JP2001511282A - 生物薬剤バッチプロセス製造施設のシミュレーションおよびモデル化のシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 生物薬剤バッチプロセス製造設備のシミュレーションおよびモデル化のシステムおよび方法が記載される。このシステムおよび方法は、生産プロセスシーケンスを識別する工程（１０４）を包含し、生産プロセスシーケンスは、複数のサブプロセスを含む。複数のサブプロセスのうちの少なくとも１つは、複数のバッチサイクルを含み、バッチサイクルの各々は、複数の単位操作を含む。単位操作の各々は、単位操作識別子により識別される。次に、このシステムおよび方法は、プロセスシーケンスにおける単位操作識別子の各々についてマスタリストからプロセスパラメータ情報を取り出す。プロセスパラメータ情報は、各単位操作に関連する別個のタスクに関する情報を含む。識別工程および取り出し工程の後、このシステムおよび方法は、プロセスシーケンスにおける別個のタスクの各々についての開始時間および終了時間を識別するプロセススケジュールを生成する（１１２）。

Description

【発明の詳細な説明】 生物薬剤バッチプロセス製造施設の シミュレーションおよびモデル化のシステムおよび方法 発明の背景 発明の分野 本発明は概して、大規模バッチ製造施設の設計に関し、具体的には、生物薬剤 の薬剤製造プロセスの設計に関する。 関連技術 生物薬剤工場は、生物学的方法により生物薬剤生成物を生産する。典型的な生 物薬剤合成方法は、哺乳動物細胞培養、微生物発酵、および昆虫細胞培養である 。生物薬剤生成物は、天然の動物もしくは植物源から、または、固相合成と呼ば れる合成技術により、生成される場合がある。哺乳動物細胞培養、微生物発酵、 および昆虫細胞培養は、生細胞の成長と、細胞または細胞を囲む培地からの生物 薬剤生成物の抽出とを含む。固相合成および粗組織抽出はそれぞれ、生物薬剤が 化学薬品から合成されるプロセス、または天然の植物または動物組織から抽出さ れるプロセスである。 生物薬剤の生産プロセスは複雑である。最終生成物の生物薬剤を生産するため には、基本的な合成に加えて、分離、精製、コンディショニング、および製剤と いう追加の処理工程が必要とされる。これらの処理工程の各々は、追加の単位操 作を含む。例えば、精製工程は、生成物吸着クロマトグラフィ工程を含み得、生 成物吸着クロマトグラフィは、高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）、中圧液 体クロマトグラフィ（ＭＰＬＣ）、低圧液体クロマトグラフィ（ＬＰＬＣ）など の単位操作をさらに含み得る。可能な合成方法および処理工程の数、複雑さ、お よび組み合わせのため、生物薬剤の生産は複雑である。従って、生物薬剤工場の 設計には費用がかかる。 生物薬剤工場の設計および建設フェーズの間には、設計プロセスにおける不備 のために数千万ドルが浪費され得る。生物薬剤生産プロセスの初期設計には、誤 りおよび非効率な点が生じる。なぜなら、生物薬剤生産プロセスをモデル化およ びシミュレートするための効果的なツールが存在しないからである。初期プロセ ス設計における不備は、生物薬剤工場の設計および建設のすべてのフェーズまで 持続する。基本的な生産プロセス設計における誤りは、すべての設計および建設 フェーズに及び、その結果、設備開発プロジェクトの終わり近くで変更注文が生 じるため、コストが増大する。例えば、詳細な配管・計装図（Ｐ＆ＩＤ）は通常 、１枚あたり数千ドルかかる。生物薬剤生産プロセス設計における問題点が、こ れらの詳細なＰ＆ＩＤの改訂を強いる場合が多い。これは、生物薬剤工場の設計 および建設の総コストを実質的に増加させる。 一般に、ＦＤＡによる薬物認可の異なるレベルと一致する３つのフェーズの生 物薬剤工場がある。臨床フェーズＩ／ＩＩの生物薬剤工場は、数百人までの患者 を含み得る、生成物のフェーズＩおよびフェーズＩＩの両方の臨床試験を支持す るのに十分な生物薬剤生成物を生産する。臨床フェーズＩＩＩの生物薬剤工場は 、フェーズＩＩＩの臨床試験中に２、３千人の患者を扶養するのに十分な生物薬 剤生成物を生産する。臨床フェーズＩＩＩの工場はまた、市販のために、ＦＤＡ による薬剤のライセンス付与時に最初の商業提供を支持するのに十分な生物薬剤 を生産する。連続するフェーズは、製品のライセンス付与後の本格的規模の商業 生産を維持するための連続的に大きい生物薬剤施設を表す。生産プロセス設計は 、フェーズごとに繰り返される場合が多く、その結果、工場開発の各フェーズへ のコストが増大する。 生物薬剤工場の設計、建築および工学技術は、生物薬剤生産の複雑な性質のた め、年数億ドルの産業である。生物薬剤工場の設計は、別個のフェーズで起こる 。第１のフェーズは、概念設計フェーズである。概念設計フェーズの第１の工程 は、所望の生物薬剤を生産するプロセスの高レベル工程を識別することである。 高レベル工程の例は、合成、分離、精製、およびコンディショニングである。高 レベルプロセス工程が識別された後、高レベル工程の各々に関連する単位操作が 識別される。単位操作は、高レベルプロセス工程を構成する別個のプロセス工程 である。例えば、微生物発酵プロセスでは、高レベル工程である合成は、接種原 調製、 フラスコ成長、種発酵、および生成発酵の単位操作を含み得る。 単位操作レベルの生産プロセスは、典型的には手で設計されるため、誤りおよ び非効率な点が起こりやすい。概念設計フェーズでは、最終生産プロセスについ ての仕様が完全でない場合が多い。従って、様々な単位操作についての機器設計 パラメータ、単位操作収率、および実際の生産レートのうちの幾つかを推定しな ければならない。これらのファクタは、生産プロセスの初期設計ベースに誤りを 引き起こす。さらに、生産プロセスが手で設計されるため、生物薬剤生成物の生 成および効率のためにプロセスを最適化するよう試みることは、非実用的なほど 時間がかかる。 単位操作の各々についてのスケール計算は、バッチあたりの所望の生成物量を 生成するために必要な機器のサイズおよび容量を決定するために行われる。スケ ール計算に含まれるのは、必要とされる生物薬剤生成物量を生成するために必要 とされる、年あたりのバッチ数である。バッチは、生成物を生成する生物薬剤プ ロセスの１回のランである。機器のサイズおよび容量を増加すると、バッチあた りに生成される生成物量が増加する。バッチサイクル時間は、１つのバッチの生 成物を生成するために必要とされる時間量である。従って、所定時間量あたりに 生成される生成物量は、バッチあたりの生成量と、バッチサイクル時間とに依存 する。スケール計算は通常、単位操作の各々において必要とされる機器のサイズ および容量を決定するために、手で実行される。スケール計算は、最初の概念設 計パラメータから展開されるため、スケール計算にも、初期概念的設計ベースに 固有の誤りと同じ誤りが生じやすい。 典型的には、単位操作についてのスケール計算が行われた後、プロセスフロー 図が生成される。プロセスフロー図は、所定のバッチスケールにプロセスを適合 させるために必要な、タンクおよびポンプなどのプロセス機器を図で示す。プロ セスフロー図は、異なる単位操作を通る生成物および材料の異なる流れを示す。 概して、プロセスフロー図と関連するのは、生物薬剤生産プロセスの各工程にお いて消費および生成される材料の量を示す材料バランステーブルである。材料バ ランステーブルは、典型的には、原材料の消費量と生成物の生産量とのレート情 報を含む。プロセスフロー図および材料バランステーブルは、予備機器リストを 作るのに必要な情報の多くを提供する。予備機器リストは、製造手順における単 位操作のすべてを実行するために必要な機器を示す。プロセスフロー図、材料バ ランステーブル、および予備機器リストは、最初の概念設計パラメータから決定 されるため、これらには、初期概念設計ベースに固有の誤りと同じ誤りが生じや すい。 工場の予備設備レイアウトは、プロセスフロー図、材料バランステーブル、お よび予備機器リストから作られる。予備設備レイアウトは通常、異なる高レベル 工程をハウジングする空間の隣接と、建築物の空間の大きさおよび平方フィート 数を示す空間プログラムとを示す、工場の計画またはブロック図で始まる。この 情報から、工場の予備機器レイアウトが準備される。予備機器レイアウトは、廊 下、階段などを含む、工場内のすべての空間を示そうとするものである。機械、 電気および配管工事のエンジニアは、製造機器のユーティリティ要求と設備設計 レイアウトとに基づいて、機械、電気および配管工事の要求を推定する。予備設 備レイアウトが最初の概念設計パラメータから作られるため、予備設計レイアウ トには、初期概念設計ベースに固有の誤りと同じ誤りが生じやすい。 典型的には、生物薬剤工場設計の次のフェーズは、予備配管・計装図（Ｐ＆Ｉ Ｄ）設計である。予備Ｐ＆ＩＤは、概念設計フェーズから得られるプロセスフロ ー図に基づくものである。プロセス設計についての計算は、やり直されて、予備 Ｐ＆ＩＤに組み込まれる場合が多い。予備Ｐ＆ＩＤは、予備機器リストとともに 材料バランステーブルからの情報を組み込み、製造プロセスを実行するために必 要とされる基本的な配管および計装を示す。 詳細な設計は、生物薬剤工場設計の次のフェーズである。売り手および請負業 者に生物薬剤工場の部分に入札させる計画および仕様は、この詳細な設計の間に 作られる。生物薬剤工場のプロセスシステムのあらゆる詳細を模式的に表す詳細 なＰ＆ＩＤが作られる。詳細なＰ＆ＩＤは、例えば、プロセス配管システム、機 械システム、電気システム、および配管工事システム、すべてのタンク、計装装 置、制御装置、およびハードウェアのサイズおよび構成要素を含む。機器および システムのすべてについての詳細な仕様書および材料の請求書は、Ｐ＆ＩＤから 作られる。詳細なＰ＆ＩＤおよび機器仕様と一致する詳細な設備建築図が作られ る。詳細なＰ＆ＩＤおよび設備建設図により、建設業者およびエンジニアリング 会社に、生物薬剤工場プロジェクトに入札させる。予備Ｐ＆ＩＤおよび詳細なＰ ＆ＩＤは、最初の概念設計パラメータから作られるため、これらのＰ＆ＩＤには 、初期概念設計ベースに固有の誤りと同じ誤りが起こりやすい。概念設計フェー ズでの誤りのために予備Ｐ＆ＩＤおよび詳細なＰ＆ＩＤを改訂する場合、１枚あ たり数千ドルかかり得る。 生物薬剤生産プロセスを正確にモデル化およびシミュレートすることができな いことが、不正確な初期設計を余儀なくさせる。これらの不正確さのため、工場 建設現場で設計図および建設図に変更が生じたり、あるいは、建設フェーズの間 に工場の修復および再建設が生じたりする場合が多く、その結果、数百万ドルと いう追加のコストが生じる。 従って、必要なのは、生物薬剤生産プロセスを正確にシミュレートおよびモデ ル化するシステムおよび方法である。生物薬剤生産プロセスをシミュレートおよ びモデル化する方法およびシステムは、設計者が、工場設計に引き起こされる誤 りの数を最も早い段階で低減することを可能にする。そのようなシステムおよび 方法は、エンジニアが、最適な機器構成を見いだすことにより、生産プロセス設 計を有効にし且つ工場の効率を最大にすることを可能にする。そのようなシステ ムおよび方法は、設計フェーズのすべてにわたって移行を円滑にしかつ生物薬剤 設備の設計および建設のコストを決める、機器およびプロセス工程についての詳 細な仕様を作り出す。 発明の概要 本発明は、バッチ生物薬剤生産プロセスをシミュレートおよびスケジューリン グする方法およびシステムを提供することにより、上記の要求を満たす。このシ ステムおよび方法は、生産プロセスシーケンスを識別する工程を包含し、生産プ ロセスシーケンスは、複数のサブプロセスを含む。複数のサブプロセスのうちの 少なくとも１つは、複数のバッチサイクルを含み、複数のバッチサイクルの各々 は、複数の単位操作を含む。単位操作の各々は、単位操作識別子により識別され る。次に、このシステムおよび方法は、プロセスシーケンスにおげる単位操作識 別子の各々についてマスタリストからプロセスパラメータ情報を取り出す。プロ セスパラメータ情報は、各単位操作に関連する別個のタスクに関する情報を含む 。識別および取り出しの工程の後、このシステムおよび方法は、プロセスシーケ ンスにおける別個のタスクの各々についての開始時間および終了時間を識別する プロセススケジュールを生成する。 図面の簡単な説明 図１は、本発明による、ブロックフロー図およびプロセス時間線を生成するプ ロセスのフロー図を示す。 図２は、本発明による、必要な反応器体積を決定するプロセスのフロー図を示 す。 図３は、微生物発酵プロセスについての単位操作リストを示す。 図４は、哺乳動物細胞培養プロセスについての単位操作リストを示す。 図５は、本発明による、単位操作リストをプロセスパラメータテーブルと相互 参照するためのファイルおよびプロセス図を示す。 図６は、例示的プロセスパラメータテーブルを示す。 図７は、本発明による、ブロックフロー図を生成するプロセスを示す。 図８は、本発明による例示的ブロックフロー図を示す。 図９は、本発明による、プロセス時間線を生成するプロセスのブロックフロー 図を示す。 図１０〜図１１は、本発明による高レベルプロセス時間線を示す。 図１２Ａ〜図１２Ｒは、本発明による詳細なプロセス時間線を示す。 図１３は、本発明の実施形態による例示的なコンピュータを示す。 図１４Ａ〜図１４Ｕは、単位操作およびそれらに関連するパラメータのリスト を示すプロセスパラメータテーブルの詳細な例である。 好適な実施形態の詳細な説明 本発明の好適な実施形態は、バッチプロセス製造施設のシミュレーションおよ びモデル化のための、コンピュータベースのシステムおよび方法である。好適な 実施形態は、バッチ製造プロセスの複雑な製造操作を正確に規定するスケジュー リング情報を生成する方法に基づく。このスケジューリング能力システムは、以 前に可能であったよりも詳しく且つ正確な態様で製造コストの規定を可能にする 。その結果、本発明は、設備開発プロジェクトの早い段階で最適なプロセス設計 に到達するために、多数のバッチ製造代替物の高速且つ正確な評価を可能にする 。そのようにする際、本発明は、設計の初期段階から建設に繰り越し得る不正確 な点の結果行われるランについてのプロジェクトコストを最小にする。本発明は また、製造工場を操業させるための材料資源プランニングおよび予防メインテナ ンスプログラムの正確さを向上する態様で操作のスケジューリングを規定する。 図１は、好適な実施形態の高レベルフロー図を示す。プロセスは、工程１０２ で、必要な反応容器の容量を決定することにより始まる。反応容器は、粗生成物 が最初に合成される容器である。例えば、哺乳動物細胞培養プロセスでは、反応 容器は、成長培地に懸濁された哺乳動物細胞を収容する。次に、工程１０４で、 生物薬剤生成物の生成のための単位操作シーケンスが決定される。単位操作シー ケンスは、生物薬剤生成物を生成するために必要とされる単位操作の連続である 。各単位操作は、製造機器の関連する組を用いる、生物薬剤製造プロセスの個々 の工程である。単位操作リストは、単位操作シーケンスを構成する単位操作と、 これらの単位操作に関連するシーケンス情報とのリストである。単位操作シーケ ンス情報は、単位操作リストにおける単位操作の各々についてのスケジューリン グサイクルを規定する情報である。スケジューリングサイクルは、単位操作シー ケンスにおける単位操作の繰り返しである。単位操作リストおよび単位操作シー ケンス情報はともに、単位操作シーケンスを規定する。所望の生物薬剤生成物が 、生物薬剤生産プロセスにおける特定の単位操作およびその順序を左右する。単 位操作の幾つかの例は、接種原調製、反応容器の初期播種、遠心分離による固体 採取、高圧均質化、希釈、などである。 生物薬剤生産プロセスの単位操作の各々についてのスケジューリングサイクル およびサイクルオフセット持続時間は、工程１０６で決定される。スケジューリ ングサイクルは、単位操作シーケンスにおける単位操作の繰り返しであり、３つ のレベルで起こる。さらに、スケジューリングサイクルの各レベルは、連続する スケジューリングサイクルの始まりと始まりとの間の時間周期を左右する関連す るオフセット持続時間を有する。 「単位操作あたりのサイクル」は、スケジューリングサイクルの第１のレベル である。単位操作あたりのサイクルは、プロセスにおいて、単位操作が、次の操 作に移る前に単独で繰り返される繰り返し回数として規定される。例えば、哺乳 動物細胞培養プロセスにおける採取および供給単位操作は、単位操作あたり多数 のサイクルを有する。１回の採取および供給単位操作の間に、生成物が豊富な培 地の反応容器からの取り出しと、養分が豊富な培地の反応容器への供給が多数回 行われる。取り出された、生成物の豊富な多数の反応器培地は、次の単位操作で の処理のためにプールされる。 スケジューリングサイクルの第２のレベルは、「バッチあたりのサイクル」で ある。バッチあたりのサイクルは、連続する単位操作の組が、この連続する単位 操作の組の後、次の単位操作に移る前に、グループとして繰り返される繰り返し 回数として規定される。グループとして繰り返される連続する単位操作の組は、 サブプロセスとも呼ばれる。例えば、微生物発酵プロセスにおいて、接種原調製 、フラスコ成長、種発酵、生成発酵、熱交換、および連続遠心分離／全細胞採取 を含む単位操作の組は、一緒に循環される場合が多い。これら６つの工程の各々 を通して行うと、微生物発酵反応容器からの１つの採取物が得られる。十分な量 のバッチを達成するためには、反応容器からの多数の採取物が必要とされ得る。 追加の採取物の各々は、以前の採取物とともにプールされ、その結果、プロセス の１つのバッチの細胞培養が得られる。 スケジューリングサイクルの第３のレベルは、「プロセスあたりのサイクル」 である。プロセスあたりのサイクルは、連続または半連続の生成物合成を使用す るプロセスについてバッチサイクルが繰り返される繰り返し回数として規定され る。そのような場合、１回の生物薬剤生産プロセスで、多数のバッチの生成物が 得られ得る。例えば、哺乳動物細胞培養プロセスでは、１回の細胞培養は、典型 的には、６０〜９０日間の連続生成である。この期間の間、粗生成物の多数の採 取物が集められ、バッチごとにプールされ、処理されて最終生成物の生物薬剤に される。多数の採取物の、材料のバッチへのプールは、細胞培養期間中に数回起 こり、その結果、プロセスあたり多数のバッチサイクルが得られる。 工程１０８で、単位操作リストの各単位操作についてのすべての操作パラメー タを得るために、プロセスパラメータテーブルマスタリストが参照される。プロ セスパラメータテーブルは、特定の単位操作をシミュレートするために必要なす べての単位操作および操作パラメータのリストを含む。操作パラメータの例は、 特定の単位操作において必要とされる溶液、温度、圧力、持続時間、攪拌、スケ ーリング体積（scaling volume）、などである。さらに、プロセスパラメータテ ーブルは、特定の単位操作において必要とされる個々のタスクおよびタスク持続 時間のすべてを供給する。例えば、接種原調製の単位操作は、セットアップ、プ レインキュベーション、インキュベーション、および浄化の個々のタスクを含む 。生物薬剤製造のための単位操作、およびこれらの単位操作に関連する操作パラ メータの例は、本願に図１４Ａおよび図１４Ｂとして含まれる。 工程１０８で単位操作リストがプロセスパラメータテーブルから操作パラメー タを得た後、工程１１０で、ブロックフロー図が生成される。ブロックフロー図 は、製造プロセスの各単位操作を、入ってくる生成物および新しい材料の両方に ついての入力と、処理された生成物および廃棄物の両方についての出力とを有す るブロックとして示す。ブロックフロー図は、所定のプロセススケールに関する 、機器のキーとなる多くの部分の寸法決定を可能にする方法でプロセスを流れる 材料フローを定量するための、単純であるが簡便なツールである。 ブロックフロー図の各ブロックにおける情報は、単位操作リストにおけるプロ セスパラメータテーブルからのパラメータおよび寸法決定比と、ブロックフロー 図計算組とから生成される。計算組は、代数方程式の組である。パラメータおよ び計算組は、その単位操作に必要とされる材料入力量と生成物および廃棄物の出 力量とを、前の単位操作から受け取られる生成物材料の量に基づいて計算するた めに使用される。同様に、所定のブロックフロー図のブロックは、製造手順にお ける次の単位操作ブロックに移送される生成物の量を計算する。以下にさらに説 明されるように、これらの計算は、工程１０６で識別される単位操作スケジュー リングサイクルを考慮に入れる。 工程１１０でブロックフロー図が生成された後、工程１１２でプロセス時間線 が生成される。プロセス時間線は、本発明の非常に有用な特徴である。プロセス 時間線は、単位操作リスト、単位操作の各々に関連するタスク、プロセスにおけ る単位操作の各々についてのスケジューリングサイクル、マスタプロセスパラメ ータテーブルからのプロセスパラメータ、および、ブロックフロー図から計算さ れる材料の体積から生成される。プロセス時間線は、生産プロセスの開始日から の相対時間線を時間および分で表したものである。相対時間は、生物薬剤の薬剤 生産プロセス全体についての各単位操作とそれに関連するタスクとの開始時間お よび終了時間の時間線を提供するために、日および時間に変換される。 プロセス時間線は、プロセス設計のための非常に強力なツールである。プロセ ス時間線は、既知の移送時間から流量を計算し、且つ、移送、濾過または冷却さ れる材料の体積を計算することにより、単位操作で使用されるポンプ、フィルタ 、および熱交換器の寸法を正確に決定するために使用され得る。プロセス時間線 は、労力、溶液調製、機器洗浄、試薬、プロセスユーティリティ、予防メンテナ ンス、品質管理、テスト、などについての負担を正確に予測する。 図２は、必要な反応容器の容量を決定する工程１０２をさらに示す。工程２０ ２では、所定の時間量で生成される生物薬剤生成物の量が決定される。通常、必 要とされる生物薬剤生成物量は、年あたりに生成された質量に関して表される。 工程２０４で、年あたりの特定の生物薬剤生成物についての反応容器ラン数が決 定される。特定の生物薬剤生成物についての反応容器サイクル数を決定する際に 考慮されるファクタは、例えば、反応容器において生成される生物薬剤生成物の 数（即ち、反応容器は、異なる生成物を生成するために共有される）、反応容器 の各サイクルについての反応時間、および、その年に対する反応容器の使用可能 時間のパーセンテージである。 工程２０６で、各バッチまたは反応器サイクルの収率が計算される。各バッチ または反応器サイクルからの収率はプロセス依存性であり、通常、培養液（brot h）のリットルあたりの粗生成物のグラムで表される。工程２０２から得られる 年あたりに必要とされる生物薬剤生成物の量と、工程２０４から得られる必要と される生物薬剤生成物を生成するために利用可能な反応器サイクル数と、工程２ ０６から得られる各反応器サイクルの収率とが与えられると、工程２０８で、必 要とされる生物薬剤生成物の量を生成するために必要な反応器体積が計算される 。 図３は、例示的な微生物発酵生物薬剤生産プロセスについての単位操作リスト を示す。最も左側の列である列３０２は、プロセスの単位操作の各々についての 単位操作シーケンス番号を示す。例示的な微生物発酵単位操作リストは、２３個 の単位操作を含む。単位操作シーケンス番号は、単位操作が起こる順序を規定す る。例えば、単位操作シーケンス番号２のフラスコ成長の前に、単位操作シーケ ンス番号１の接種原調製がまず起こる。列３０４は、単位操作リストの単位操作 の各々に関連する単位操作識別子コードを示す（工程１０８参照）。単位操作識 別子コードは、操作パラメータをプロセスパラメータテーブルから単位操作リス トに移すために使用される。例えば、熱交換、即ち、単位操作リスト番号５、８ および１０は、単位操作識別子コード５１を有する。 図１を参照して上で説明されたように、工程１０４で特定の生物薬剤生産プロ セスについての単位操作シーケンスが決定された後、工程１０６で、各単位操作 に関連するスケジューリングサイクルが決定される。列３０６、３１０、および ３１８は、図３の微生物発酵プロセスについてのスケジューリングサイクル数を 示す。スケジューリングサイクルは、単位操作シーケンスにおける単位操作の繰 り返しであり、３つのレベルで起こる。さらに、スケジューリングサイクルの各 レベルは、列３０８、３１６および３２４に示される、連続するスケジューリン グサイクルの始まりと始まりとの間の時間を左右する関連するオフセット持続時 間を有する。 列３０６は、微生物発酵単位操作シーケンスにおける単位操作の各々について の単位操作あたりのサイクル数を示す。例示的な微生物発酵単位操作シーケンス では、各単位操作の単位操作あたりのサイクル数は、１サイクルだけである。こ こでも、単位操作あたりのサイクルは、プロセスにおいて、単位操作が、次の単 位操作に移る前に単独で繰り返される繰り返し回数を規定する。 列３０８は、単位操作あたりのサイクルについてのサイクルオフセット持続時 間を時間で表したものを示す。図３の微生物発酵の実施例における各単位操作の 単位操作あたりのサイクルは１サイクルだけであるため、単位操作のいずれにつ いても、サイクルオフセット持続時間はない。サイクルオフセット持続時間は、 連続するスケジューリングサイクルの始まりと始まりとの間の時間を規定する。 列３１０は、微生物発酵単位操作シーケンスにおける単位操作の各々について のバッチあたりのサイクルを示す。単位操作シーケンス番号１〜６は、バッチあ たり３サイクルを有するものとして規定される。バッチあたりのサイクルは、次 の単位操作に移る前に、連続する単位操作の組がグループとして繰り返される繰 り返し回数を規定する。例えば、図３において、単位操作開始の列３１２および 単位操作終了の列３１４において規定されるように、単位操作１〜６の組は、一 緒にグループとして循環する（例えば、例示的な微生物発酵プロセスの場合の単 位操作のシーケンスは、１、２、３、４、５、６、１、２、３、４、５、６、１ 、２、３、４、５、６、および７である）。列３１０に規定されるように、単位 操作１〜６は、プロセスが単位操作７に続く前に、一緒にグループとして３回循 環する。 単位操作シーケンス番号１〜６が連続して３回循環した後、微生物発酵生産プ ロセスは、単位操作シーケンス番号７である細胞ペーストの再懸濁（resuspensi on）に続く。単位操作シーケンス番号７の後、プロセスは続いて単位操作シーケ ンス番号８〜１０をバッチあたり３サイクル行う。列３１０、３１２および３１ ４に規定されるように、細胞破壊（cell disruption）、熱交換および再懸濁の 単位操作は、連続して３回循環される。単位操作シーケンス番号８〜１０が３回 循環した後、微生物発酵生産プロセスは、再懸濁／界面活性剤、即ち、単位操作 シーケンス番号１１に続く。 列３１０、３１２および３１４により規定されるように、単位操作シーケンス 番号１１および１２は一緒に２回循環する。単位操作シーケンス番号１１および １２が２回循環した後、微生物発酵生産プロセスは、単位操作シーケンス番号１ １３から単位操作シーケンス番号２３まで循環せずに継続し、微生物発酵生産プ ロセスを終了する。 図３の列３２６〜３３２は、生成物および総タンパク質の段階的回収（ＳＷＲ ）および全体的回収（ＯＡＲ）のパーセンテージを表す。ＳＷＲは、ＳＷＲが示 されている個々の単位操作についてのタンパク質の回収である。ＯＡＲは、ＯＡ Ｒが示されている単位操作までおよびその単位操作を含むプロセス全体につい てのタンパク質の回収である。生成物回収の列は、プロセスにおける、溶液から の所望の生成物タンパク質の回収を示す。タンパク質回収の列は、結果としてよ り高い純度の生成物溶液が得られる、溶液からの混入タンパク質の回収を表す。 図４は、例示的な哺乳動物細胞培養生産プロセスについての単位操作リストを 示す。列４０２は、単位操作シーケンス番号１〜１９を示す。単位操作シーケン ス番号１〜１９は、哺乳動物細胞培養生産プロセスの単位操作が起こる順序を規 定する。図３の微生物発酵プロセスと図４の哺乳動物細胞培養プロセスとの間の 最も注目すべき相違点は、単位操作シーケンス番号８の単位操作あたり多数のサ イクルと、単位操作シーケンス番号８〜１８のプロセスあたりの多数のサイクル とである。 図４の単位操作シーケンス番号８は、単位操作あたりの多数のサイクルの概念 を示す。単位操作シーケンス番号８は、哺乳動物細胞反応容器から生成物の豊富 な成長培地を採取し、且つ、新しい成長培地を哺乳動物細胞反応容器に供給する 単位操作である。ほとんどの哺乳動物細胞培養プロセスでは、生成物は、反応容 器において、細胞により、周りの成長培地に分泌される。生成物を採取するため に、生成物の豊富な成長培地の幾らかを反応容器から採取して、生成物を取り出 すように処理し、そして、等量の新しい成長培地を反応容器に供給して、反応容 器内での生成を持続させる。反応容器の採取および供給のプロセスは、１回の生 物薬剤生産プロセスについて数週間にわたって継続し得る。単位操作シーケンス 番号８は、単位操作あたり７回即ち７サイクル繰り返される（例えば、単位操作 シーケンスは、７、８、８、８、８、８、８、８、９である）。尚、単位操作シ ーケンス番号８のオフセット持続時間は、２４時間である。オフセット持続時間 は、単位操作あたりのサイクル間の時間を規定する。図４の実施例では、単位操 作シーケンス番号８は７回繰り返され（単位操作あたり７サイクル）、そして、 各サイクルと、その次のサイクルとの間には、２４時間即ち１日の間隔があけら れる。これは、採取／供給工程が毎日行われる１週間の持続時間を有する単位操 作シーケンス番号８に相当する。 図４はまた、プロセスあたりの多数のサイクルの特徴を示す。プロセスあたり のサイクルは、連続または半連続の生成物合成を用いる所定のプロセスにおいて バッチサイクルが繰り返される繰り返し回数として規定される。各バッチサイク ルの結果、生成物のバッチが得られる。従って、１回の生物薬剤生産プロセスの 結果、生成物の多数のバッチが得られ得る。図４の哺乳動物細胞培養プロセスの 実施例では、単位操作シーケンス番号８〜１８は一緒にグループとして８回繰り 返される。単位操作シーケンス番号８〜１８のこれらのサイクルの各々は、生成 物の１つのバッチを生成する。単位操作シーケンス番号８〜１８の各サイクル間 のオフセットは、１６８時間即ち１週間である。 図４の実施例では、単位操作シーケンス番号８〜１８は、以下のように進む。 反応容器には、７日間の間、毎日１回採取および供給が行われる。採取／供給操 作の結果は、７日間の終わりで、単位操作シーケンス番号９においてプールされ る。次いで、単位操作９〜１８が実行され、単位操作シーケンス番号８からのプ ールされた採取成長培地を処理する。単位操作シーケンス番号８〜１８は、毎週 １回連続的に循環され、単位操作シーケンス番号８からの採取成長培地の別の７ 日間のバッチを処理する。８週間の終わりで、哺乳動物細胞培地プロセスは終了 する。 図５は、単位操作シーケンスをマスタプロセスパラメータテーブルと相互参照 する工程１０８をさらに示す。プロセスパラメータテーブルにおける操作パラメ ータは、特定の単位操作をシミュレートするために必要なパラメータである。プ ロセスパラメータテーブルからのパラメータは、単位操作シーケンスにおける各 単位操作についてのキーとなる操作パラメータおよび機器寸法決定比を規定する 。これらのパラメータおよび比に関する値は、所定のプロセススケールについて の別の設計シナリオをモデル化および評価するために簡単に操作され得且つ順序 付けられ得る変数である。各単位操作に関連するプロセスパラメータの例は、図 １４Ａ〜図１４Ｕに示される。しかし、単位操作、パラメータ、値、およびスケ ーリング比のリストはすべてを網羅するものではないことに注目されたい。当業 者は、プロセスパラメータテーブルを、化学薬剤、特別品の化学食品および飲料 、などの他のバッチプロセス産業のための追加の単位操作および生産プロセスを 含むように拡張し得る。そのような拡張により、本発明は、その他のそのような バッチプロセスのための追加のバッチ生産プロセスをシミュレートおよびスケジ ュ ーリングすることが可能になる。 図５は、工程１０８で、単位操作リストをプロセスパラメータテーブルと相互 参照するために必要なファイルを示す。生物薬剤生産プロセスの場合の例示的な 単位操作リスト５０２およびプロセスパラメータテーブル５０４が、処理工程５ ０６に入力される。工程５０６は、単位操作識別コード（図３参照）に基づいて 、単位操作リストとプロセスパラメータテーブルとを相互参照する。パラメータ は、プロセスパラメータテーブル５０４から単位操作リスト５０２にコピーされ 、単位操作リスト５０８を生成する。 図６は、例示的なプロセスパラメータテーブル５０４をさらに示す。プロセス パラメータテーブルにおける操作パラメータは、特定の単位操作をシミュレート するために必要なパラメータである。プロセスパラメータテーブル５０４の単位 操作識別コードは、相互参照工程５０６で、プロセスパラメータテーブル５０４ からのパラメータを単位操作リスト５０２に割り当てるために使用される。操作 パラメータの例は、特定の単位操作に含まれる溶液、温度、圧力、持続時間、攪 拌、スケーリング体積、などである。さらに、プロセスパラメータテーブルは、 各単位操作に含まれる個々のタスクおよびタスク持続時間のすべてを規定する。 しかし、当業者が、プロセスパラメータテーブルを、化学薬剤、特別品の化学食 品および飲料、などのその他のバッチプロセス産業のための追加の単位操作およ び生産プロセスを含むように拡張し得ることに注目されたい。そのような拡張に より、本発明は、その他のそのようなバッチプロセスのための追加のバッチ生産 プロセスをシミュレートおよびスケジューリングすることが可能になる。 図７は、ブロックフロー図を生成する工程１１０をさらに示す。ブロックフロ ー図は、生物薬剤生産プロセスにおける各単位操作を、入ってくる生成物および 新しい材料の両方についての入力と、処理された生成物および廃棄物の両方につ いての出力とを有するブロックとして示す。単位操作ブロックの各々を流れる材 料は、ブロックフロー図のブロックの各々において計算セットにより定量される 。ブロックフロー図の単位操作ブロックは、単位操作を図で表したものである。 計算セットは、単位操作を示す代数方程式のセットである。計算セットの出力の 幾つかの例は、その単位操作に必要とされるプロセス材料、機器性能仕様、およ び、 次の単位操作に使用されるプロセスデータ出力である。計算セットへの入力の幾 つかの例は、前の単位操作からの生成物の量（質量）または体積（リットル）、 プロセスパラメータテーブルから得られるその他のパラメータおよび／または乗 数、ならびに、単位操作リストにおいて規定される設計サイクルである。 ブロックフロー図７０８は、単位操作リスト５０８およびブロックフロー図計 算セット７０４から生成される。ブロックフロー図計算セット７０４は、単位操 作識別子コードおよび各単位操作識別子に関連する計算セットを網羅するリスト である。単位操作リスト５０８およびブロックフロー図計算セット７０４は、単 位操作識別子コードに基づいて互いにリンクしている。 工程７０６は、プロセスパラメータテーブルからの関連する操作パラメータの すべてを含む単位操作リスト５０８と、ブロックフロー図計算セット７０４とか ら、ブロックフロー図の材料フローの要求と、基本的な機器寸法決定の要求とを 計算する。ブロックフロー図７０８は、所定のプロセススケールに関する、機器 のキーとなる多くの部分の寸法決定を可能にする。各単位操作への材料フローの 量および各単位操作からの材料フローの量は、工程７０６で決定され、各単位操 作で必要とされる多くの機器アイテムの容量が決定され得る。ブロックフロー図 はまた、各単位操作における生成物のパーセント回収、パーセント純度、および 精製ファクタ、などの単位操作リスト５０２の重要な情報を管理する。この情報 は、最適化を必要とし得るプロセスの工程を識別するのを助ける。 以下は、接線流精密濾過（ＴＦＭＦ）システムの単位操作についての例示的な 計算セットである。接線流精密濾過は、生物薬剤製造における重要なプロセス技 術である。この技術は、濾過媒体の寿命を大幅に延ばし、且つ、高価なフィルタ の取り替えコストを低減する。 ＴＦＭＦは概して、毎回の使用のため、および、使用後の保管のために膜を調 製する同じ工程を必要とする。ＴＦＭＦなどの各単位操作についての設計パラメ ータは、これらの一般的な設計要求について展開されている。 プロセスパラメータテーブルからの一般的なパラメータ（変数） 機器設計タイプ プレート＆フレーム 膜多孔性 ０．２ミクロン 膜流束レート １２５リットル／平方メートル／時間 処理時間 ２時間 濃縮水／濾過レート ２０〜１ フラッシュ体積 ２１．５リットル／平方メートル 呼び水（prime）体積 ２１．５リットル／平方メートル 洗浄体積 プロセス体積の０．５％ 再生 １０．８リットル／平方メートル 保管 ２１．５リットル／平方メートル 生成物の％回収 ９５％ 総タンパク質の％回収 ８０％ 適所での洗浄（ＣＩＰ） 有 適所での蒸気（ＣＩＰ） 有 前の単位操作からの入力値 生成物体積 １，０００リットル 生成物量 １．５Ｋｇ 総タンパク質量 ３．０Ｋｇ この単位操作についての計算セットはまず、入ってくるプロセス体積をとり、 そして、このプロセス体積を、上記流束レートおよび必要とされる処理時間に基 づいて、濾過システムのための濾過膜の寸法決定の根拠として用いる。 １，０００リットル／１２５Ｌ／ＳＭ／Ｈｒ／２時間＝０．２ミクロンの膜の ４．０ＳＭ この単位操作により必要とされる膜のＳＭを計算した後、各支持溶液の体積が 、上記体積比に基づいて計算され得る。 フラッシュ体積 ２１．５リットル／ＳＭ×４．０ＳＭ＝８６リットル 呼び水体積 ２１．５リットル／ＳＭ×４．０ＳＭ＝８６リットル 洗浄体積 １，０００リットルの５％＝５０リットル 再生 ２１．５リットル／ＳＭ×４．０ＳＭ＝８６リットル 保管 １０．８リットル／ＳＭ×４．０ＳＭ＝４２リットル 濾液の流量は、濾過される体積および必要とされるプロセス時間から計算され る。 １，０００リットル／２時間＝８．３リットル／分 濃縮水の流量は、上記の濃縮水／濾過レートに基づいて計算される。 ８．３リットル／分×２０＝１６７リットル／分 この単位操作へのプロセス体積の入力および上記パラメータに基づいて、機器 サイズ、濾過装置、濃縮水ポンプ、支持リンケージおよび関連するシステムが設 計され得る。 さらに、前の単位操作から受け取られた生成物および混入タンパク質の量につ いての入力値は、パラメータにおいて示された回収ファクタとともに、この工程 による生成物の累積回収と、この工程についての生成物のパーセント純度および 生成物精製ファクタとの計算を可能にする。この情報は、最適化を必要とする製 造プロセスの工程を識別するために有用である。 図８は、図３の微生物発酵プロセス単位操作リストの最初の５つの単位操作に ついての例示的なブロックフロー図を示す。単位操作１〜５は、ブロック８０２ 、８０４、８０６、８０８および８１０として示される。工程の各々への入力溶 液は、単位操作リスト５０８からの溶液識別子情報が付された矢印として示され る。各単位操作でこれらの溶液が付加されるプロセスストリームはまた、プロセ スス トリーム識別子情報が付された矢印として示される。単位操作１の接種原調製に おける初期プロセスストリーム特性（Ｐ−１０１）から作業して、単位操作の各 々における入力材料（溶液）およびその後のプロセスストリームの体積は、それ ぞれの単位操作の各々についての単位操作リスト５０８からの情報に含まれるス ケールアップ比を用いて決定される。例えば、図８の単位操作ブロック８０２〜 ８１０の各々におよび各々から流れる溶液およびプロセスストリームの体積は、 プロセスストリームの初期開始特性Ｐ−１０１と、第１の単位操作であるブロッ ク８０２における、関連する入力材料Ｓ−１０１の体積と、連続する単位操作で あるブロック８０４〜８１０の各々におけるスケールアップ比とにより決定され る。単位操作ブロック８０２〜８１０の各々で必要とされる溶液は、単位操作リ スト５０８のそれぞれの単位操作の各々についての情報の同様の部分である。 図９は、プロセス時間線を生成する工程１１２をさらに示す。プロセス時間線 は、単位操作リスト５０８およびブロックフロー図計算セット７０４から生成さ れる。単位操作リスト５０８は、各単位操作に関連するタスクのほとんどについ ての開始時間および停止時間を含む詳細なプロセス時間線を生成するのに十分な 入力情報を含む。幾つかの単位操作タスクの持続時間は、スケール依存性ではな い。しかし、他の単位操作タスクの持続時間は、スケール依存性である。後者の 場合、プロセスがスケールアップされるに従って、単位操作タスクを終了するた めに必要とされる時間量が増加する。単位操作タスクの持続時間がスケール依存 性である場合、単位操作タスクにより扱われる材料の量を計算するために、ブロ ックフロー図計算セット７０４が必要とされる。単位操作タスクにより扱われる 材料の量が決定された後、その単位操作タスクの持続時間が決定され得る。スケ ール依存性のタスク持続時間の例は、１つの保管タンクから別の保管タンクに溶 液をポンプで汲み上げるために必要とされる時間、熱交換器において溶液を加熱 または冷却するために必要とされる時間量、溶液から生成物または混入物を濾過 するために必要とされる時間量である。 図１０は、微生物発酵プロセスについての高レベルプロセス時間線の例である 。図１０のプロセス時間線の単位操作シーケンスは、図３の単位操作リストに対 応する。図１０に示される高レベルプロセス時間線は、「第１のプロセスサイク ル」および「第２のプロセスサイクル」として示された、微生物発酵単位操作シ ーケンスの２つのプロセスサイクルを示す。プロセスサイクルは、プロセスの単 位操作シーケンスにより規定されるように、生物薬剤生産プロセスの完全なラン である。 図１０のプロセス時間線の最初の２列はそれぞれ、行われている単位操作の単 位操作シーケンス番号および単位操作説明を示す。単位操作の最初の３組は、図 ３の単位操作シーケンス番号１〜６のバッチあたり３サイクルに対応する。単位 操作１〜６の３サイクルが行われ、結果は、単位操作７の採取物プールにプール される。持続時間の列の右側の２列は、最初のプロセスサイクルにおいて特定の 単位操作が起こっている週および曜日を示す。 各単位操作が行われる曜日および週は、プロセスの開始時間と、以前の各単位 操作の累積持続時間とから計算される。図１０の実施例では、日曜日は、週の第 １日として規定される。図１０の実施例では、プロセスシーケンスは、第１週の 金曜日に、単位操作１である接種原調製で始まる。単位操作１が終了した後（単 位操作１は２４時間の持続時間を有するため、２４時間後）、土曜日に単位操作 ２が行われる。連続する単位操作の各々の開始時間および終了時間は、単位操作 の持続時間と、前の単位操作の終了時間とから計算される。尚、図１０は、単に 説明の目的のために、曜日および週で計算される。通常、プロセス時間線は、単 位操作に関連するタスクの各々について、分単位まで決定される。 図１０に示されるように、単位操作７は、第１のプロセスサイクルの第３週の 月曜日に起こる。左から３番目の列は、各単位操作の持続時間である。単位操作 １〜６の３サイクルが単位操作７においてプールされた後、プロセスは、単位操 作８〜１０である熱交換、細胞破壊および熱交換に続く。単位操作８〜１０の各 々は３回循環され、関連するスケジューリング情報は、単位操作持続時間の右側 の列に含まれる。列３に示されるように、単位操作８〜１０の各サイクルが０． ５時間の持続時間を有するため、各サイクルは、プロセスの第３週の月曜日に起 こる。 図１１は、微生物発酵プロセスの処理時間線の最終単位操作である。単位操作 ８〜１０の３サイクルが終了した後、単位操作シーケンス番号１１および１２は ともに、第１のプロセスサイクルの第３週の月曜日に２回循環する。単位操作シ ーケンス番号１１および１２が２回循環した後、微生物発酵生産プロセスは、単 位操作シーケンス番号１３から単位操作シーケンス番号２２まで循環せずに継続 し、微生物発酵生産プロセスを終了する。持続時間および関連する開始時間は、 単位操作１３〜２２の各々について示されている。 図１２Ａ〜図１２Ｒは、詳細なプロセス時間線の好適な実施形態を示す。図１ ２Ａ〜図１２Ｒのプロセス時間線の単位操作シーケンスは、図３の単位操作リス トに対応する。図１２Ａ〜図１２Ｒのプロセス時間線は、微生物発酵単位操作シ ーケンスの単一のプロセスサイクルを示す。各単位操作に関連する個々のタスク は、単位操作の後に含まれる。例えば、図１２Ａにおいて、単位操作１Ａである 接種原調製は、セットアップ、プレインキュベーション、インキュベーション、 および浄化という個々のタスクからなる。列１１〜１４は、各単位操作のタスク の各々についての開始日および開始時間と、終了日および終了時間とを示す。セ ットアップおよび浄化は、実際のプロセスの部分ではないため、セットアップお よび浄化は、その後の単位操作の開始時間および終了時間に影響を及ぼさない。 単位操作の各々のセットアップ操作および浄化操作の開始日および終了日と開始 時間および終了時間とは重要である。なぜなら、これらは、プロセス時間線に従 う場合に機器が各単位操作のために利用可能であることを保証するからである。 図１２Ａ〜図１２Ｒのプロセス時間線は、単位操作のタスク持続時間の計算の 例を含む。単位操作３Ａである種発酵の採取タスクに対応する、図１２Ａの行２ ０、列１６は、持続時間計算の例である。上記のように、幾つかの単位操作の持 続時間は、プロセススケール依存性である（即ち、持続時間は、処理される体積 に依存する）。種発酵の単位操作における採取タスクは、持続時間がスケール依 存性プロセスであるタスクの例である。計算の列である列１５では、採取タスク について示されている情報は、５０リットル、１．７リットル／分、および０． ５時間である。５０リットルは、採取タスクの間に採取される材料の体積を表す 。１．７リットル／分は、溶液が採取されるレートを表す。採取される体積およ び採取物の流量を考慮すると、採取タスクの持続時間は、０．５時間であるとし て計算される。図１２Ａ〜図１２Ｒのプロセス時間線を生成するために、体積依 存 性である単位操作の各タスクの持続時間が計算される。 図１２Ａ〜図１２Ｒのプロセス時間線は、必要であれば、分単位および秒単位 にされ得る。プロセス時間線の精度は、バッチ製造プロセスの多くの局面の正確 なプラニングおよびスケジューリングを可能にする。プロセス時間線スケジュー リング情報は、製造プロセスにより直接必要とされる、労力、試薬、再利用可能 材料、使い捨て材料、などの製造資源をスケジューリングするために使用され得 る。コアプロセスを支持するために必要とされ、労働、試薬などを含む、溶液調 製ならびに機器の準備および滅菌、などのプレプロセス支持活動は、スケジュー リングされ得、コスト予測され得、そして、準備され得る。精製された生成物を 使用可能な形態で出荷するために必要とされる、生成物製剤、無菌充填、フリー ズドライ、バイアルキャッピング、バイアルラベリング、および包装、などのポ ストプロセス支持活動が、プロセス時間線に付加され得、且つ、管理され得る。 プロセス時間線に基づいて、これらのポストプロセス支持機能を支持するために 必要とされる労力、試薬などが取得および管理され得る。本発明の最も重要な局 面のうちの１つは、製造機器の全てについての、ＵＳＰ精製水、注入水、純蒸気 、などのプロセスユーティリティ装填物の決定である。プロセス時間線は、設備 についてのピークユーティリティ装填およびユーティリティ要求を決定するため に使用され得る。すべての製造機器、プロセス領域、および設備機器についての 、建築物の蒸気、加熱、換気、エアコンディショニング、プラミング、などの建 築ユーティリティ装填物は、単位操作の各々に関連する機器およびプロセス時間 線に基づいて決定され得る。プロセス時間線は、機器が、すべての工場機器の予 防メンテナンス、品質保証活動（器具較正、自動バッチドキュメンテーションな どを含む）、および品質管理活動（プロセスシステムメンテナンス、原材料テス ト、製造過程でのテスト、および最終生成物のテストなどを含む）をスケジュー リングするために稼働している時間を測定するために使用され得る。 本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせを用いて実現 され得、そして、コンピュータシステムまたは他の処理システムにおいて実現さ れ得る。実際に、１つの実施形態では、本発明は、本明細書において説明される 機能を実行することができるコンピュータシステムに向けられる。例示的なコン ピュータシステム１３０１が、図１３に示される。コンピュータシステム１３０ １は、プロセッサ１３０４などの１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサ１３ ０４は、通信バス１３０２に接続される。この例示的なコンピュータシステムに 関して、様々なソフトウェア実施形態が説明される。この説明を読めば、その他 のコンピュータシステムおよび／またはコンピュータアーキテクチャを用いてい かにして本発明を実現するかが、当業者に明らかになる。 コンピュータシステム１３０２はまた、メインメモリ１３０６、好ましくは、 ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み、そしてまた、二次メモリ１３０８を 含み得る。二次メモリ１３０８は、例えば、ハードディスクドライブ１３１０、 および／または、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディス クドライブなどを表す、取り外し可能な記憶装置ドライブ１３１２を含み得る。 取り外し可能な記憶装置ドライブ１３１２は、取り外し可能な記憶装置ユニット １３１４からの読み出し、および／または、取り外し可能な記憶装置ユニット１ ３１４への書き込みを周知の態様で行う。取り外し可能な記憶装置ユニット１３ ３１４は、取り外し可能な記憶装置ドライブ１３１２により読み出しおよび書き 込みが行われる、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスクなどを表す。取 り外し可能な記憶装置ユニット１３１４が、コンピュータソフトウェアおよび／ またはデータをその中に格納している、コンピュータで使用可能な記憶媒体を含 むことが認識される。 別の実施形態では、二次メモリ１３０８は、コンピュータプログラムまたはそ の他の命令が、コンピュータシステム１３０１にロードされることを可能にする ための他の類似の手段を含み得る。そのような手段は、例えば、取り外し可能な 記憶装置ユニット１３２２およびインタフェース１３２０を含み得る。そのよう な手段の例は、プログラムカートリッジおよびカートリッジインタフェース（ビ デオゲーム装置において見られるものなど）、取り外し可能なメモリチップ（Ｅ ＰＲＯＭまたはＰＲＯＭなど）および関連するソケット、ならびに、ソフトウェ アおよびデータが、取り外し可能な記憶装置ユニット１３２２からコンピュータ システム１３０１に転送されることを可能にする、その他の取り外し可能な記憶 装置ユニット１３２２およびインタフェース１３２０を含み得る。 コンピュータシステム１３０１はまた、通信インタフェース１３２４を含み得 る。通信インタフェース１３２４は、ソフトウェアおよびデータが、コンピュー タシステム１３０１と外部装置との間で転送されることを可能にする。通信イン タフェース１３２４の例は、モデム、ネットワークインタフェース（イーサネッ トカードなど）、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロットおよびカード、などを含み 得る。通信インタフェース１３２４を介して転送されるソフトウェアおよびデー タは、電子信号、電磁信号、光学信号、または、通信インタフェース１３２４に より受け取られることが可能なその他の信号であり得る信号の形態である。これ らの信号１３２６は、チャネル１３２８を介して通信インタフェースに提供され る。このチャネル１３２８は、信号１３２６を運び、ワイヤまたはケーブル、光 ファイバ、電話線、携帯電話リンク、ＲＦリンク、およびその他の通信チャネル を用いて実現され得る。 本明細書において、「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータで 使用可能な媒体」という用語は、取り外し可能な記憶装置１３１２、ハードディ スクドライブ１３１０にインストールされたハードディスク、および信号１３２ ６、などの媒体を総称している。これらのコンピュータプログラムプロダクトは 、コンピュータシステム１３０１にソフトウェアを提供するための手段である。 コンピュータプログラム（コンピュータ制御論理とも呼ばれる）は、メインメ モリおよび／または二次メモリ１３０８に格納される。コンピュータプログラム はまた、通信インタフェース１３２４を介して受け取られ得る。そのようなコン ピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム１３０１が、本明 細書において説明されるような本発明の特徴を実行することを可能にする。特に 、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ１３０４が、本発明の 特徴を実行することを可能にする。従って、そのようなコンピュータプログラム は、コンピュータシステム１３０１のコントローラを表す。 本発明がソフトウェアを用いて実現される実施形態では、ソフトウェアは、コ ンピュータプログラムプロダクトに格納され得、且つ、取り外し可能な記憶装置 ドライブ１３１２、ハードドライブ１３１０、または通信インタフェース１３２ ４を用いてコンピュータシステム１３０１にロードされ得る。制御論理（ソフト ウェア）は、プロセッサ１３０４により実行されると、プロセッサ１３０４に、 本明細書において説明されるような本発明の機能を実行させる。 別の実施形態では、本発明は、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）など のハードウェア構成要素を用いるハードウェアにおいて主に実現される。本明細 書において説明される機能を実行するようにハードウェアステートマシンを実現 することは、当業者に明らかである。 さらに別の実施形態では、本発明は、ハードウェアおよびソフトウェアの両方 の組み合わせを用いて実現される。 以上、本発明を、本発明の好適な実施形態を参照して具体的に示し且つ説明し たが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明に、形態および詳 細の様々な変更がなされ得ることが、当業者に理解される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＵ，ＢＧ ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＨＵ，ＩＬ，ＪＰ，ＫＲ， ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＳＫ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．バッチ生産プロセスのスケジューリングの方法であって、 （１）生産プロセスシーケンスを識別する工程であって、該生産プロセスシー ケンスは、複数のサブプロセスを含み、該複数のサブプロセスのうちの少なくと も１つは、複数のバッチサイクルを含み、該複数のバッチサイクルの各々は、複 数の単位操作を含み、該単位操作の各々は、単位操作識別子により識別される工 程と、 （２）該プロセスシーケンスにおける該単位操作識別子の各々についてマスタ リストからプロセスパラメータ情報を取り出す工程であって、該プロセスパラメ ータ情報は、各単位操作に関連する別個のタスクに関する情報を含む工程と、 （３）該プロセスシーケンスにおける該別個のタスクの各々についての開始時 間および終了時間を識別するプロセススケジュールを生成する工程と、 を包含する、方法。