《失效模式和效果分析fmea在制药行业的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《失效模式和效果分析fmea在制药行业的应用（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 失效模式和效果分析（失效模式和效果分析（FMEAFMEA） 在制药行业的应用在制药行业的应用 FMEA 是一个经验性定量分析的工具， 广泛应用于风险评估和质量持续改 进过程，这个工具是否可以良好的运用是否可以达到预期的目的，完全在于团 队的知识面是否足够理解工艺和产品本身和团队的合作情况。 1 ICH Q9对于对于FMEA的阐述的阐述 FMEA (see IEC 60812) provides for an evaluation of potential failure modes for processes and their likely effect on outcomes and/
2、or product performance. Once failure modes are established, risk reduction can be used to eliminate, contain, reduce or control the potential failures. FMEA relies on product and process understanding. FMEA methodically breaks down the analysis of complex processes into manageable steps. It is a pow
3、erful tool for summarizing the important modes of failure, factors causing these failures and the likely effects of these failures. FMEA提供了工艺的潜在失败模式的评估方法， 并据此评估这样的失效的后 果以及起对产品性能的影响。一旦失效模式被建立起来，就可以用于估计、含 盖、减少或是控制潜在的失效行为。FMEA依靠的是对工艺和产品本身的理解。 FMEA方法将复杂的工艺分割成小的可管理的步骤进行分析。 本法是汇总失效项 目、失效原由和可能的后果的重要模型。 Pot
4、ential Areas of Use(s) 潜在的应用领域潜在的应用领域 FMEA can be used to prioritize risks and monitor the effectiveness of risk control activities. FMEA可以被用于风险级别的甄选以及对风险控制活动效果的监控。 FMEA can be applied to equipment and facilities and might be used to analyze a manufacturing operation and its effect on product or pro
5、cess. It identifies elements/operations within the system that render it vulnerable. The output/ results of FMEA can be used as a basis for design or further analysis or to guide resource deployment. 2 FMEA 可以在设备和设施例如水系统中应用，也可以用于分析一个制造 过程（例如灭菌操作）及其对产品或工艺的影响。它可以确认系统中的那些脆 弱环节和操作。FMEA 的分析结果可以被用于将来设计、进一
6、步分析或是资源 配置的基础。 2 FMEA的定义、历史和分类的定义、历史和分类 FMEA（Failure Mode and Effect Analysis，失效模式和效果分析失效模式和效果分析）是一种用 来确定潜在失效模式及其原因的分析方法。具体来说，通过实行FMEA，可在产 品设计或生产工艺真正实现之前发现产品的弱点，可在原形样机阶段原形样机阶段或在大批大批 量生产之前量生产之前确定产品缺陷。 FMEA最早是由美国国家宇航局（NASA）形成的一套分析模式（这个可以 理解，我们不能等到航天飞机发射失败以后再进行风险评估） ，FMEA是一种实 用的解决问题的方法，可适用于许多工程领域，目前世界许
7、多汽车生产商和电 子制造服务商（EMS）都已经采用这种模式进行设计和生产过程的管理和监控。 FMEA有三种类型，分别是系统系统FMEA、设计设计FMEA和过程过程FMEA，本质方 法没有区别，主要是针对的对象不同： 系统FMEA用于系统或子系统在初期或设计阶段的分析， 其重点在于因设 计原因引起的与系统职能相关的潜在失效模式。 设计FMEA用于正式投产前的产品分析。 过程FMEA用于非生产制造、生产制造及装配工艺过程开始前、进行中及 开发后的过程分析。 以下我们主要讨论的是过程FMEA。 3 FMEA的分析程序的分析程序 3.1确定产品需要涉及的技术、能够出现的问题，包括下述各个方面： 3.1
8、.1 需要设计的新系统、产品和工艺;对现有设计和工艺的改进;在新的应用中 或新的环境下，对以前的设计和工艺的保留使用； 3.1.2 形成FMEA团队。理想的FMEA团队应包括设计、生产、组装、质量控制、 可靠性、服务、采购、测试以及供货方等所有有关方面的代表。 3.2记录FMEA的序号、日期和更改内容，保持FMEA始终是一个根据实际情况变 化的实时现场记录， 需要强调的是，FMEA文件必须包括创建和更新的日期。 3 3.3 创建工艺流程图。 工艺流程图应按照事件的顺序和技术流程的要求而制定，实施 FMEA 需要工 艺流程图，一般情况下工艺流程图不要轻易变动。 3.4 列出所有可能的失效模式、效
9、果和原因、以及对于每一项操作的工艺控制 手段： 3.4.1 对于工艺流程中的每一项工艺，应确定可能发生的失效模式. 如就发酵工艺而言， 涉及的问题可能包括， 培养基的灭菌控制、 接种操作模式、 无菌空气的过滤、通气效果、补料操作、发酵终点的判断等。 3.4.2 对于每一种失效模式，应列出一种或多种可能的失效影响， 例如，无菌接种操作可能要影响到发酵罐是否染菌，因此在可能的影响方面应 该注明。 3.4.3 对于每一种失效模式，应列出一种或多种可能的失效原因。 例如，影响无菌接种操作的可能因素包括接种方式、接种环境的控制以及接种 量的控制等。 3.4.4 现有的工艺控制手段是基于目前使用的检测失效
10、模式的方法，来避免一 些根本的原因。 例如， 现有的无菌接种操作工艺控制手段可能是对发酵初期菌种生长状态记录 的良好控制过程。 3.5.对事件发生的频率、严重程度和检测等级进行排序： 3.5.1 严重程度是评估可能的失效模式对于产品的影响，10 为最严重，1 为没 有影响； 3.5.2 事件发生的频率要记录特定的失效原因和机理多长时间发生一次以及发 生的几率。 如果为 10，则表示几乎肯定要发生，工艺能力为 0.33 或者 ppm 大于 10000。 3.5.3 检测等级是评估所提出的工艺控制检测失效模式的几率， 列为 10 表示不 能检测，1 表示已经通过目前工艺控制的缺陷检测。 附件 1
11、中是笔者就严重度、发生频率和检测等级进行的总结和汇总，不同 的企业和团队在处理这类问题是可以根据自己的经验和对工艺的理解进行调 整。 3.5.4 计算风险优先数 RPN（risk priority number）。 RPN 是事件发生的频率频率、 严重程度严重程度和检测等级检测等级三者乘积， 用来衡量可能的 工艺缺陷，以便采取可能的预防措施. 4 RPN = Severity（严重度严重度） Occurrence（发生频率发生频率） Detection（检测等级检测等级） 减少关键的工艺变化，使工艺更加可靠。对于工艺的矫正首先应集中在那 些最受关注和风险程度最高的环节。 RPN 最坏的情况是
12、1000， 最好的情况是 1， 确定从何处着手的最好方式是 利用 RPN 的 pareto 图，筛选那些累积等级远低于 80%的项目。 3.6 推荐出负责的方案以及完成日期，这些推荐方案的最终目的是降低一个或 多个等级。对一些严重问题要时常考虑拯救方案，如： 一个产品的失效模式影响具有风险等级 9 或 10； 一个产品失效模式/原因事件发生以及严重程度很高； 一个产品具有很高的 RPN 值等等。 3.7 在所有的拯救措施确和实施后，允许有一个稳定时期，然后还应该对修订 的事件发生的频率、严重程度和检测等级进行重新考虑和排序。 附件 2 提供了 FMEA 分析程序的流程图供大家参考。 4 FME
13、A 在制药领域的应用在制药领域的应用 FMEA 实际上意味着是事件发生之前的行为，并非事后补救。因此要想取 得最佳的效果，应该在工艺失效模式在产品中出现之前完成。 任何产品开发都包括以下 5 个阶段： 计划和界定、 设计和开发、 工艺设计、 预生产、大批量生产。 针对过程 FMEA 来说就应该涵盖整个产品生命周期进行调整和改进。 作为一家主要的中国发酵产品生产商，Shanghai Fermentation International Co.,Ltd（SFI）已经在生产工艺计划和控制中使用了 FMEA 管理，在产品的早 期引入 FMEA 管理对于生产高质量的产品，记录并不断改善工艺。 发酵产品发
14、酵产品 FMEA 分析实例分析实例 在新产品立项会议之后，SFI 成立一个 FMEA 团队，包括生产总监、工艺 工程师、产品工程师、实验室主管、QA 主管、材料采购员以及项目经理，QA 主管领导该团队。FMEA 首次会议的目标是加强初始生产工艺 MPI （Manufacturing Process Instruction）和测试工艺 TPI（Test Process Instruction） 中的质量控制点同时团队也对产品有更深入的了解， 一般首次会议期间和之后 的主要任务包括： 5 （1）工艺和产品工程师一步一步地介绍工艺流程图，每一步的工艺功能 和要求都需要界定。 （2）团队一起讨论并列出
15、所有可能的失效模式、所有可能的影响、所有 可能的原因以及目前每一步的工艺控制，并对这些因素按 RPN 进行等级排序。 例如，在发酵（fermentation）操作中对于染菌的所有可能失效模式，现有的工 艺控制是发酵培养基灭菌 MS （Media sterile） 、 无菌接种 SI （Sterile inoculation） 、 无菌空气过滤 SAF（Sterile Airflow filtration）、发酵液无菌检查（杂菌检查）、 设备预防性维护 PM(Preventive Maintenance)和染菌罐灭菌程序。 工艺工程师将 目前所有的控制点包括在初始的 MPI 中，如确认发酵培养基
16、灭菌操作、确认 无菌接种方法、描述无菌空气过滤方法、确认发酵液无菌检查（杂菌检查）方 法、描述设备预防性维护程序和染菌罐灭菌程序等。 （3）FMEA 团队需要有针对性地按照 FMEA 文件中的控制节点对现有的 生产线进行审核，对目前的生产线的设置和其他问题进行综合考虑。如接种酒 精棉球的放置位置， 审核小组建议该放在接种口周边3厘米等边三角形的位置， 以进行接种口火焰灭菌处理。 （4）FMEA 的后续活动在完成新产品工艺的大致结构之后，可以进行 FMEA 的后续会议。 会议的内容包括把现有的工艺控制和产品工艺大致结构的 质量报告进行综合考虑，FMEA 团队对 RPN 重新进行等级排序，每一个步骤 首先考虑前三个主要缺陷，确定好推荐的方案、责任和目标完成日期。 对于发酵的无菌控制工艺， 首要的两个缺陷是无菌空气缺陷和无菌接种缺 陷，可将下面的解决方案推荐给工艺工程师： 对于无菌空气缺陷，检查无菌空气过滤器完整性，检查无菌过滤器使用 周期和管道阀门预防性维护（PM）记录；
