Risk-based selection of technological solution providers for complex pharmaceutical projects : the use case of Jacobs

The aim of this work, carried out in collaboration with the Jacobs company, is to provide a risk-based tool able to assist the decision maker to perform the selection of solution providers for complex pharmaceutical projects. The vendors involved in this analysis manufacture machines responsible for the production of drug dosage form and their packaging. These machineries have a high level of complexity and a delivery time of about 18-24 months; moreover, a single machine should be installed in a production plant composed by equipment and other machines fabricated by different vendors. Every machine is customized according to specific client requirements which can be either similar or different from the vendor standard production. To construct the entire production line, more subjects play a role: clients, i.e., pharmaceutical companies which are the decision makers, machine vendors selected by the clients, and engineering companies, such as Jacobs, in charge of the design and construction of the overall production site that includes the production lines. To ensure a correct functioning of the entire production line, Jacobs’ engineering team follows the line construction project from the vendors selection, performing the bids analysis, to the turnkey delivery of the entire line. This kind of projects involves tricky phases with high risk of delays, extra costs, and problems of non-compliance with client requests. In this paper a risk-based approach to vendor selection is proposed. The methodology employed in this work is the Holistic Risk Analysis and Modelling (HoRAM). This method analyses the complex systems and generates the relative risk levels thanks to the employment of the Artificial Logic Bayesian Algorithm (ALBA). This allows to identify the system criticalities and suggests how to operate to mitigate the risk. In the first chapter, an overview of the pharmaceutical production is firstly given. The following sections are focused on the composition of the production lines and the related machines involved in this work. The second chapter focuses on the purchasing issue and the methods employed to solve the supplier selection problem reported in literature. Here, the approach currently adopted by Jacobs to evaluate vendors for its clients is explained, as well as the criteria considered for the evaluation. In the third chapter, an alternative risk-based approach to solve the vendor selection problem is presented. Furthermore, all steps needed to obtain the results showed afterwards are explained in detail. In the second part of the chapter the characterization of the system analysed is provided. The fourth chapter concerns the model set up and the relative assumptions made to create the risk model. Some sections include the selection process of the variables which can affect a possible project. The fifth chapter shows the results obtained with the model. In the first instance ideal vendors are considered, secondly some real vendors of a previous project managed by Jacobs. In one section of this chapter, some consideration of the issue of calculation-timing are also reported. Finally, the last chapter concerns the conclusive considerations about the work done, as well as a hint on possible further developments of the model.

L’obiettivo di questo lavoro di tesi, effettuato in collaborazione con la società Jacobs, è quello di fornire al decisore uno strumento, basato sul rischio, per la scelta dei fornitori di soluzioni nell’ambito della realizzazione di progetti complessi in campo farmaceutico. I fornitori oggetto di questo studio realizzano macchine responsabili della produzione di forme finite di dosaggio e del loro confezionamento. In particolare, questo lavoro si concentra sulle macchine che compongono le linee di riempimento per la produzione di medicinali sterili. Queste ultime hanno un alto livello di complessità e tempi di consegna di 18-24 mesi. Inoltre, ognuna di esse, deve essere successivamente integrata in una linea composta da altre macchine, costruite da diversi fornitori. Macchinari che costituisco le linee di riempimento vengono solitamente personalizzati in accordo alle richieste del cliente, che è poi l’utilizzatore finale. I bisogni delle case farmaceutiche possono essere simili o differenti rispetto alla produzione standard. Il processo di costruzione di una linea di questo tipo coinvolge diversi attori: il cliente, ovvero la casa farmaceutica che alla fine sceglierà il fornitore, i possibili fornitori di ogni macchina selezionati dal cliente, e le società di ingegneria, come Jacobs, che sono incaricate della costruzione dell’intero sito produttivo che comprende le linee di riempimento. Per assicurare un corretto funzionamento della linea, la squadra di ingegneri di Jacobs assegnata al progetto, segue la valutazione dei fornitori, effettuando l’analisi tecnica delle offerte, fino alla consegna “chiavi in mano” della linea al cliente. Questo tipo di progetti è caratterizzato da lunghe fasi di progettazione e costruzione che possono facilmente portare a ritardi, extra costi, o problemi di non-conformità con le richieste. In questo elaborato viene proposto un approccio, basato sul rischio, per la selezione di fornitori. La metodologia utilizzata è chiamata Holistic Risk Analysis and Modelling (HoRAM). Questo metodo è in grado di analizzare sistemi complessi e generare i relativi spettri di rischio grazie all’impiego di Artificial Logic Bayesian Algorithm (ALBA) che permette di identificare le criticità del sistema, e di capire come agire per mitigare il rischio. Nel primo capitolo viene fornita una descrizione introduttiva degli aspetti legati alla produzione farmaceutica. Successivamente vengono descritte le macchine interessate da questo studio e che compongono le linee di riempimento. Il secondo capitolo si concentra sugli aspetti generali legati all’ acquisto e sui metodi, riportati in letteratura, per affrontare il problema della selezione di fornitori. Inoltre, viene analizzata la scelta dei criteri di valutazione più idonei su cui basare la valutazione di questi ultimi. Nel terzo capitolo è presentata la metodologia utilizzata per questo lavoro. Sono poi illustrati gli step necessari per ottenere i risultati riportati nel quinto capitolo. Infine, nell’ultimo paragrafo del capitolo viene descritto il sistema analizzato insieme alle sue caratteristiche. Il quarto capitolo si concentra sull’ impostazione del modello, e vengono spiegate le assunzioni fatte al fine creare il modello stesso. Vi è poi un approfondimento sull’ identificazione delle variabili in grado di influenzare l’andamento del progetto. Nel quinto capitolo vengono descritte alcune analisi eseguite col modello. In una prima fase vengono fatte delle simulazioni di alcuni fornitori ipotetici e, successivamente, vengono presi in considerazione dei fornitori reali di un progetto precedente seguito da Jacobs. Viene anche affrontato il problema relativo alle tempistiche di calcolo. Infine, nell’ultimo capitolo vengono tratte le conclusioni del lavoro svolto e vengono proposti alcuni possibili sviluppi futuri del modello.