventarios también es sumamente variable – los fabricantes están haciendo pedidos en exceso para proteger sus intereses, especialmente de suministros vitales, como los viales de vidrio.

Entonces, ¿dónde encaja el pensamiento lean en esta situación caótica? Este artículo analizará cómo el lean puede ayudar a enfrentar las principales dificultades que podemos encontrar en el proceso de fabricación de vacunas, agrupadas en tres áreas – mejora de la producción, gestión del flujo y mitigación de riesgos.

 

Mejora de la producción: Aumentar la capacidad del proceso

Comprensión de los tipos de capacidad

La prioridad es comprender la capacidad de cada uno de los procesos del flujo de valor. La capacidad puede definirse de diferentes maneras, pero el análisis aquí se centrará en tres tipos de capacidad – capacidad planificada, capacidad real y capacidad instalada.

Por ejemplo, suponga que el Proceso A tiene un tiempo de funcionamiento planificado de 16 horas por día y 100 piezas por hora (36 segundos por pieza), teniendo en cuenta las provisiones calculadas para pérdida de rendimiento, tiempo de cambio y otras interrupciones menores. El Proceso A tiene una capacidad planificada de 1.600 piezas por día. La capacidad real es el desempeño del proceso actual, que tiene en cuenta todos los retrasos, pérdidas de rendimiento, tiempo perdido, horas de operación no utilizadas y mucho más. El desempeño diario del Proceso A es de 1.200 piezas por día (48 segundos por pieza) – la capacidad real, que es el 75% de la capacidad planificada. Además, la capacidad instalada del Proceso A, cuando eliminamos todas las interrupciones, es en realidad de 125 piezas por hora (29 segundos por pieza), o 2.000 piezas por día. Por lo tanto, el Proceso A está utilizando el 60% de su capacidad instalada.

Contramedidas para mejorar la capacidad

Una vez que se comprenden mejor las brechas de capacidad, hay muchas palancas que podemos accionar para aumentar la producción de los procesos existentes, que normalmente incluyen las medidas de mayor costo y tiempo al final de la lista:

• Reducir el tiempo perdido en el proceso existente (aumentar la eficiencia = más producción).
• Reducir el tiempo de ciclo pieza a pieza en el proceso existente (aumentar la capacidad = más producción).
• Invertir con bajo costo en el principal cuello de botella (aumentar la capacidad con menos inversión = más producción).
• Reconfigurar otro proceso subutilizado para lograr flexibilidad (capacidad flexible con más inversión = más producción).
• Diseñar e instalar un nuevo proceso flexible (alto gasto de capital = más producción).

 

Gestión de flujos: Mejorar la visibilidad de punta a punta y reducir la variabilidad del sistema

Sin una colaboración estrecha, comunicación frecuente y confianza en todo el flujo de valor de punta a punta, el riesgo de amplificación de la demanda en cada etapa del proceso es peligrosamente alto. Como demostró hace años Jay Forrester, del MIT, y como se simula en el clásico Beer Game, el efecto látigo no debe ignorarse en la planificación de la cadena de suministro.

En la simulación y en estudios de la vida real, las previsiones de demanda en los procesos iniciales del flujo de valor de punta a punta pueden ser más de seis veces mayores que la demanda real del consumidor. Las razones de este efecto látigo en los pedidos pueden atribuirse a varios factores, entre ellos el racionamiento de pedidos, los retrasos en la información, el intercambio limitado de información, el acopio, las reglas de lotes y mucho más.

Para el flujo de valor de la vacuna contra la Covid-19, será fundamental que las organizaciones se unan para crear un panel visual compartido de capacidad mundial y planificación de suministros críticos, a fin de garantizar que los materiales correctos lleguen al lugar correcto en el momento correcto. Piense en ello como una obeya global o un espacio de gestión visual. De nada sirve tener unos pocos viales de vidrio reservados para una vacuna no comprobada en los primeros ensayos clínicos cuando otra vacuna que acaba de ser aprobada sufre escasez de esos mismos viales.

Y la misma lógica se aplica a la forma en que se adquirirán e instalarán los equipos críticos de largo plazo de entrega para los procesos de producción en el lugar correcto y en el momento correcto. Muchos proveedores de equipos ya tienen su capacidad totalmente comprometida hasta 2022, con base en previsiones y vacunas inciertas. La industria no puede permitir que toda la incertidumbre paralice la ejecución, sumando variabilidad con prácticas de gestión imprudentes.

 

Mitigación de riesgos: Gestión de nuevos procesos de innovación y cierre de las brechas de conocimiento

El desarrollo de la vacuna contra la Covid-19 arrojó luz sobre las innovaciones recientes y también destacó oportunidades para futuras áreas de innovación. La evolución de los sistemas de un solo uso en la última década ha sido un gran avance en el entorno actual, que ha mejorado mucho el tiempo de espera para el procesamiento de vacunas al sustituir los recipientes de grandes lotes con flexibilidad limitada por sistemas desechables de lotes más pequeños con capacidad para sustancias mixtas.

Desde el punto de vista de los materiales, los proveedores también vienen trabajando en alternativas a los tradicionales viales de vidrio, desarrollando viales que utilizan menos boro o ninguno, un elemento que actualmente escasea. Algunas de las vacunas actuales pueden utilizar estos nuevos viales, lo que supone una menor sobrecarga para el flujo de suministro de viales, tradicionalmente limitado.

Al analizar el proceso de punta a punta y ajustar el suministro a las capacidades globales, las organizaciones podrán identificar los procesos que necesitan innovación como contramedida a los riesgos de suministro existentes. Los riesgos de suministro pueden clasificarse por magnitud, y pueden identificarse las brechas de conocimiento de cada riesgo. Una vez que las brechas de conocimiento se comprenden y se ordenan por prioridad, las ideas de innovación pueden formularse y probarse con prototipos para evaluar su viabilidad para cerrar la brecha.

 

En conclusión

Lo único seguro en este panorama de fabricación de vacunas contra la Covid-19 es que hay un bajo grado de confianza sobre lo que realmente sucederá en los próximos años en relación con la capacidad y las fuentes de suministro. Dada esta incertidumbre, será fundamental que las grandes organizaciones farmacéuticas trabajen para mejorar la transparencia, el enfoque y la colaboración en sus flujos de valor de punta a punta, al tiempo que incorporan flexibilidad para cambiar y adaptarse rápidamente a las condiciones cambiantes. Todos estos son aspectos críticos del pensamiento y la práctica lean.