SIMCA® — 多変量データ解析ソフトウェア

複雑なバイオプロセスデータを探索、モデル化し、理解する

SIMCA®多変量データ解析ソフトウェアは、統計モデリング、機械学習、強力な可視化機能を活用し、研究者やエンジニアによる複雑なプロセスデータや科学データの探索を支援します。

Umetrics®データ解析エコシステムの一部であるSIMCA®ソフトウェアは、実績のある多変量解析手法を用いて、相互に関連する多数の変数を同時に解析します。これにより、データに潜むパターンや関係性の把握、解釈可能なモデルの構築、逸脱の特定が可能になり、医薬品開発から製造まで、データに基づく意思決定を支援します。

 

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多変量データ解析がもたらすビジネス価値

開発の迅速化

複雑なデータセットでは、重要なパターンや関係性を特定することが困難な場合があります。SIMCA®ソフトウェアは、複数の変数を同時に解析して関係性を明らかにし、プロセスへの理解を深めます。これにより、手作業による解析、調査の繰り返し、試行錯誤に要する時間を削減できます。

運用リスクの低減

SIMCA®ソフトウェアを使用することで、通常とは異なるバッチ挙動、外れ値、ばらつきの要因を早期に特定できます。プロセスや品質上の問題が開発、スケールアップ、製造の成果に影響を及ぼす前に、より予防的なリスク管理を行うことができます。

スケールアップと技術移転の支援

スケールアップや技術移転では、装置、運転条件、拠点が変わると、プロセスの一貫性を維持することが困難になる場合があります。SIMCA®ソフトウェアを使用することで、こうした違いを可視化してより明確に解釈できるため、調査の迅速化とダウンタイムの削減につながります。

部門や拠点を越えた意思決定の整合

SIMCA®ソフトウェアの可視化機能により、開発、製造、品質、技術移転の各チームが、プロセス挙動に関する共通認識を形成できます。複雑なプロセス情報を説明、検討しやすくなり、部門横断的な意思決定に活用できます。

製造移行への準備強化

SIMCA®ソフトウェアで作成した多変量モデルを使用して、想定されるプロセス挙動を定義し、リアルタイムモニタリングのためにSIMCA®-onlineソフトウェアへ展開できます。プロセス知識を、性能のモニタリング、逸脱の検出、継続的プロセス検証に活用できる形にすることで、チームの製造移行に向けた準備を支援します。

リソースの節約

SIMCA®ソフトウェアは、性能に影響を及ぼす可能性が最も高い変数やパターンに焦点を当てた調査を支援します。これにより、不要な解析やトラブルシューティングの繰り返しを抑え、開発から製造まで、専門家の時間をより効率的に活用できます。

多変量データ解析で、バイオプロセスに関する複雑な問いに答える

  1. バッチ、拠点、運転条件にはどのような違いがありますか?

    バッチ、スケール、拠点、処方、サンプル、運転条件を比較し、変数を一つずつ確認するだけでは把握しにくいパターンや違いを明らかにします。

  2. プロセスの逸脱には、どの変数が影響していますか?

    観察された差異や逸脱との関連性が特に強い変数を特定し、根本原因解析と迅速なトラブルシューティングを支援します。

  3. プロセス性能や製品品質に影響する要因は何ですか?

    プロセスパラメーター、原材料特性、品質結果の関係性を探索し、特に大きな影響を及ぼす要因や相互作用を明らかにします。

  4. プロセスはどのような性能を示すと予測されますか?

    品質、収量、濃度、プロセス性能などの結果を予測する、解釈可能なモデルを構築します。研究者が結果を説明し、さらに詳しく検討することもできます。

SIMCA®ソフトウェアの概要

バイオ医薬品ライフサイクル全体にわたるアプリケーション

 

プロセス開発から商業生産まで、SIMCA®ソフトウェアが、プロセス挙動の把握、性能の最適化、スケールアップの支援、製造上の問題の調査にどのように活用できるかをご覧ください。

プロセスへの理解からリアルタイムモニタリングと制御へ

SIMCA®ソフトウェアで開発したモデルをSIMCA®-onlineに展開し、稼働中のプロセスのモニタリング、逸脱の早期検出、プロセス結果の予測に活用します。

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多変量データ解析機能

複雑なバイオプロセスデータセットの探索と可視化

インタラクティブな可視化と多変量解析により、高次元データセットを容易に探索し、より深い見識を得ることができます。データを確認してプロットすることで、重要な相関関係や影響力の高い変数を特定できます。また、個々のデータポイントやクラスターを詳しく調べることで、類似点や相違点を生じさせる要因を把握できます。

バッチおよびバイオプロセス挙動のモデル化

過去のプロセスデータから多変量モデルを構築し、正常なプロセス挙動の特性評価、ゴールデンバッチモデルの構築、バッチ間の性能比較に活用します。これらのモデルを使用して、力価、収量、品質特性などの最終結果を予測することもできます。

多変量検量モデルの構築

分光データと参照測定値を多変量検量によって関連付け、分析対象成分や重要品質特性の予測モデルを構築します。構築したモデルを新たな分光データに適用することで、日常的なオフライン分析だけに依存することなく、主要な結果を推定できます。

ソフトセンサーモデルの構築

ソフトセンサーモデルを活用して、直接測定するには時間や手間、コストがかかるプロセス出力を予測します。重要品質特性やその他の主要な結果を早期に推定することで、待ち時間の短縮、迅速な意思決定、プロセスモニタリングの向上を支援します。

解析ワークフローの拡張と自動化

Python連携を活用して、データの前処理や解析ワークフローを拡張し、反復的な作業を自動化します。これにより、複雑なデータセットをより柔軟に前処理し、カスタマイズした解析ステップをSIMCA®ソフトウェアのワークフローに組み込むことができます。

SIMCA®ソフトウェアの活用例

連続クロマトグラフィーの性能評価

従来のクロマトグラフィープロセスのモニタリングには時間がかかり、エラーが発生しやすいため、連続バイオプロセスには十分に適していません。SIMCA®ソフトウェアを使用することで、従来の方法では検出できないピーク形状のわずかな逸脱を早期に検出できます。これにより、サイクル間およびカラム間の一貫性を向上させ、問題につながる前に逸脱を特定できます。

スケーラブルなラマン分光モデルの構築

ラマン分光法は、高速かつ非侵襲的で、連続モニタリングに適しています。しかし、生成される大量のデータを単変量解析だけで効果的に整合させ、解釈することは困難です。SIMCA®ソフトウェアを使用することで、ラマンスペクトルとオフライン測定値を関連付け、さまざまな分析対象成分の予測モデルを構築し、スケールを問わずプロセス制御を向上させることができます。

原材料のばらつきを把握

細胞培養用の培地やフィードに使用される原材料のばらつきは、凝集、アミノ酸置換、切断、糖鎖修飾の変化など、製品品質のばらつきにつながる可能性があります。SIMCA®ソフトウェアのスコアプロットを使用することで、原材料特性の違いに関連するバッチ性能の変化を明らかにし、原材料のばらつきによる影響の把握と管理に役立てることができます。

技術移転における問題のトラブルシューティング

プロセスを拠点間で移管する際には、一貫性の維持が困難になる場合があります。SIMCA®ソフトウェアの寄与度プロットを使用することで、観察されたばらつきの要因となるパラメーターを迅速に特定し、技術移転の迅速化とダウンタイムの最小化につなげることができます。

製品品質の分類と比較

過去のデータをマイニングすることで、異なるバッチや製造キャンペーンと製品品質のばらつきとの関係を特定できます。SIMCA®ソフトウェアでは、局所クラスモデルの境界を用いて、現在の生産条件を過去に良好な性能を示した条件と比較し、現在の製品品質を評価できます。

Umetrics® データ解析エコシステムにおけるSIMCA®ソフトウェアの位置付け

SIMCA®ソフトウェアは、Umetrics® データ解析エコシステムの「構築」領域に含まれ、チームによるプロセスへの理解の深化と、信頼性の高いモデルの構築を支援します。「構築」が「応用」「展開」「高度化」とどのように連携し、開発から製造まで、より多くの情報に基づく意思決定を可能にするかをご覧ください。

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SimApiでデータを接続

SIMCA®およびSIMCA®-onlineをプロセスヒストリアンやデータベースに接続し、解析、モデル構築、リアルタイムモニタリングに必要なデータへアクセスできます。

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サポート

ナレッジや品質情報から技術サポートまで、Umetrics®ソフトウェアに関する各種リソース、専門家によるガイダンス、サポートをご利用いただけます。

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注目の資料

アプリケ-ションノ-ト

mRNA-LNP連続生産のモデリングとモニタリング

Umetrics® データ解析エコシステムによる連続生産への支援をご紹介します。本アプリケーションノートでは、モデル構築、データ解釈、リアルタイムプロセスモニタリングに向けた、SIMCA®およびSIMCA®-onlineソフトウェアとDIANT® PILOTプラットフォームの統合について解説します。

関連製品およびサービス

SIMCA®-onlineリアルタイムプロセスモニタリング

SIMCA®ソフトウェアで開発した多変量モデルを使用して、稼働中のプロセスをモニタリングし、逸脱を早期に検出するとともに、結果を予測します。

SIMCA®-Q組み込み型多変量データ解析

多変量モデルをお客様のソフトウェアや装置に組み込み、解析、予測、データに基づく見識の獲得を自動化します。

MODDE®実験計画法ソフトウェア

実験を計画、解析、最適化することで、重要因子を特定し、堅牢な運転条件を確立するとともに、実験にかかる労力を削減します。

コンサルティングサービス

モデル構築やプロセス最適化から技術移管、バリデーションフレームワークの構築まで、明確に定義されたデータ解析プロジェクトを専門家が支援します。

トレーニングとリソース

eラーニング、ウェビナー、各種コース、バイオプロセスアプリケーション向けの社内トレーニングを通じて、データ解析スキルの習得を支援します。

MODDE®-Q組み込み型実験計画法

実験計画法の機能をお客様のソフトウェアやシステムに組み込み、実験の計画、解析、最適化を自動化します。

ナレッジベース

Umetrics®データ解析エコシステムの製品に関する最新情報をご覧いただけます。

プロセス自動化プラットフォームおよびソフトウェア

堅牢で信頼性の高いシングルユースセンサーにより、プロセス分析技術(PAT)を活用した自動化と最適化を実現できます。

Frequently asked questions

SIMCA®ソフトウェアは、複雑な高次元データからパターンや関係性を見いだし、モデルを構築する多変量データ解析に使用されます。バイオプロセスでは、大量のプロセスデータから、意思決定に役立つプロセスへの理解を導き出します。

SIMCA®ソフトウェアは、主成分分析(PCA)、部分的最小二乗法(PLS)、直交部分的最小二乗法(OPLS)、バッチモデリング、分類手法などに対応しています。

SIMCA®ソフトウェアは、バイオ医薬品、食品、化学、学術研究などの分野で、プロセス研究者、エンジニア、データ解析担当者をはじめ、複雑な多変量データへの理解を深める必要がある方に使用されています。

SIMCA®ソフトウェアは、オフラインでのデータ探索とモデル構築に使用します。一方、SIMCA®-onlineソフトウェアは、SIMCA®ソフトウェアで構築したモデルを稼働中のプロセスのリアルタイムモニタリングに展開し、得られたプロセスへの理解を製造に活用します。

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