Reorganisation pharmazeutischer Lieferketten nach der COVID-19-Pandemie

Die Produktion und Distribution von Arzneimitteln erfolgt in global vernetzten Lieferketten (1). Im Rahmen der COVID-19-Pandemie wurden diese Lieferketten zum Teil unterbrochen (2). Einerseits ist dies auf Pandemie-bedingte Werksschließungen zurückzuführen. Andererseits waren der Warenverkehr, die Be- und Entladung von Frachtschiffen sowie andere logistische Prozesse zeitweise ausgesetzt. Infolgedessen traten Produktions- und Lieferengpässe bei Arzneimitteln, aber auch anderen medizinischen Gütern, ein (3) und es entstanden Versorgungslücken, die zu einer Knappheit wichtiger Wirkstoffe führten (4). Wie können pharmazeutische Lieferketten nach der Corona-Pandemie mit digitalen Instrumenten transformiert werden?

Globale Lieferketten auf externe Schocks wenig vorbereitet

Die pharmazeutischen Lieferketten sind eng verzahnt. Den Ausgangspunkt beschreibt die Primärproduktion von Vorprodukten, beispielsweise Extrakte auf Pflanzen, aus welchen wiederum die Wirkstoffe gewonnen werden. Diese Primärproduktion wurde in den vergangenen Jahrzehnten zunehmend nach Asien verlagert (4). Zum einen aufgrund der Vergrößerung des Marktes durch das wachsende Angebot von Generikapräparaten. Zum anderen infolge der geringeren Produktionskosten in asiatischen Ländern, die sowohl auf geringere Umweltstandards als auch niedrigere Lohnkosten zurückzuführen sind (3). Die wichtigsten Lieferländer für Vorprodukte sind aktuell China und Indien. In 2019 wurden 37 Prozent der Vorprodukte aus Indien und 24 Prozent aus China in die EU und nach Großbritannien importiert (4). In den USA liegt der Anteil der Importe aus beiden Ländern bei rund 20 Prozent.

Nach der Primärproduktion werden die Vorprodukte an die Sekundärproduzenten für die Endfertigung geliefert. Danach erfolgt die Distribution über Logistikdienstleister bis die Medikamente an den Pharmagroßhandel oder direkt an Kliniken und Apotheken geliefert werden (4).

Im Rahmen des globalen Produktionsprozesses können verschiedene externe Schocks auftreten (Abbildung 1). Die Verfügbarkeit von Grundstoffen kann eingeschränkt sein, Transportprobleme bei Grenzschließungen sowie vorübergehende Werksschließungen infolge von Quarantäne-Maßnahmen können auftreten (5).

Abbildung 1: Schematischer Aufbau pharmazeutischer Lieferkette und Problemfelder

eigene Darstellung, in Anlehnung an (4,5).

Auslöser dieser externen Schocks können Naturkatastrophen, Terroranschläge, Pandemien oder andere unvorhersehbare Ereignisse sein (5). Infolge der COVID-19-Pandemie sind mehrere Ausfallrisiken gleichzeitig eingetreten:

1. Werke der Primärproduktion mussten aufgrund der Quarantäne in China geschlossen werden und der grenzüberschreitende Transport wurde ausgesetzt.
2. Zur Sicherstellung des Gesundheitsschutzes wurde auch an den Standorten der Sekundärproduktion durch Quarantänen die Produktion heruntergefahren (5).
3. Die Bevorratung mit ausreichenden Grundstoffen, Zwischenprodukten und fertigen pharmazeutischen Erzeugnissen war nicht hinreichend sichergestellt (2).

Vorbereitung und digital gestützte Vorratssteuerung ausweiten

Zur Vorbeugung zukünftiger Versorgungsengpässe mit Arzneimitteln während einer globalen Pandemie oder anderer externer Schocks könnten die drei folgenden übergeordneten Ansatzpunkte eine Lösung liefern:

• Reduzierung von Abhängigkeiten: Einerseits müssen die Bezugsquellen von Vorprodukten diversifiziert werden (4). Andererseits muss die zeitliche Abhängigkeit kurz- und mittelfristiger Engpässe reduziert werden, bspw. durch eine umfangreichere Bevorratung mit strategischen Reserven (6). Die Früherkennung mittels digitaler Bestandserkennung ist umzusetzen, sowohl auf Unternehmensebene als auch in Bezug auf die globale Verfügbarkeit von Vorprodukten.
• Allokationsstrategien aus dem Management: Informationssysteme berichten in Echtzeit an Hersteller und Abnehmer (2). Administrationen reagieren mit Rationierung oder Verlagerung von Produktionskapazitäten (2), eine agile und resiliente Supply-Chain-Steuerung bietet Entscheidungsunterstützung bei Engpässen, um Ressourcen dorthin zu lenken, wo sie benötigt werden (7). KI-basierte Verteilungsmechanismen zur Optimierung lösen punktuelle Engpässe.
• Globale Lieferketten werden zu globalen Netzwerken: Eine direkte digitale Anbindung von Primär- und Sekundärproduzenten, Nutzung von IoT und Cloud-Computing sowie Tracing zum Datenaustausch und für smarte Logistik (1). Zudem ist eine Ausweitung von Versandapotheken und die erweiterte Nutzung von e-Commerce in Quarantäne-Situationen sicherzustellen (6).

Abbildung 2: Digitale Supply-Chain-Steuerung, eigene Darstellung, in Anlehnung an (1,4).

Die Nutzung digitaler Werkzeuge könnte auf allen drei Ebenen einen zweckmäßigen Beitrag leisten. Abbildung 2 zeigt die Anwendungsmöglichkeiten digital-vernetzter Lieferketten. Die Unternehmensdatenbanken liefern notwendige Bestandsinformationen an übergeordnete, (inter)nationale, unternehmensübergreifende Datenbanken, beispielsweise an Plattformen. Die Steuerung von Sicherheitsbeständen erfolgt im Idealfall über ein digital gestütztes Warenlager, sodass Verfallsdaten und Mindestmengenunterschreitungen frühzeitig erkannt werden. Bereits im Produktionsprozess auftretende Engpässe können mittels Tracking aufgedeckt werden. Der Einsatz von KI kann dabei als unterstützendes Instrument wirken. Konkret kann ein KI-Agorithmus Minderbestände frühzeitig erkennen und die Lieferung von Erzeugnissen vollautomatisiert umleiten, sodass Bestandsschwankungen ausgeglichen werden.

Aus der Krise lernen

Die COVID-19-Pandemie zeigt Schwachstellen globaler Lieferketten der Arzneimittelhersteller auf. Eine Rückverlagerung auf nationale Herstellungsprozesse ist nicht zielführend und wird in vorliegenden Publikationen nicht als Lösung skizziert. Stattdessen können globale Lieferketten durch die Erweiterung um digitale Instrumente, wie Tracing, Cloud-Lösungen sowie smarten e-Commerce-Konzepten, transformiert werden. Dadurch wird das Management von Sicherheitsbeständen effizient umgesetzt. Der Zusammenschluss von Pharma-Herstellern bietet über digital-vernetzte Plattformen neue Möglichkeiten einer gemeinsamen Ressourcensteuerung. Strategische Allianzen sind auf globaler Ebene zu empfehlen, um eine bedarfsgerechte Arzneimittellieferung am richtigen Ort sicherzustellen.

Quellen

1. Ding B. Pharma Industry 4.0: Literature review and research opportunities in sustainable pharmaceutical supply chains. Process Safety and Environmental Protection. 2018;119:115-30. zum Original
2. Shuman AG, Fox ER, Unguru Y. COVID-19 and Drug Shortages: A Call to Action. Journal of Managed Care & Specialty Pharmacy. 2020;26(8):945-7. zum Original
3. Guerin P, Singh-Phulgenda S, Strub-Wourgaft N. The consequence of COVID-19 on the global supply of medical products: Why Indian generics matter for the world? [version 1; peer review: 3 approved, 1 approved with reservations]. F1000Research. 2020;9(225). zum Original
4. Francas D. Pharmazeutische Lieferketten und globale Wirkstoffproduktion: Übersicht und Analyse der möglichen Auswirkungen des Coronavirus (Covid-19) auf die Arzneimittelversorgung (Rev 1)2020. zum Original
5. Cundell T, Guilfoyle D, Kreil TR, Sawant A. Controls to Minimize Disruption of the Pharmaceutical Supply Chain During the COVID-19 Pandemic. PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology. 2020;74(4):468-94. zum Original
6. Alexander GC, Qato DM. Ensuring Access to Medications in the US During the COVID-19 Pandemic. JAMA. 2020;324(1):31-2. zum Original
7. Yu DEC, Razon LF, Tan RR. Can global pharmaceutical supply chains scale up sustainably for the COVID-19 crisis? Resour Conserv Recycl. 2020;159:104868. zum Original

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