Connessione intelligente e IoT portano aumenti di efficienza in tutti i settori

Edifici intelligenti connessi creano le condizioni per la trasformazione digitale negli ambienti puliti. (Fonte: Siemens AG)

Digestorium flessibile con connessione nativa BACnet/IP all'automazione degli edifici (con e senza etichettatura). (Fonte: Siemens AG)

Digestorium flessibile con connessione nativa BACnet/IP all'automazione degli edifici (con e senza etichettatura). (Fonte: Siemens AG)

Andreas Bühring, Vertical Sales Life Science / Pharma, Siemens Smart Infrastructure, Germania (Fonte: Siemens AG)

La camera bianca è protetta da influenze esterne, ma la digitalizzazione non si ferma nemmeno davanti alle barriere più forti. E questo è sicuramente positivo, perché nel settore delle scienze della vita, il cambiamento digitale verso "Reinraum 4.0" offre agli operatori nuove possibilità e molteplici vantaggi per mantenersi sostenibili in un mercato impegnativo.

La digitalizzazione delle camere bianche è strettamente legata a edifici connessi per il futuro, detti Smart Buildings: grazie a un'automazione intelligente e intersettoriale degli edifici, sono in grado, ad esempio, di armonizzare e automatizzare i processi operativi, di memorizzare le informazioni in modo centrale e di renderle accessibili da qualsiasi luogo, e di risparmiare energia. La camera bianca è particolarmente al centro dell'attenzione: è influenzata sia da un gran numero di sistemi di misurazione, controllo, regolazione e tecnologia di impianto, sia da un elevato consumo energetico. Per questo motivo, è ancora più interessante occuparsi del cambiamento digitale nella camera bianca, poiché, ad esempio, nel settore alimentare e delle bevande così come in quello farmaceutico, rappresenta uno dei leve più efficaci per l'"Operational Excellence".

Una digitalizzazione di successo è rapida e flessibile

Dalla progettazione e pianificazione fino alla fine del ciclo di vita dell'edificio: velocità e flessibilità sono decisive per sfruttare al massimo le potenzialità della digitalizzazione. Infatti, il processo di sviluppo e produzione di prodotti farmaceutici è fortemente regolamentato, rendendo i processi lunghi e costosi. Soluzioni che possono essere rapidamente messe in funzione anche durante il funzionamento e integrate prefabbricate negli edifici esistenti sono particolarmente utili. Anche componenti apparentemente insignificanti come digestori possono oggi essere facilmente integrati tramite soluzioni plug-&-play via interfaccia IP nativa nel sistema di automazione dell'edificio.

Sia componenti singoli come campioni di laboratorio, parti di impianto come camere bianche o interi settori – la rete si basa sul Gemello Digitale. Questo rappresenta l'immagine digitale degli oggetti del mondo materiale. La produzione e la ricerca sono già supportate dal Building Information Modelling (BIM) nella fase di pianificazione: così, un gemello di progettazione permette, prima della costruzione, di simulare il consumo energetico dell'edificio o di assicurarsi che le vie di fuga in caso di evacuazione non siano sovraccariche. Quando l'impianto entra in funzione, un gemello operativo collega i dati statici con quelli dinamici – ad esempio, il layout dell'edificio con i dati in tempo reale dei sensori. In questo modo si ottiene un monitoraggio continuo e un'ottimizzazione dell'edificio durante tutto il ciclo di vita.

Impianti adattabili per cicli di innovazione più brevi

La pressione dell'automazione aumenta la necessità di sensori digitali per mantenere il controllo. Poiché i cicli di ricerca e produzione diventano sempre più brevi, i settori della ricerca e della produzione devono essere altamente flessibili: il cambiamento durante l'intero ciclo di vita richiede regolari adattamenti alle esigenze degli utenti. È richiesto un approccio segmentato: così, un laboratorio o una camera bianca vengono suddivisi già in fase di pianificazione in più segmenti, per garantire che, in caso di cambio di utilizzo durante il funzionamento, ad esempio da un grande laboratorio a più piccole unità di lavoro, si possa intervenire facilmente. L'automazione basata su segmenti massimizza la flessibilità dei settori. Se lo spazio dovesse diventare insufficiente, laboratori e camere bianche complete, come soluzioni container pronte, colmano il collo di bottiglia – dotate di sistemi che vanno dalla distribuzione dell'energia all'automazione interna. Il concetto digitale dell'edificio completa l'offerta: già prima dell'inizio dei lavori, vengono affrontate questioni come la connessione e l'interazione tra i settori, così come le possibili sinergie.

IoT favorisce efficienza e collaborazione

Non solo i mezzi di produzione, ma anche il modo di lavorare sta cambiando: in ufficio, nel laboratorio e nella camera bianca, la collaborazione e le strutture di lavoro condivise assumono un ruolo crescente. La digitalizzazione offre anche qui comfort ed efficienza. Assistenti personali come applicazioni basate su cloud comunicano in tempo reale, tra l'altro, con il controllo dell'ambiente e permettono ai dipendenti di prenotare le stanze in modo intelligente e di impostare parametri personalizzati.

Per consentire una collaborazione efficace, ma anche per supportare l'efficienza energetica, sono indispensabili dati in tempo reale dai sensori, ad esempio dai rilevatori di presenza. Dispositivi di campo compatibili KNX, con sensori per temperatura, umidità e CO2, aiutano a regolare perfettamente il laboratorio o la camera bianca e a risparmiare energia allo stesso tempo. Così, i dispositivi di campo compatibili KNX portano l'Internet delle cose (Internet of Things, IoT) in modo particolarmente semplice nel laboratorio: inoltre, una parametrizzazione intelligente dei regolatori di ambiente evita agli utenti la programmazione ETS, risparmiando tempo e costi già durante l'avvio. Le applicazioni corrispondenti possono anche attivare stazioni di automazione in tempi brevissimi tramite connessione Wi-Fi.

Gestione centralizzata dell'edificio su una piattaforma integrata

Per far sì che non siano solo i dipendenti, ma anche la direzione a beneficiare di efficienza e flessibilità, tutti i dati del Smart Building vengono raccolti e visualizzati su una piattaforma di gestione degli edifici. Piattaforme di gestione intelligenti offrono agli operatori la possibilità di registrare punti dati (validati). Ad esempio, con un monitoraggio GxP, è possibile distinguere direttamente sulla piattaforma di gestione tra aree critiche e non critiche dell'impianto. Autenticazione, validazione e versioning garantiscono un funzionamento dell'impianto immune da manipolazioni.

L'integrazione della funzione di monitoraggio offre anche numerosi vantaggi nella gestione quotidiana: interfacce aperte consentono l'integrazione di altri sistemi e l'accesso remoto a tutti gli edifici da qualsiasi luogo e in qualsiasi momento. Un sistema di monitoraggio tecnico basato sui dati dell'edificio in un sistema cloud aiuta a monitorare e migliorare continuamente l'operatività. In questo modo, si supportano efficacemente gli operatori nel controllo dei sistemi: il sistema segnala, ad esempio, usure precoci e aiuta a migliorare le prestazioni durante tutto il ciclo di vita dell'edificio.

Sicurezza e protezione per tutti i settori dell'impianto

Vanno inoltre considerate funzioni di sicurezza complete. Se, ad esempio, si sviluppa un incendio in un laboratorio o in una camera bianca, questa non solo viene segnalata direttamente ai vigili del fuoco tramite rilevatori di incendio, ma si attivano anche allarmi vocali che invitano gli utenti ad evacuare l'edificio; l'automazione degli ambienti fa salire le tapparelle; sistemi di spegnimento o sprinkler fermano lo sviluppo dell'incendio. Le telecamere forniscono ai soccorritori un'idea delle condizioni sul posto prima ancora di entrare nell'edificio. Il gestore ha una panoramica rapida e l'accesso a tutti i settori tramite un sistema integrato.

Per garantire che lo Smart Building sia non solo efficiente, ma anche sicuro e connesso, è fondamentale porre grande attenzione alla cybersecurity. Tutti i prodotti e le soluzioni rispettano i più elevati requisiti di crittografia e protezione contro manipolazioni o furti. Siemens è membro della Charter of Trust per la cybersecurity, fondata nel 2018 con il coinvolgimento di TÜV SÜD, che contribuisce in modo importante alla protezione di sistemi critici e dati sensibili.

Smart Building – la base per Reinraum 4.0

Il cambiamento che ha coinvolto il settore farmaceutico / scienze della vita è fortemente guidato dalla digitalizzazione. Con le soluzioni giuste e un partner affidabile, la connessione di tutti i livelli diventa anche nei camere bianche un leva efficace per aumentare la produttività, ottimizzare l'efficienza energetica e migliorare significativamente la sicurezza. Una riduzione del time-to-market, modularità e miniaturizzazione, nonché una collaborazione interdisciplinare efficiente sono possibili – con lo Smart Building come solido fondamento.