品質源於設計

品質源於設計（英文：Quality by design，簡稱：QbD），或稱品質設計，是品質專家約瑟夫·朱蘭（Joseph M. Juran）在其著作中首次引入的概念，較著名的是1992年出版的《朱蘭-品質源於設計》。^[1]為品質和創新而設計是「朱蘭三部曲」也稱「朱蘭品質三元論」中的三個通用流程之一，其中他描述了在新產品、新服務和新流程中實現突破所需的條件。朱蘭相信：品質是可以被計劃的，而且大多數的品質危機和問題都與品質計劃的方式有關。^[2]

雖然品質源於設計的原理和理念已廣泛用於工業，尤其是汽車工業中以提高汽車產品的過程品質。其同樣已被美國食品和藥物管理局（FDA）用於藥物的發現、開發和製造環節。^[3][4][5][6]

朱蘭-品質源於設計

「朱蘭三部曲」將「品質」一詞定義為兩種含義：^[2]首先，創造符合客戶滿意度的產品特性；其次，這些產品特性的可靠性。產品特性未達要求會導致用戶不滿，因此避免相關問題是品質改進的目的，而創造產品特性是品質源於設計的目的。^[7]朱蘭的流程理念旨在創造一種產品特性，其能快速理解並回應客戶的需求，即產品特性要以客戶為導向。所有的產品特性歸納起來，即：新的產品、服務或流程。^[8]

品質源於設計模型包括以下步驟：

1. 確立專案並設定目標。
2. 定義目標市場和客戶人群。
3. 發現市場、客戶和社會需求。
4. 開發滿足客戶需求特性的新設計。
5. 反覆開發流程以生產出符合需求的產品。
6. 開發流程控制，將新設計轉移至運營中。^[7]

品質源於設計不是統計設計方法，與六西格瑪設計不同。

統籌規劃

綜合規劃需要一個具備領導者的團隊，其唯一責任是從定義商業機遇，到用戶採購、使用、客戶服務和產品推薦，以確保新產品的全面成功。團隊負責人可向高級管理人員直接匯報，或直接由高級管理人員擔任。每個團隊成員的任務是確保新產品的成功。除了組織整合之外，一個成功的團隊還必須先明確共同的產品目標，該目標須被企業評估和授權。^[9]

這些目標須至少包括以下要素：

• 新產品要服務的客戶或客戶群
• 相對品質目標和絕對品質目標
• 短期和長期的銷售量或收入
• 相對於主要競爭對手的市場份額、滲透率或銷售額
• 新產品發布時間

該團隊將遵循結構化的流程，該結構是所有參與者推出新產品的共同框架，以有助於確保新產品的成功。^[9]

以客戶為中心的優化

品質源於設計的理念始於客戶，也終於客戶：^[1]每個新產品推出前都會在各個方面進行適當的平衡。如果客戶群體較大，其需求之間可能會相互牴觸。即便同一個客戶也可能有相互對立的需求。產品容量和速度與運營成本互相競爭，產品容量同時可以與速度競爭。產品增加靈活性和功能性同時可能會降低易用性等。^[7]品質源於設計提供了一系列工具和方法，旨在為客戶明確、優化並平衡產品需求。其中部分工具是高度數位化的，其餘工具則更多地與客戶行為相關。品質源於設計對工業創新過程提出了更高的要求，如：功能設計、產品特性和目標以及生產設計。^[10]

控制偏差並轉移至運營

品質源於設計的理念可結合現代工具以提前控制偏差。這些工具和方法先使用歷史數據，通過測試和建模來測量和理解存在的偏差。以使用標準統計技術進行預測、分析和消除偏差引起的問題。^[10]

過程控制包括三要素：

1. 評估過程中產品實際性能
2. 比較產品實際性能與設定目標的差距
3. 對存在的差距採取行動^[7]

品質源於設計過程的最終一環是實施計劃，並驗證轉移已經發生。^[7]

藥品生產中的品質源於設計

FDA於2007年推出關於藥品品質研究的報告：「21世紀藥品品質：基於風險的方法」。^[11]在過去幾年中，FDA已將QbD的概念貫徹到審批上市藥物的流程中。QbD概念的核心是將品質設計入產品：理解產品與其生產過程，以及開發與生產中存在的風險，並如何最大程度地降低這些風險。在此之前，藥物公司經歷了「品質源於分析」（Quality by analysis）和「品質源於生產」（Quality by production）的過程，^[12]其分別著重強調：藥品品質關鍵在於藥品生產和放行前的分析手段，或藥品品質關鍵在於藥品的生產環節。^[13]

生物技術產品辦公室（OBP）倡議使用QbD理念指導藥物開發，以促進藥品和其生產工藝的設計，從而最大限度地提高產品的功效和安全性，同時提高產品的可製造性。^[13]

FDA推動QbD理念

為指導QbD理念的實施，下列措施正在進行：

• 在FDA新藥品質評估辦公室（ONDQA）中，基於運用藥品和藥品生產過程的知識，建立新的基於風險的藥物品質評估系統（PQAS）。^[14]
• 實施試點計劃，藥品的生產商提交新藥申請（NDA）的文件信息，允許證明其使用QbD原理進行藥品生產和工藝過程控制。 2006年，默克公司研發的治療2型糖尿病藥物西格列汀成為第一個基於QbD理念，成功申請並獲得批准的新藥。^[15][16][17]
• 藥物審評與研究中心（CDER）的仿製藥辦公室已開始實施基於問題的審評（Question-based Review，QbR）流程。^[14]
• 根據ICH Q10生命周期品質體系，CDER合規辦公室在藥品申報中實施QbD理念方面發揮作用：優化藥品獲批前的審評流程，以評估藥品商業化生產流程的可行性，並確定藥品的生產過程在其整個生命周期，即從新藥上市至最後退出市場的過程中，均被受到控制。^[14]
• 生物許可申請（BLA）領域的首個基於QbD理念生產並獲批的藥物，是羅氏製藥的奧妥珠單抗。^{[18][19][20][21]}

雖然QbD可以提供較好的設計預測，但在工業放大生產和商業生產期間不斷積累的製造經驗，對於藥品生產工藝和藥品生產原材料的幫助均不可或缺。 FDA於2011年1月發布的工藝驗證指南中指出，藥品生產企業需不斷從生產中獲取相關的經驗與知識，並通過工藝研發與變更發現並解決藥品生產中的根本問題，從而使藥品整個生命周期過程中的生產工藝不斷改進。^[12]

ICH推動QbD理念

FDA與歐盟（歐洲藥品管理局）和日本的監管機構合作，通過人用藥品註冊技術要求國際協調會議進一步推進品質源於設計的目標。ICH指南Q8到Q11概括了這些統一意見，並為藥品生產企業在其運營中實施品質源於設計的理念提供幫助。ICH於2004年首次發布了Q8指南，闡述基於QbD的藥物製劑開發，隨後於2008年進行修訂（Q8（R2））。^[22]ICH指南Q9闡述品質風險管理計劃；^[23]Q10闡述製藥品質體系；^[24]Q11闡述包括生物製品在內的藥理活性物質的開發。^[25]

2017年11月，ICH發布了指南Q12徵求公眾意見稿，以擴展指南Q10中最初定義的產品生命周期管理計劃的建議。^[26]根據ICH意見，指南Q13將擴展以前的指南以適應連續藥品生產^[27] ，Q2闡述的分析驗證將被修訂並擴展至指南Q2（R2）/Q14中，並包括設計源於分析或AQbD。^[28]

ICH指導委員會每年召開兩次會議，討論其工作進展。ICH在此方面的投入非常有益，可有助於確保品質風險管理和知識管理的知識運用於調整藥品的生命周期，並保持藥品的過程控制和產品品質。^[29]

參見

• 實驗室品質控制（英語：Laboratory quality control）
• 品質控制

擴展閱讀

• Joseph M. Juran; Godfrey, A.B. and Kenett, R.S. a perspective on past contributions and future impact. Quality and Reliability Engineering International. 2007, 23: 653–663.
• Kenett R.S.; Kenett D.A. Quality by Design Applications in Biosimilar Technological Products. Accreditation and Quality Assurance. 2008, 13 (12): 681–690.