L'intelligence connectée et l'IoT apportent des gains d'efficacité dans tous les domaines

Les bâtiments intelligents connectés créent les conditions préalables à la transformation numérique dans les salles blanches. (Source : Siemens AG)

Digestorium flexible avec connexion native BACnet/IP à l'automatisation du bâtiment (avec ou sans étiquetage). (Source : Siemens AG)

Digestorium flexible avec connexion native BACnet/IP à l'automatisation du bâtiment (avec ou sans étiquetage). (Source : Siemens AG)

Andreas Bühring, Ventes Verticales Sciences de la Vie / Pharma, Siemens Smart Infrastructure, Allemagne (Source : Siemens AG)

La salle blanche est protégée contre les influences extérieures, mais la digitalisation ne connaît pas de barrières infranchissables. Et c'est une bonne chose, car dans le domaine des sciences de la vie, la transformation numérique vers le « Reinraum 4.0 » offre aux exploitants de nouvelles possibilités et de nombreux avantages pour rester durablement compétitifs dans un environnement de marché exigeant.

La digitalisation des salles blanches est indissociable des bâtiments connectés orientés vers l'avenir, appelés bâtiments intelligents. Grâce à une automatisation intelligente et interdisciplinaire du bâtiment, ils sont par exemple capables d'harmoniser et d'automatiser les processus opérationnels, de stocker centralement les informations et de les rendre accessibles de n'importe où, tout en économisant de l'énergie. La salle blanche est particulièrement au centre de l'attention : elle est à la fois influencée par un grand nombre de systèmes de mesure, de contrôle, de régulation et de technique d'installation, et par une consommation énergétique élevée. Il est donc d'autant plus intéressant de s'intéresser à la transformation numérique de la salle blanche, car elle constitue, par exemple dans les secteurs de l'alimentation et des boissons comme dans celui de la pharmacie, l'un des leviers les plus efficaces pour atteindre l'« Operational Excellence ».

Une digitalisation réussie est rapide et flexible

De la conception et de la planification jusqu'à la fin de la vie du bâtiment : la rapidité et la flexibilité sont essentielles pour exploiter le potentiel de la digitalisation. En effet, le processus de développement et de production des produits pharmaceutiques est fortement réglementé, ce qui le rend long et coûteux. Des solutions qui peuvent être rapidement déployées en fonctionnement et intégrées de manière préfabriquée dans des bâtiments existants sont donc particulièrement utiles. Même des composants discrets comme les digesteurs peuvent aujourd'hui être intégrés rapidement et simplement via des solutions Plug-&-Play, grâce à une interface IP native, dans l'automatisation du bâtiment.

Que ce soit des composants individuels comme des prélèvements de laboratoire, des éléments d'installation comme des salles blanches ou des ensembles entiers – la connectivité repose sur le jumeau numérique. Il représente la contrepartie numérique des objets du monde matériel. La production et la recherche sont déjà soutenues par la modélisation des informations du bâtiment (BIM) lors de la planification : ainsi, un jumeau de conception permet, avant la construction, de simuler la consommation d'énergie ultérieure du bâtiment ou de s'assurer que les voies d'évacuation ne seront pas surchargées en cas d'évacuation. Une fois l'installation mise en service, un jumeau opérationnel relie les données statiques aux données dynamiques – par exemple, le plan du bâtiment avec des données de capteurs en temps réel. Cela permet une surveillance continue et une optimisation du bâtiment tout au long de son cycle de vie.

Installations modulables pour des cycles d'innovation plus courts

La pression de l'automatisation augmente la nécessité de capteurs numériques pour garder une vue d'ensemble. Comme les cycles de recherche et de production deviennent de plus en plus courts, les disciplines en recherche et fabrication doivent être hautement flexibles : le changement tout au long du cycle de vie implique des ajustements réguliers aux exigences des utilisateurs. Une approche segmentée est ici recommandée : ainsi, un laboratoire ou une salle blanche est déjà divisé en plusieurs segments lors de la phase de planification, afin de garantir qu'en cas de changement d'utilisation en fonctionnement, plusieurs petites unités de travail puissent être créées à partir d'un grand laboratoire. L'automatisation segmentée maximise la flexibilité des disciplines. Si l'espace devient limité, des laboratoires et salles blanches entiers, sous forme de solutions conteneurisées préfabriquées, viennent pallier le manque – équipés de systèmes allant de la distribution d'énergie à l'automatisation de la pièce. Le concept numérique du bâtiment complète le tout : dès la phase de planification, des questions telles que la connectivité et l'interaction entre disciplines, ainsi que les synergies possibles, sont abordées.

L'IoT favorise l'efficacité et la collaboration

Ce ne sont pas seulement les moyens de production qui évoluent, mais aussi la manière de travailler : au bureau comme au laboratoire et en salle blanche, la collaboration et les équipements partagés prennent une importance croissante. La digitalisation offre ici aussi confort et efficacité. Des assistants personnels tels que des applications cloud communiquent en temps réel, notamment avec la régulation des pièces, permettant aux employés de réserver intelligemment des espaces et de régler des paramètres personnels.

Pour permettre une collaboration efficace, mais aussi soutenir l'efficacité énergétique, les données de capteurs en temps réel sont indispensables, par exemple celles des détecteurs de présence. Les appareils de terrain compatibles KNX aident, avec d'autres capteurs pour la température, l'humidité et le CO2, à réguler parfaitement le laboratoire ou la salle blanche tout en économisant de l'énergie. Ainsi, les appareils compatibles KNX facilitent l'intégration de l'Internet des objets (IoT) dans le laboratoire de manière particulièrement simple : de plus, une paramétrisation intelligente des régulateurs de pièce évite aux utilisateurs la programmation ETS habituelle. Cela permet de gagner du temps et de réduire les coûts lors de la mise en service. Des applications correspondantes peuvent également mettre en service des stations d'automatisation en un rien de temps via une connexion Wi-Fi.

Gestion centralisée du bâtiment sur une plateforme intégrée

Pour que non seulement les employés, mais aussi la direction puissent profiter de l'efficacité et de la flexibilité, toutes les données du bâtiment intelligent sont collectées et visualisées sur une plateforme de gestion du bâtiment. Les plateformes de gestion intelligentes offrent aux exploitants la possibilité d'enregistrer des points de données (validés). Par exemple, un système de surveillance GxP permet de séparer directement sur la plateforme de gestion les zones critiques et non critiques de l'installation. L'authentification, la validation et la gestion des versions garantissent un fonctionnement sécurisé et inviolable des installations.

L'intégration de la fonction de surveillance offre également de nombreux avantages en exploitation : des interfaces ouvertes permettent d'intégrer d'autres systèmes et d'accéder à distance à tous les bâtiments, partout et à tout moment. Une surveillance technique basée sur les données du bâtiment dans un système cloud aide à suivre et à améliorer en continu le fonctionnement. Ainsi, les exploitants sont efficacement soutenus dans la surveillance de leurs systèmes : le système détecte par exemple précocement les signes d'usure et contribue à augmenter la performance tout au long du cycle de vie du bâtiment.

Sécurité et sûreté pour tous les domaines d'installation

Des fonctions de sécurité complètes sont également intégrées. En cas d'incendie dans un laboratoire ou une salle blanche, celui-ci, une fois détecté par un détecteur incendie, est non seulement signalé directement aux pompiers. L'alarme vocale invite également les utilisateurs à quitter le bâtiment ; l'automatisation des pièces fait monter les volets roulants ; les systèmes d'extinction ou d'arrosage automatique empêchent le développement du feu. Des caméras donnent aux équipes de secours un aperçu des conditions sur place avant même d'entrer dans le bâtiment. L'exploitant dispose d'une vue d'ensemble rapide et d'un accès à toutes les disciplines.

Pour que le bâtiment intelligent ne soit pas seulement efficace, mais aussi sécurisé, une attention particulière doit être portée à la cybersécurité. Tous les produits et solutions doivent respecter les exigences les plus strictes en matière de cryptage et de protection contre la manipulation ou le vol. Siemens est membre de la Charte de la Confiance pour la cybersécurité, créée en 2018 avec la participation du TÜV SÜD, et contribue de manière significative à la protection des systèmes critiques et des données sensibles.

Smart Building – la base du Reinraum 4.0

La transformation qui touche le secteur pharmaceutique / sciences de la vie est largement impulsée par la digitalisation. Avec les bonnes solutions et un partenaire fiable, la connectivité de tous les niveaux dans les salles blanches devient un levier efficace pour augmenter la productivité, optimiser l'efficacité énergétique et renforcer la sécurité. Un délai de mise sur le marché plus court, la modularité, la miniaturisation et une collaboration interdisciplinaire efficace sont possibles – avec le Smart Building comme fondation solide.