보도자료
최단 기간 내 세계 최대 규모의 바이오의약품 생산기지라는 기록을 써 내려가며 K-바이오의 성공신화를 만들어 온 삼성바이오로직스.제2바이오캠퍼스의 초석이 되는 5공장을 완성하며 압도적인 초격차 경쟁력으로 다시 새로운 미래를 열어갑니다. AI와 자율주행로봇, 자동화 등 최첨단 기술과 한층 강화된 운영 효율성으로 삼성바이오로직스가 제시하는 바이오 제약 업계의 새로운 표준을 소개합니다.
내일의 기술, 오늘의 표준이 되다
: 디지털 트윈(Digital Twin)과 AI
5공장에는 효율적인 기술 이전과 공정 규모 확대, 신속한 공정 변화 평가, 궁극적으로는 최적화된 품질 유지 및 관리를 위해 디지털 트윈 기술이 적용됐습니다. 디지털 트윈은 현실 세계에 존재하는 물리적 대상의 데이터를 실시간으로 수집해 디지털 환경에서 동일하게 복제한 가상 모델을 말합니다.
디지털 트윈의 핵심은 수집한 데이터를 실시간으로 분석하고, 최적의 생산 시나리오를 도출해 안정성과 효율을 모두 확보하는 데 있습니다. 예를 들어 원료 의약품(Drug Substance)이 배양되는 바이오리액터(Bioreactor)에 CFD(Computational Fluid Dynamics) 시스템을 도입해 바이오리액터 내부 유체의 흐름을 실시간으로 확인하고, DMS(Digital Manufacturing Simulation)를 적용해 이를 시뮬레이션으로 구현합니다.
| 합리적인 의사결정을 지원하는 CFD
CFD 시스템을 활용하면 시뮬레이션을 통해 산소전달계수(kLa), 전단 응력(Shear Stress) 등 공정 변화 전후의 주요 지표를 분석해 배양 공정 결과를 미리 확인할 수 있습니다.
바이오의약품 생산 공정은 단계마다 주요 지표를 고려한 의사결정이 요구되는데, CFD가 유체 흐름에 기반한 예측 결과를 제공하며 더욱 합리적인 의사결정을 지원할 것으로 기대됩니다.
| 최적의 시나리오를 예측하는 DMS
CFD에서 추출한 데이터는 최적의 공정 조건을 예측하는 데도 사용됩니다. DMS는 세포 성장에 따른 시간별 변화를 분석하는데, 세포 수, 대사물질 농도, 용존 산소, 단백질 농도 등의 변화를 예측하고, 이를 기반으로 정제 공정에서 예상되는 수율 변화나 단일 배치에 소요되는 예상 시간(Cycle Time)까지 계산해 냅니다. 예상 공정 시나리오를 평가하고, 생산성은 물론 품질까지 고려한 최적의 공정 조건을 미리 도출할 수 있어 보다 안정적이고 신속한 생산 일정 확보가 가능합니다.
삼성바이오로직스는 5공장부터 디지털 트윈 기술과 AI 기술을 활용해 데이터 기반 의사 결정을 더욱 강화, 운영 효율성을 높였다. 사진은 삼성바이오로직스 5공장 바이오리액터(왼쪽)와 가상 현실의 바이오리액터(오른쪽).
인적 오류(Human Error) ‘제로’를 향하다
: 디지털화와 eMBR
의약품 생애주기에서 발생하는 모든 데이터의 정확성과 일관성이 보존된 상태를 의미하는 ‘데이터 무결성(Data Integrity)’은 곧 바이오의약품의 품질과 이어집니다. 삼성바이오로직스는 5공장을 기점으로 디지털 전환을 지속해 고객사가 실시간으로 공정 데이터를 확인할 수 있도록 지원하고, AI 기반 모니터링과 데이터 관리 시스템 등의 빈틈 없는 품질 관리로 고객 만족도를 더욱 높인다는 계획입니다.
| 데이터 레이크(Data Lake)를 가능하게 하는
전자제조기록(eMBR, electronic Master Batch Record)
업그레이드된 생산관리시스템(MES, Manufacturing Execution System)은 모든 제조 시스템 간의 연동성을 대폭 확대해 높은 데이터 무결성을 확보합니다. 기존에는 사람이 직접 입력해 확인하던 모든 제조 기록 과정을 자동화하고, 하나의 인터페이스에 모든 데이터를 기록하기 때문에 작업자의 업무 효율성도 함께 높였습니다.
| 실시간 데이터 기반의 일탈(Deviation) 예측
잠재적인 품질 일탈의 사전 예측을 위해 다변량 데이터 분석과 AI 머신러닝 기술을 결합해 생산 공정의 미세한 변화를 실시간으로 감지하는 시스템도 도입했습니다. 이렇게 예측된 위험 요소는 다시 디지털 트윈을 통한 시뮬레이션으로 빠르게 검토되어 품질 관련 리스크를 최소화할 수 있습니다.
삼성바이오로직스는 디지털 전환을 지속해 운영 효율성과 품질을 더욱 강화하고 있다. 생산관리시스템(MES), 품질관리시스템(QES)에서 실시간으로 생성되는 데이터와 AI 기술을 연동해 자동화 생산 환경을 구축할 예정이다.
기술과 사람을 잇다
: 로봇과 함께 일하는 공간
제2 바이오캠퍼스 한 가운데 위치한 ‘생산 지원동’에서는 줄지어 바쁘게 움직이는 로봇을 볼 수 있습니다. 로봇과 함께 일하는 첫 공간인 5공장은 설계 단계부터 물류 동선과 인적 동선을 분리해 의약품과 원자재 운송 경로를 최적화했습니다. 단순한 물류 자동화의 개념을 넘어 물류 이동 과정에서의 위험 감소, 반복성 업무의 자동화 등 일하는 방식의 변화와 최적화를 통해 운영 효율성을 크게 향상시킬 것으로 기대됩니다.
| 물류 자동화의 시작, 자율주행로봇(AMR, Autonomous Mobile Robot)
자율주행로봇은 생산 현장과 분석 시험 실험실을 오가며 의약품 샘플을 전달하거나, 물류 창고에서 의약품 생산에 필요한 원자재를 실어 의약품 생산 현장으로 전달하는 등 목적과 장소에 따라 다양한 역할을 수행합니다.
바이오의약품은 생물학적으로 매우 민감한 제제이기 때문에 운송 중 온도나 충격, 지연이 품질에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 자율주행로봇에 탑재된 센서는 운송 중 파손이나 낙하 위험을 줄이고, 공정 중 대기시간 없이 정해진 시각에 안정적으로 원자재를 공급해 지연 없이 원활한 의약품 생산 과정을 지원합니다.
| 자동화로 강화하는 운영 효율성
자율주행로봇은 운송 과정에서 축적한 데이터를 통해 공정 최적화도 지원합니다. 예를 들어, 로봇이 수집한 이동 경로, 운송 시간, 온도 유지 데이터는 물류 시스템 개선에 활용될 수 있습니다.
삼성바이오로직스는 물류 전달 자동화를 시작으로, 원자재 입고 검수와 분류, 완성된 의약품 출하까지 단계적으로 완전 자동화를 추진할 계획입니다. 테크 기반의 최첨단 공장과 운영 시스템으로 로봇과 함께 일하는 공간을 구축하며 바이오의약품의 높은 품질 일관성과 공정 운영 효율성을 더욱 강화한다는 방침입니다.
첨단 기술로 다시 쓰는 표준
디지털 트윈과 AI, 자율주행로봇(AMR) 등 첨단 기술을 정밀하게 연결하며 바이오의약품 생산의 새로운 표준을 만들어가고 있는 삼성바이오로직스. 첨단 기술의 집약체인 5공장으로 한 번 더 기술 경쟁력을 입증하고, 더욱 높은 품질의 바이오의약품을 위한 혁신을 이어갑니다.
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About Us 제2 바이오캠퍼스 : Plant 5
최단 기간 내 세계 최대 규모의 바이오의약품 생산기지라는 기록을 써 내려가며 K-바이오의 성공신화를 만들어 온 삼성바이오로직스. 제2바이오캠퍼스의 초석이 되는 5공장을 완성하며 압도적인 초격차 경쟁력으로 다시 새로운 미래를 열어갑니다. AI와 자율주행로봇, 자동화 등 최첨단 기술과 한층 강화된 운영 효율성으로 삼성바이오로직스가 제시하는 바이오 제약 업계의 새로운 표준을 소개합니다.
내일의 기술, 오늘의 표준이 되다
: 디지털 트윈(Digital Twin)과 AI
5공장에는 효율적인 기술 이전과 공정 규모 확대, 신속한 공정 변화 평가, 궁극적으로는 최적화된 품질 유지 및 관리를 위해 디지털 트윈 기술이 적용됐습니다. 디지털 트윈은 현실 세계에 존재하는 물리적 대상의 데이터를 실시간으로 수집해 디지털 환경에서 동일하게 복제한 가상 모델을 말합니다.
디지털 트윈의 핵심은 수집한 데이터를 실시간으로 분석하고, 최적의 생산 시나리오를 도출해 안정성과 효율을 모두 확보하는 데 있습니다. 예를 들어 원료 의약품(Drug Substance)이 배양되는 바이오리액터(Bioreactor)에 CFD(Computational Fluid Dynamics) 시스템을 도입해 바이오리액터 내부 유체의 흐름을 실시간으로 확인하고, DMS(Digital Manufacturing Simulation)를 적용해 이를 시뮬레이션으로 구현합니다.
| 합리적인 의사결정을 지원하는 CFD
CFD 시스템을 활용하면 시뮬레이션을 통해 산소전달계수(kLa), 전단 응력(Shear Stress) 등 공정 변화 전후의 주요 지표를 분석해 배양 공정 결과를 미리 확인할 수 있습니다.
바이오의약품 생산 공정은 단계마다 주요 지표를 고려한 의사결정이 요구되는데, CFD가 유체 흐름에 기반한 예측 결과를 제공하며 더욱 합리적인 의사결정을 지원할 것으로 기대됩니다.
| 최적의 시나리오를 예측하는 DMS
CFD에서 추출한 데이터는 최적의 공정 조건을 예측하는 데도 사용됩니다. DMS는 세포 성장에 따른 시간별 변화를 분석하는데, 세포 수, 대사물질 농도, 용존 산소, 단백질 농도 등의 변화를 예측하고, 이를 기반으로 정제 공정에서 예상되는 수율 변화나 단일 배치에 소요되는 예상 시간(Cycle Time)까지 계산해 냅니다. 예상 공정 시나리오를 평가하고, 생산성은 물론 품질까지 고려한 최적의 공정 조건을 미리 도출할 수 있어 보다 안정적이고 신속한 생산 일정 확보가 가능합니다.
삼성바이오로직스는 5공장부터 디지털 트윈 기술과 AI 기술을 활용해 데이터 기반 의사 결정을 더욱 강화, 운영 효율성을 높였다. 사진은 삼성바이오로직스 5공장 바이오리액터(왼쪽)와 가상 현실의 바이오리액터(오른쪽).
인적 오류(Human Error) ‘제로’를 향하다: 디지털화와 eMBR
의약품 생애주기에서 발생하는 모든 데이터의 정확성과 일관성이 보존된 상태를 의미하는 ‘데이터 무결성(Data Integrity)’은 곧 바이오의약품의 품질과 이어집니다. 삼성바이오로직스는 5공장을 기점으로 디지털 전환을 지속해 고객사가 실시간으로 공정 데이터를 확인할 수 있도록 지원하고, AI 기반 모니터링과 데이터 관리 시스템 등의 빈틈 없는 품질 관리로 고객 만족도를 더욱 높인다는 계획입니다.
| 데이터 레이크(Data Lake)를 가능하게 하는 전자제조기록(eMBR, electronic Master Batch Record)
업그레이드된 생산관리시스템(MES, Manufacturing Execution System)은 모든 제조 시스템 간의 연동성을 대폭 확대해 높은 데이터 무결성을 확보합니다. 기존에는 사람이 직접 입력해 확인하던 모든 제조 기록 과정을 자동화하고, 하나의 인터페이스에 모든 데이터를 기록하기 때문에 작업자의 업무 효율성도 함께 높였습니다.
| 실시간 데이터 기반의
일탈(Deviation) 예측
잠재적인 품질 일탈의 사전 예측을 위해 다변량 데이터 분석과 AI 머신러닝 기술을 결합해 생산 공정의 미세한 변화를 실시간으로 감지하는 시스템도 도입했습니다. 이렇게 예측된 위험 요소는 다시 디지털 트윈을 통한 시뮬레이션으로 빠르게 검토되어 품질 관련 리스크를 최소화할 수 있습니다.
삼성바이오로직스는 디지털 전환을 지속해 운영 효율성과 품질을 더욱 강화하고 있다. 생산관리시스템(MES), 품질관리시스템(QES)에서 실시간으로 생성되는 데이터와 AI 기술을 연동해 자동화 생산 환경을 구축할 예정이다.
기술과 사람을 잇다
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| 물류 자동화의 시작, 자율주행로봇(AMR, Autonomous Mobile Robot)
자율주행로봇은 생산 현장과 분석 시험 실험실을 오가며 의약품 샘플을 전달하거나, 물류 창고에서 의약품 생산에 필요한 원자재를 실어 의약품 생산 현장으로 전달하는 등 목적과 장소에 따라 다양한 역할을 수행합니다.
바이오의약품은 생물학적으로 매우 민감한 제제이기 때문에 운송 중 온도나 충격, 지연이 품질에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 자율주행로봇에 탑재된 센서는 운송 중 파손이나 낙하 위험을 줄이고, 공정 중 대기시간 없이 정해진 시각에 안정적으로 원자재를 공급해 지연 없이 원활한 의약품 생산 과정을 지원합니다.
| 자동화로 강화하는 운영 효율성
자율주행로봇은 운송 과정에서 축적한 데이터를 통해 공정 최적화도 지원합니다. 예를 들어, 로봇이 수집한 이동 경로, 운송 시간, 온도 유지 데이터는 물류 시스템 개선에 활용될 수 있습니다. 삼성바이오로직스는 물류 전달 자동화를 시작으로, 원자재 입고 검수와 분류, 완성된 의약품 출하까지 단계적으로 완전 자동화를 추진할 계획입니다. 테크 기반의 최첨단 공장과 운영 시스템으로 로봇과 함께 일하는 공간을 구축하며 바이오의약품의 높은 품질 일관성과 공정 운영 효율성을 더욱 강화한다는 방침입니다.
첨단 기술로 다시 쓰는 표준
디지털 트윈과 AI, 자율주행로봇(AMR) 등 첨단 기술을 정밀하게 연결하며 바이오의약품 생산의 새로운 표준을 만들어가고 있는 삼성바이오로직스. 첨단 기술의 집약체인 5공장으로 한 번 더 기술 경쟁력을 입증하고, 더욱 높은 품질의 바이오의약품을 위한 혁신을 이어갑니다.
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