Zeta unisce acciaio inossidabile e uso monouso

Architettura di automazione integrata - tutti gli impianti funzionano sulla stessa controller. / Architettura di automazione cross-system - sistemi in acciaio inossidabile e monouso che funzionano sullo stesso controller.

Ob impianto in acciaio inossidabile o attrezzature monouso – come fornitore leader di soluzioni di automazione su misura, ZETA biopharmazeutische Produktionssysteme integra senza soluzione di continuità sistemi di produzione biotecnologica in ambienti di automazione nuovi o esistenti. Come vengono implementate le norme personalizzate tramite strategie di automazione intelligenti, lo dimostra un progetto con un rinomato azienda del settore Life Science in Germania. Per il colosso farmaceutico operante a livello mondiale, ZETA ha automatizzato un impianto di approccio progettato e realizzato internamente in acciaio inossidabile, così come un sistema di filtrazione di un fornitore di attrezzature monouso, integrando entrambi gli impianti nel sistema di controllo di processo superiore.

Nel corso dell’ampliamento su larga scala di una importante sede di produzione farmaceutica in Germania – dove vengono prodotte soluzioni farmaceutiche per iniezioni e infusioni – sono state impiegate tecnologie all’avanguardia per garantire i più elevati standard di produzione. ZETA ha contribuito con un impianto multiuso su misura, composto da serbatoi di approccio mobili e una stazione di pulizia (CIP/DIP/SIP) in acciaio inossidabile. L’insieme è stato completato da un sistema di filtrazione sviluppato da un fornitore di attrezzature monouso, per minimizzare la contaminazione microbica del prodotto. La squadra di automazione di ZETA ha affrontato sfide particolari, poiché la responsabilità complessiva dell’automazione dei due impianti flessibili – in acciaio inossidabile e monouso – e della loro integrazione nel sistema di controllo di processo superiore era nelle sue mani.

Concetto di automazione per un controllo di processo senza intoppi

Basandosi su un accurato concetto di automazione sviluppato con cura, gli esperti di ZETA hanno installato la tecnologia di automazione. In questo progetto è stato utilizzato il sistema di controllo di processo Siemens PCS7 con SIMATIC Batch.

Il software applicativo per gli impianti è stato sviluppato utilizzando le linee guida di programmazione personalizzate del cliente e la libreria di blocchi fornita dal cliente stesso.

Particolare attenzione è stata dedicata alla massima flessibilità dei processi automatizzati durante la progettazione. Il software finito è stato integrato nel sistema PCS7 client-server esistente del cliente.

Produzione farmaceutica in conformità con GMP e GAMP5

Il rispetto delle Buone Pratiche di Fabbricazione (GMP) e il rispetto di standard e normative sono essenziali per la produzione farmaceutica. L’automazione di ZETA segue la linea guida GAMP5 per le Buone Pratiche di Automazione. La creazione di ricette batch e di protocolli di carico – nel progetto descritto, si utilizza il software SIMATIC Batch – avviene in conformità alla norma ISA-S88 per il controllo batch. Dal sistema di controllo di processo vengono monitorate e gestite centralmente tutte le apparecchiature di produzione. La creazione delle ricette avviene in modo integrato tra le diverse unità, secondo le esigenze di ogni processo.

Massima affidabilità operativa nel processo di produzione

La progettazione dell’automazione è stata realizzata, come richiesto dal cliente, come sistema server-cliente con un controllo centrale ridondante. Il vantaggio della ridondanza è che, in caso di guasto, un sistema di riserva è pronto all’uso e può assumere la gestione dell’impianto. I sistemi ridondanti possono quindi prevenire molte interruzioni di produzione. L’architettura di automazione di questo multiprogetto è strutturata in modo integrato: gli impianti in acciaio inossidabile e monouso, programmati da ZETA, funzionano sulla stessa unità di controllo. Nel sistema di controllo di processo completamente virtualizzato, sono state implementate in modo ridondante sia le visualizzazioni e i server batch, sia i controllori logici programmabili (PLC) centralizzati e l’infrastruttura di rete. Ciò garantisce la massima affidabilità dei processi produttivi.

Soluzioni mirate per sfide specifiche nell’automazione

Grazie alla ridondanza descritta, viene garantita la massima sicurezza operativa. Tuttavia, questa esigenza di ridondanza ha richiesto competenze specifiche in automazione da parte delle aziende esecutrici. Particolare attenzione va posta alla ridondanza di sistema S2, che prevede l’aggancio di uno o più dispositivi a due controllori ridondanti, garantendo sia la compatibilità fisica che logica di programmazione. È fondamentale che strumenti e componenti integrati nel bus di sistema siano anch’essi compatibili con S2 e ciò impone requisiti elevati ai fornitori dei componenti. Inoltre, nel corso della gestione del processo, diversi tipi di serbatoi mobili devono essere riconosciuti e agganciati o sganciati dal sistema ridondante, in particolare alla unità di filtrazione monouso. La fase di sgancio ha rappresentato una sfida per il team di automazione di ZETA. Le unità di filtrazione monouso sono anch’esse mobili, intercambiabili tra loro e modificabili nel funzionamento. Nonostante ciò, gli ingegneri di ZETA sono riusciti con successo a sviluppare una soluzione tecnica per questa complessa architettura di automazione. Parte di questa soluzione è una codifica speciale nei connettori, che trasmette prestazioni e segnali. Attraverso gli ingressi digitali dei connettori, è possibile identificare il serbatoio corrispondente. Il risultato è una soluzione di automazione facile da usare, sicura e altamente flessibile per un impianto di produzione.

Integrazione efficiente in un’architettura di produzione complessa

Il multiprogetto gestito da ZETA – in cui ZETA ha svolto il ruolo di fornitore complessivo dell’automazione del processo – è stato inoltre integrato nell’architettura di automazione altamente complessa del sito di produzione, con software progettato di conseguenza. In questa integrazione verticale, le unità di approccio e di pulizia ZETA e il sistema di filtrazione monouso si inseriscono senza soluzione di continuità nel quadro generale, creando un’interazione a livello utente con altri componenti chiave dell’impianto, come la fornitura di media puri o un impianto di imbottigliamento.

Inoltre, gli esperti di automazione di ZETA hanno sviluppato un’interfaccia con il Manufacturing Execution System (MES) del produttore di farmaci. Questa interfaccia è particolarmente importante per la logistica interna e il controllo della produzione, poiché a livello di MES e di Manufacturing Operations Management (MOM) vengono collegati indicatori di efficienza e dati di produzione – parola chiave: convergenza IT/OT.

Accelerazione del Time-to-Market nell’automazione biopharma

Il “Time-to-Market” è spesso l’obiettivo principale nei progetti biopharma – come fornitore di soluzioni competente e punto di riferimento centrale per l’automazione, ZETA affronta questa sfida riducendo le interfacce e abbreviando i tempi di progetto. La profonda conoscenza dei processi e la capacità di risolvere anche le sfide più complesse nell’automazione rendono ZETA un partner molto richiesto dall’industria biopharma – come dimostra anche il successo del multiprogetto, realizzato in collaborazione con il cliente in Germania.