En la industria farmacéutica, los sistemas de control automatizados constituyen la base del funcionamiento seguro, eficiente y reproducible de los procesos productivos. Desde un sistema SCADA hasta un PLC o DCS, estos equipos gestionan parámetros críticos que afectan directamente la calidad del producto, la seguridad del paciente y el cumplimiento normativo.

Por ello, la Gestión de Riesgos de Calidad (QRM, Quality Risk Management) no es solo un requisito regulatorio, sino un enfoque estratégico que guía la validación de estos sistemas durante todo su ciclo de vida.

1. Una validación eficiente comienza con entender el riesgo

La aplicación de los principios de QRM (definidos en la guía ICH Q9 y reforzados en las GMP europeas) permite enfocar los esfuerzos de validación allí donde el riesgo es más alto. Esto significa que las actividades de cualificación y prueba no se realizan de forma uniforme, sino priorizando aquellas funciones que impactan de manera directa en la calidad del producto, la integridad de los datos o la seguridad del paciente.

Durante la planificación de la validación, herramientas como el Análisis de Riesgos (RA), FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) o Hazard Analysis ayudan a identificar los modos de fallo más críticos, estableciendo así controles proporcionales al nivel de riesgo.

Este enfoque no solo optimiza recursos, sino que permite justificar de forma documentada las decisiones tomadas, reforzando la trazabilidad y la transparencia ante auditorías e inspecciones.

2. Cuando el sistema cambia, el riesgo cambia: así se debe evaluar

La gestión del riesgo no es un ejercicio aislado, sino un proceso integrado y continuo que acompaña al sistema de control automatizado desde su concepción hasta su retirada. Este enfoque garantiza que las decisiones relacionadas con la validación y el nivel de control aplicado estén siempre alineadas con el impacto real del sistema en el producto, el proceso y la integridad de los datos.

2.1. Fase de diseño: definición de requisitos críticos

El ciclo de vida comienza con la elaboración de la URS (User Requirement Specification).

Aquí, aplicar un análisis de riesgo temprano permite:

• Identificar funciones críticas (por ejemplo, regulación de temperatura, presión o velocidad de llenado).
• Diferenciar requisitos esenciales de funcionalidades accesorias.
• Determinar qué partes del sistema requieren validación reforzada.

Beneficio: se evita el sobredimensionamiento de la validación y se prioriza la atención en aquello que tiene impacto real en la calidad del producto.

2.2. Implementación y configuración: enfoque de pruebas basado en riesgos

Una vez diseñado el sistema, la evaluación del riesgo orienta las actividades de cualificación:

• IQ (Installation Qualification): Garantiza que el sistema se ha instalado como fue diseñado.
• OQ (Operational Qualification): Se centra en probar funciones críticas identificadas en el análisis de riesgo.
• PQ (Performance Qualification): Verifica el funcionamiento del sistema en condiciones reales de operación.

Aquí el riesgo determina:

Nivel de riesgo	Ejemplo de función	Esfuerzo de validación
Alto	Control automático del proceso (p. ej., caudal, presión, dosis).	Pruebas completas, evidencia detallada, alarmas verificadas.
Medio	Registro de datos no críticos.	Pruebas funcionales y verificación de audit trail.
Bajo	Funciones auxiliares sin impacto directo.	Evaluación documental o exclusión justificada.

Este enfoque está alineado con GAMP 5 y CSA: menos documentación redundante, más pruebas significativas.

2.3. Operación y mantenimiento: el riesgo es dinámico

Una vez que el sistema entra en operación, los riesgos pueden cambiar debido a:

• Actualizaciones de software o firmware.
• Sustitución de sensores o hardware.
• Cambios en el proceso.
• Resultados de auditorías internas o externas.
• Evolución del nivel de ciberamenazas.

Por ello, se deben aplicar:

• Control de Cambios formal (Change Control).
• Reevaluación del riesgo tras cualquier modificación.
• Revalidación parcial o total cuando el riesgo lo exija.

Por ejemplo, si se modifica el algoritmo del PLC que regula el flujo de un llenador estéril, se requiere PQ parcial y verificación de tendencia de peso por lote. Si solo se reemplaza un sensor similar, basta con calibración y registro.

2.4. Retiro y reemplazo: cierre controlado del ciclo de vida

La gestión de riesgos también debe aplicarse al final de la vida útil del sistema:

• Preservación y migración segura de datos históricos.
• Desactivación controlada de accesos.
• Evidencia documental de la retirada.
• Validación del sistema sustituto para asegurar continuidad operativa.

El objetivo es evitar pérdida de trazabilidad o discontinuidades regulatorias.

3. Data integrity como elemento central del riesgo en sistemas automatizados

En los sistemas de control automatizados utilizados en la industria farmacéutica, la integritat de les dades es un componente esencial del control del proceso y de la toma de decisiones. El riesgo no se limita al fallo técnico del sistema, sino también a la posibilidad de generar, modificar o interpretar datos de manera incorrecta, lo que podría comprometer el producto o dificultar la trazabilidad en una auditoría. Por ello, la mitigación del riesgo requiere aplicar controles complementarios, tanto tecnológicos como procedimentales.

3.1. Controles técnicos (Technological controls)

Estos se implementan directamente en el sistema automatizado o en su infraestructura digital:

• Firmas electrónicas conformes a 21 CFR Parte 11 / Anexo 11. Aseguran que cada aprobación, ajuste o liberación de datos pueda atribuirse claramente a una persona autorizada, sin posibilidad de repudiación.
• Audit Trail (trazabilidad de auditoría). Registra automáticamente cualquier creación, modificación o eliminación de datos críticos.
  Su revisión periódica es clave para detectar accesos indebidos, tendencias o patrones sospechosos.
• Gestión de accesos basada en roles (RBAC). Garantiza que cada usuario disponga únicamente de los permisos necesarios para sus funciones.
  Esta separación ayuda a prevenir errores operativos y actos no autorizados.
• Control de versiones y configuración del software. Permite asegurar que el sistema opera siempre con la versión validada y aprobada del programa, evitando desviaciones o configuraciones no documentadas.
• Ciberseguridad y protección frente a intrusiones. La robustez del sistema debe extenderse a su conectividad: firewalls, autenticación fuerte y monitorización de red son esenciales para evitar manipulaciones externas.

3.2. Controles organizativos (Procedural controls)

Son medidas vinculadas a la cultura de calidad, disciplina documental y capacitación continua:

• Procedimientos Normalizados de Trabajo (PNT/SOP). Definen paso a paso cómo se deben configurar, operar, revisar y mantener los sistemas.
  Constituyen el marco que asegura uniformidad y consistencia.
• Formación y cualificación del personal. La tecnología sola no evita el riesgo. El personal debe comprender cómo operar el sistema correctamente, qué acciones pueden comprometer la trazabilidad y cómo identificar señales de fallo y actuar frente a ellas,
• Gobernanza del sistema y propiedad clara (System Ownership). La asignación de responsabilidades entre Ingeniería, Producción, IT y Calidad evita ambigüedades y acelera la toma de decisiones en auditorías y revisiones.
• Revisión periódica de datos y auditorías internas. Permite confirmar que el sistema opera en estado controlado y que la información generada sigue siendo confiable, consistente y completa.

4. Optimización del esfuerzo de validación según el impacto en el producto y los datos

En la validación de sistemas de control automatizados, uno de los retos más habituales es encontrar el equilibrio entre rigor regulatorio y eficiencia operativa. Tradicionalmente, muchos proyectos han aplicado un enfoque conservador en el que “todo se valida” con el mismo nivel de detalle, generando volumen documental elevado, largos plazos de implementación y poca relación entre el esfuerzo invertido y el riesgo real.

El enfoque moderno, impulsado por la actualización de GAMP 5 (2ª edición) y por la guía Computer Software Assurance (CSA) de la FDA, propone un cambio significativo: la validación debe centrarse en aquellos aspectos que impactan directamente en la calidad del producto, la integridad de los datos y la seguridad del paciente.

Esto significa que no todas las funciones del sistema tienen la misma criticidad, y por tanto no deben recibir el mismo nivel de prueba.

Entonces, ¿qué implica una validación proporcional?

• Priorizar las funciones críticas del sistema frente a las funciones auxiliares.
• Reducir pruebas innecesarias en elementos sin impacto directo sobre GxP.
• Fortalecer la trazabilidad entre requisitos, riesgos, pruebas y evidencias.
• Optimizar el uso de recursos (tiempos de ingeniería, QA, producción).
• Mantener la defensibilidad regulatoria, demostrando lógica en las decisiones.

En otras palabras: validar con intención, no solo con checklists.

4.1. El rol de CSA (Computer Software Assurance)

La filosofía CSA promueve:

• Pruebas exploratorias o basadas en retos (challenge tests) para funciones críticas.
• Menos evidencia puramente documental y más evidencia significativa.
• Utilización de pruebas basadas en riesgo en lugar de repetir pruebas estándar ya cubiertas por el proveedor.
• Documentació clara, defendible y no redundante.

Esto resulta especialmente útil en sistemas con firmware propietario (por ejemplo, PLC o módulos de I/O), donde la validación tradicional solía duplicar pruebas ya realizadas por el fabricante.

Beneficios tangibles del enfoque proporcional:

• Proyectos de automatización más rápidos y manejables.
• Disminución del volumen documental sin comprometer la calidad.
• Mayor claridad en auditorías frente a agencias y clientes.
• Mejor alineación entre ingeniería, producción y QA.
• Validaciones más robustas, reproducibles y sostenibles en el tiempo.

En esencia, la validación proporcional no es validar menos, sino validar mejor.
Se trata de aplicar los recursos donde el riesgo es real y demostrable, asegurando que los sistemas automatizados operen en estado controlado de forma eficiente, defendible y alineada con el ciclo de vida.

5. Aplicación práctica del análisis de riesgos en la validación de sistemas de control

Durante la planificación de la validación, el uso de metodologías como FMEA, Análisis de Riesgos o Hazard Analysis permite identificar las funciones del sistema que impactan directamente en la calidad del producto y, por tanto, requieren mayor rigor en pruebas y controles.

Ejemplo práctico: Validación de un PLC en una línea de llenado aséptico

Proceso: Control del volumen de llenado en viales estériles.

Riesgo asociado: Sobrellenado, lo que conlleva a una pérdida de esterilidad y descarte de lote.

Fallo potencial identificado en FMEA: Error en el sensor de nivel o en el algoritmo de control del PLC.

Elemento evaluado	Riesgo	Severidad	Probabilidad	Contención	Acción de validación
Lectura del sensor de nivel	Volumen incorrecto en llenado	Alta	Mitjans de comunicació	Baja	Pruebas OQ específicas para validar señales y calibración.
Ajuste automático por PLC	Error de cálculo, por lo que conllevará una desviación sistemática	Alta	Baja	Baja	Pruebas PQ con lotes simulados y verificación estadística.
Parámetros modificables por operador	Manipulación accidental o intencionada	Alta	Mitjans de comunicació	Mitjans de comunicació	Gestión de accesos + Auditoría de cambios (Audit Trail).

Resultat:

Las actividades de validación se focalizan en las funciones críticas, en lugar de validar todo el software por igual. Esto optimiza esfuerzo y demuestra defensibilidad regulatoria.

Un enfoque basado en riesgo para garantizar el estado de control

La validación de sistemas de control automatizados en la industria farmacéutica no debe considerarse únicamente como una actividad documental o un requisito puntual asociado al arranque de una instalación. Por el contrario, constituye un proceso continuo que acompaña al sistema durante todo su ciclo de vida y cuyo propósito central es asegurar que el proceso permanezca en estado controlado, protegiendo la calidad del producto, la integridad de los datos y, en última instancia, la seguridad del paciente. La aplicación sistemática de la Gestión de Riesgos de Calidad, conforme a ICH Q9, GAMP 5 (2ª Ed.) y los lineamientos de CSA, permite priorizar esfuerzos y recursos en aquellas funciones que tienen mayor impacto, evitando validaciones sobredimensionadas, inconsistentes o difíciles de defender ante auditorías.

La consideración del riesgo como eje conductor facilita no solo la definición y ejecución de actividades de IQ/OQ/PQ proporcionalmente relevantes, sino también la toma de decisiones frente a cambios, desviaciones operativas y mantenimiento evolutivo del sistema. Asimismo, la incorporación de controles tecnológicos y organizativos orientados a la integridad de los datos refuerza la confiabilidad de los registros electrónicos y garantiza la trazabilidad requerida por las agencias sanitarias internacionales. Este enfoque integrado asegura que los sistemas automatizados operen de forma robusta, reproducible y alineada con los estándares regulatorios vigentes.

En resumen, validar con base en el riesgo no es validar menos, sino validar con criterio, evidencia y propósito. La clave reside en demostrar, de manera clara y defendible, que el sistema cumple siempre con su función prevista, se mantiene bajo control y opera dentro de los límites que protegen la calidad del producto y la seguridad del paciente.