품질 설계(QbD)와 공정 최적화를 위한 실험계획법(DOE) 소프트웨어

더 적은 시행으로 제품 견고성 보장

제품의 견고성을 보장하고, 최적의 프로세스나 공식을 정의하거나, 변경 또는 대체의 최선책을 결정해야 할 때, 귀하에게 자신감을 주고 작업을 단순화하는 데이터 분석 방법과 소프트웨어 도구가 필요합니다. MODDE® 실험계획법(DOE) 소프트웨어가 바로 그 도구입니다.

실험계획법(DOE)은 제품 품질, 안정성 또는 기타 핵심 프로세스 특성에 영향을 미치는 요인을 결정하기 위해 통제된 테스트를 계획, 수행, 분석 및 해석하는 데 도움을 주는 데이터 분석 방법입니다. 한 번에 하나의 매개변수로 실험하는 대신, DOE는 프로세스를 가속화하고 여러 요인을 동시에 조작함으로써 중요한 상호작용을 식별하는 데 도움을 줍니다.

DOE는 규제 기관에서 선호하는 제품 개발의 품질 설계(QbD) 접근 방식을 지원합니다. 실험의 확실성과 재현성을 프로세스에 구축함으로써, 귀하는 제품 배합의 견고성과 최종 제품의 품질에 대해 확신할 수 있습니다.

다양한 산업 분야에 걸친 실험계획법(DOE) 응용 사례

제약/바이오제약 분야의 DOE

DOE는 제품의 강건성을 입증하고 제조 조성의 허용 가능한 범위를 결정하는 데 도움을 주는 품질 설계(QbD) 접근법을 지원합니다.

식품 및 음료 분야의 DOE

DOE는 제품의 강건성을 입증하고 제조 조성의 허용 가능한 범위를 결정하는 데 도움을 주는 품질 설계(QbD) 접근법을 지원합니다.

공정 산업 분야의 DOE

DOE는 시장 변동에 영향을 받는 원료에 대해 폐기물을 줄이고, 환경 발자국을 개선하며, 최적의 대체품을 식별하는 프로세스 개발을 지원합니다.

MODDE® 실험 설계 소프트웨어로 시장 출시 시간 단축

적절한 공정이나 공식을 결정하는 데 필요한 실험 횟수를 줄이면 시장 출시 시간을 단축할 수 있습니다. MODDE® DOE 소프트웨어는 결과의 통계적 정확성을 검증하고, 데이터를 정제하며, 모델의 타당성을 보장합니다.

MODDE®를 사용하면 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다:

  • 실험 요구사항의 외부 범위를 신속하게 결정하세요

  • 마법사 및 설계 템플릿을 활용하여 더 정확한 설계 공간 생성

  • 품질 최적화를 위한 강건한 최적점 식별

  • 부분 설계 및 보완 설계 구성

  • 모델의 실현 가능성을 확인하세요

  • 가능한 모든 조합 조사 (완전 요인 설계)

  • 조합의 일부분이 충분할 경우 명확히 선택 (분할 요인 설계)

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MODDE®-Q 실험 설계 임베디드 방식

실험 설계를 솔루션에 임베디드하고 데이터 전송을 자동화하여 인적 오류의 위험을 줄이는 방법을 알아보세요.

MODDE®-Q는 개발 시간을 절약하며, MODDE® Pro의 모든 기능을 제공합니다. 사용하기 쉬운 소프트웨어 개발 키트(SDK)는 자체 AI 또는 ML 솔루션 개발을 가속화하고 사용자 친화적인 인터페이스를 제공합니다.

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DOE 에듀팩

에듀팩은 데이터 분석을 배우는 데 필요한 모든 것을 제공하는 학술용 교육 패키지입니다. 문제 해결과 데이터 탐색을 위한 실습 중심의 실용적인 기술을 통해 데이터의 달인이 될 수 있습니다.

실험 설계(DOE)에서는 잘 계획된 실험을 설정하여 지식을 쌓고 프로세스 작동 방식에 대한 상세한 정보를 얻을 수 있습니다. 이를 통해 시간을 절약하고 결과의 품질을 향상시킬 수 있습니다.

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싸토리우스가 지지하는 설계 품질(QbD)

DOE는 규제 기관이 요구하는 설계 품질 요건을 충족시키는 제품 및 공정을 보장하는 필수 도구입니다. QbD 접근 방식을 사용하여 테스트 프로세스를 개발하면 폐기물을 줄이고, 규정 준수 기준을 충족하며, 더 빠르게 시장에 진출할 수 있습니다.

DOE는 몇 개월의 과거 데이터를 사용하여 제품 견고성을 평가하고, 중요한 품질 속성을 결정하며, 유통기한을 예측할 수 있는 신뢰할 수 있는 QbD 프로세스를 만드는 데 도움을 줍니다.

왜 설계 품질 접근 방식을 사용해야 하는가?

품질 설계(설계기반 품질고도화(QbD), QbD) 접근법을 사용하여 의약품의 시험 프로세스를 개발하고 중요 품질 특성을 선택하면 다음과 같은 이점이 있습니다:

  • 정의된 중요 품질 특성을 충족하는 제품 보장

  • 규제 준수 기준 충족

  • 제품 공식의 강건성 예측

  • 생산 과정의 폐기물 줄이기

  • 시장 진입 속도 높이기

공정 최적화를 위한 실험계획법(DOE) 활용

고객의 기대를 충족시키고 변동성을 제한하며 에너지와 자원을 절약하는 최적의 제조 공정을 만들거나 새로운 제품을 개발할 때, 실험계획법(DOE)은 없어서는 안 될 중요한 도구입니다.


DOE는 다음과 같은 도움을 드립니다:

  • 이상적인 공식이나 레시피를 찾기 위해 수행해야 하는 실험 횟수를 최소화

  • 견고한 프로세스 구축 (환경, 습도, 원재료 변동 등의 변화에도 안정적인 프로세스)

  • 원재료 또는 포장 요구사항 변화에 레시피 적용 (가용성, 친환경 규정 준수, 규제, 소비자 트렌드 등)

대안은 무엇일까? DOE vs. 대안적 접근법

DOE를 사용하여 어떤 프로세스나 공식이 유력한지 결정하는 대신 일반적으로 사용되는 방법은 클래식한 'COST' 접근법입니다. COST 접근법은 '한 번에 한 가지 요인을 변경한다'는 의미로, 실험에 대한 논리적인 접근 방식이지만 많은 시간과 노력이 필요하며 잘못된 결론으로 이어질 수 있습니다.

COST는 조사된 요인 간의 상호작용을 고려할 수 없으며, 시작점에 따라 다른 결과를 제공할 수 있습니다. DOE는 이 과정을 단축하고 고급 데이터 분석을 사용하여 어떤 요인을 테스트해야 하는지에 대한 의사결정을 돕습니다.

COST 접근법의 또 다른 약점은 최대값을 찾는 데 필요한 실행 횟수를 정의할 수 없다는 것입니다. 한 번에 두 가지 요인만 테스트할 수 있으며, 모든 옵션을 확실히 다루기 위해 필요한 실행 횟수를 정의할 수 없습니다.

DOE 접근법이 비용 접근법보다 더 나은 이유:

  1. DOE는 필요한 정확한 실험 횟수를 제안합니다 (비용 접근법에서 사용하는 것보다 종종 더 적은 횟수)
  2. DOE는 초기 설정과 독립적인, 따라야 할 방향에 대한 편향되지 않은 모델을 제공합니다
  3. 많은 요인들을 사용할 수 있으며 (단 두 개가 아니라), 그들의 상호작용도 고려됩니다

DOE를 활용한 제형 강건성 예측

의약품 제조사에게 제품의 강건성을 입증하고 허용 가능한 유통기한 동안 의도된 제품 품질을 제공하는 것은 매우 중요합니다. FDA와 같은 국제 및 국가별 규제 기관들은 유통기한 주장에 매우 주의를 기울입니다.

제형 강건성을 예측하려면 통계 분석에 견딜 수 있는 신중한 실험 설계(DOE)가 필요합니다. 제형 강건성 연구에 DOE를 사용하면 유통기한 안정성 요구사항을 충족하는 라벨 표시 범위 내에서 충분히 강건한 상업용 제형을 선택하는 데 도움을 받을 수 있습니다.

싸토리우스의 사례 연구를 통해 제조사 Hoffmann-Roche의 예시로 제형 안정성 예측에 대해 알아보세요.

사례 연구 다운로드

제형 안정성 예측 단계

1단계: 적절한 측정 요인 선택

선택된 인자들이 평가된 품질 속성의 모든 값이 지정된 한계 내에 있는 허용 가능한 제형 매개변수 범위를 예측하는 데 사용될 수 있음을 확인하세요.

2단계: 통계적으로 유효한 연구 설계

조사 중인 인자들이 완전 요인 설계에 어떻게 적합한지 고려하세요. 예를 들어, 제약 회사의 경우 견고성 연구는 특정 중요 품질 속성이 전체 유통기한 동안 허용 가능한 범위 내에 있음을 증명할 수 있어야 합니다. 추가로:

  • 연구는 통계적으로 유의미한 회귀 모델을 도출해야 합니다

  • 연구는 미리 정의된 한계 내의 출력 매개변수(품질 특성)를 제공해야 합니다

3단계. 다중 선형 회귀를 사용하여 데이터 분석

유효한 테스트 모델을 만드는 중요한 방법 중 하나는 실험 설계를 쉽게 만드는 도구를 사용하는 것입니다. 예를 들어, MODDE® 실험 설계 소프트웨어는 목표 조성물의 허용 가능한 품질 범위를 보여주는 다변량 제형 견고성 연구를 설정하는 데 도움을 줄 수 있으며, 조성 범위의 허용 가능한 경계를 정의하고 유통 기한 끝까지 도달하는 데 필요한 안정성 요구 사항을 예측할 수 있습니다.

실험 설계 사용에 대해 더 자세히 알아보기

지난 웨비나 및 동영상

싸토리우스의 실험 설계(DOE) 활용에 대해 녹화된 웨비나 중 하나를 통해 더 자세히 알아보세요.

초보자를 위한 실험 설계(DOE)

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최적의 설계 공간 찾기

과학적 조사는 관심 있는 응답을 원하는 수준으로 유도하기 위해 여러 통제 변수를 변경하는 것을 포함합니다. 실험 설계(DOE)는 최소한의 자원만으로 변수의 효과를 평가할 수 있는 합리적이고 비용 효율적인 실험 접근법입니다. DOE는 효율적인 QbD 구현 전략의 핵심입니다. 모든 사양이 정의된 위험 수준에서 충족되는 영역에 대한 최종 사양을 설계 공간이라고 합니다. MODDE® DOE 소프트웨어를 사용하여 최적의 설계 공간을 결정하는 것은 주요 장점입니다.

과정 찾기

EduPack 실험 설계(DOE)

교육 패키지는 학생들에게 DOE와 QbD를 어떻게 적용하여 문제를 해결하고 해당 분야에 새로운 통찰력을 가져올 수 있는지 발견하는 여정으로 안내할 것입니다. EduPack을 통해 학생들은 좋은 결과를 도출하기 위한 DOE 분야의 최고의 교육을 받게 됩니다.

EduPack 실험 설계

DOE EduPack은 학생들에게 문제 해결 및 학습을 위한 실무 중심 기술을 제공하도록 설계되었습니다:

  • 실험 목표에 부합하는 효율적인 실험 설계 방법
  • 실험 결과를 평가하기 위한 견고한 통계적 원칙에 기반한 데이터 분석 방법
  • 그래픽 및 통계 도구를 사용하여 결과 해석하기
  • MODDE® 최적화 도구로 모델링 결과를 구체적인 행동으로 전환하고 실험 검증하기
  • 디자인 공간을 정의하고 견고한 설정점을 찾는 방법

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