Inteligentne sieci i IoT przynoszą zwiększenie efektywności we wszystkich obszarach

Połączone inteligentne budynki tworzą podstawę dla cyfrowej transformacji w czystych pomieszczeniach. (Źródło: Siemens AG)

Elastyczny Digestorium z natywnym połączeniem BACnet/IP do automatyki budynkowej (z oznaczeniem i bez). (Źródło: Siemens AG)

Elastyczny Digestorium z natywnym połączeniem BACnet/IP do automatyki budynkowej (z oznaczeniem i bez). (Źródło: Siemens AG)

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

Reinraum jest chroniony przed wpływami zewnętrznymi, ale digitalizacja nie zatrzymuje się nawet przed najtwardszymi barierami. I to jest zdecydowanie dobre, ponieważ w środowisku nauk o życiu cyfrowa transformacja w kierunku „Reinraum 4.0” oferuje operatorom nowe możliwości i liczne korzyści, aby w wymagającym rynku utrzymać się na trwałym poziomie.

Digitalizacja pomieszczeń czystych jest nierozerwalnie związana z przyszłościowo zintegrowanymi budynkami, tak zwanymi Smart Buildings: dzięki inteligentnej, wielobranżowej automatyce budynkowej potrafią one na przykład harmonizować i automatyzować procesy operacyjne, przechowywać informacje centralnie i udostępniać je z dowolnego miejsca, a także oszczędzać energię. Szczególnie w centrum uwagi jest pomieszczenie czyste: jest ono zarówno zdominowane przez dużą liczbę systemów pomiarowych, sterujących, regulacyjnych i techniki urządzeń, jak i przez wysokie zużycie energii. Im bardziej opłacalne jest zajmowanie się cyfrową transformacją w pomieszczeniu czystym, tym bardziej, ponieważ dla „Operational Excellence” stanowi ona na przykład w sektorze spożywczym i farmaceutycznym jeden z najskuteczniejszych hamulców.

Sukcesywna digitalizacja jest szybka i elastyczna

Od koncepcji i planowania aż po koniec cyklu życia budynku: szybkość i elastyczność są kluczowe, gdy chodzi o wykorzystanie potencjału digitalizacji. Zwłaszcza proces rozwoju i produkcji produktów farmaceutycznych jest silnie regulowany i dlatego długi i kosztowny. Dlatego rozwiązania, które mogą być szybko wdrożone w trakcie eksploatacji i precyzyjnie dopasowane do istniejących budynków, są szczególnie przydatne. Nawet niepozorne komponenty, takie jak digestoria, można dziś szybko i łatwo zintegrować za pomocą rozwiązań Plug-&-Play przez interfejs IP natywnie z automatyzacją budynków.

Bez względu na to, czy chodzi o pojedyncze komponenty, takie jak odciągi laboratoryjne, elementy systemów, takie jak pomieszczenia czyste, czy całe branże – sieciowość opiera się na cyfrowym bliźniaku. Stanowi on cyfrowy odpowiednik obiektów świata materialnego. Produkcję i badania wspiera już modelowanie informacji o budynku (BIM): na przykład planowy bliźniak pozwala na symulację późniejszego zużycia energii budynku lub zapewnienie, że drogi ewakuacyjne nie będą przeciążone w przypadku ewakuacji. Gdy system zostanie uruchomiony w trybie operacyjnym, operacyjny bliźniak łączy dane statyczne z dynamicznymi – na przykład plan budynku z danymi z czujników w czasie rzeczywistym. W ten sposób można osiągnąć ciągłe monitorowanie i optymalizację budynku na całym cyklu życia.

Elastyczne instalacje dla krótszych cykli innowacji

Nacisk na automatyzację zwiększa potrzebę cyfrowej sensorystyki, aby zachować kontrolę. Ponieważ cykle badawcze i produkcyjne stają się coraz krótsze, branże badawcze i produkcyjne muszą być wysoce elastyczne: zmiany w trakcie cyklu życia wymagają regularnych dostosowań do wymagań użytkowników. W tym celu stosuje się podejście segmentowe: na przykład laboratorium lub pomieszczenie czyste jest już na etapie planowania podzielone na kilka segmentów, aby zapewnić, że w przypadku zmiany użytkowania w trakcie eksploatacji, na przykład z dużego laboratorium na kilka małych jednostek roboczych, można je łatwo utworzyć. Automatyzacja oparta na segmentach maksymalizuje elastyczność branż. Jeśli miejsce się skończy, pełne laboratoria i pomieszczenia czyste w formie gotowych rozwiązań kontenerowych uzupełniają braki – wyposażone w systemy od rozdziału energii po automatyzację w pomieszczeniu. Cyfrowa koncepcja budynku uzupełnia całość: jeszcze przed rozpoczęciem budowy w tym zakresie adresowane są pytania dotyczące sieciowania i interakcji między branżami, a także możliwych synergii.

IoT wspiera efektywność i współpracę

Nie tylko środki produkcyjne, ale także sposób pracy się zmienia: zarówno w biurze, jak i w laboratorium czy pomieszczeniu czystym, rośnie znaczenie współpracy i wspólnych urządzeń roboczych. Digitalizacja zapewnia tu również komfort i efektywność. Osobiste asystenty, takie jak aplikacje chmurowe, komunikują się w czasie rzeczywistym m.in. z regulacją pomieszczeń i umożliwiają pracownikom inteligentne rezerwacje pomieszczeń oraz ustawianie parametrów osobistych.

Aby umożliwić skuteczną współpracę, a także wspierać efektywność energetyczną, niezbędne są dane z czujników w czasie rzeczywistym, na przykład z czujników obecności. Urządzenia terenowe obsługiwane przez system KNX pomagają za pomocą dodatkowych czujników, takich jak temperatura, wilgotność czy CO2, w idealnym sterowaniu laboratorium lub pomieszczeniem czystym i jednocześnie oszczędzaniu energii. W ten sposób urządzenia terenowe obsługiwane przez KNX wprowadzają Internet Rzeczy (IoT) do laboratorium w szczególnie prosty sposób: dodatkowo inteligentne parametryzowanie regulatorów pomieszczeń oszczędza użytkownikom typową programację ETS. To już na etapie uruchomienia oszczędza czas i koszty. Odpowiednie aplikacje mogą również w najkrótszym czasie uruchomić stacje automatyzacji przez połączenie WLAN.

Zintegrowana platforma zarządzania budynkiem

Aby nie tylko pracownicy, ale także zarządzanie mogło korzystać z efektywności i elastyczności, wszystkie dane inteligentnego budynku są gromadzone i wizualizowane na platformie zarządzania budynkiem. Inteligentne platformy zarządzania budynkiem umożliwiają operatorom rejestrowanie (zweryfikowanych) punktów danych. Na przykład monitoring GxP pozwala na oddzielenie krytycznych i niekrytycznych obszarów systemów bezpośrednio na platformie zarządzania. Uwierzytelnianie, walidacja i wersjonowanie zapewniają bezpieczny i niezmienny sposób obsługi systemu.

Zintegrowanie funkcji nadzoru przynosi również liczne korzyści w codziennej eksploatacji: otwarte interfejsy umożliwiają integrację innych systemów i zdalny dostęp do wszystkich budynków z dowolnego miejsca i o każdej porze. Monitorowanie techniczne na podstawie danych z budynku w chmurowym systemie pomaga w ciągłym monitorowaniu i ulepszaniu operacji. W ten sposób operatorzy są skutecznie wspierani w nadzorze nad systemami: system wykrywa na przykład wczesne oznaki zużycia i pomaga zwiększyć wydajność przez cały cykl życia budynku.

Bezpieczeństwo i ochrona dla wszystkich obszarów systemów

Do tego dochodzą kompleksowe funkcje bezpieczeństwa. Na przykład, jeśli w laboratorium lub pomieszczeniu czystym pojawi się pożar, zostanie on nie tylko natychmiast przekazany straży pożarnej po wykryciu przez czujnik pożaru. Alarm głosowy wzywa także użytkowników do opuszczenia budynku; automatyka pomieszczeń podnosi żaluzje; systemy gaśnicze lub zraszacze zatrzymują rozwój pożaru. Kamery dostarczają ratownikom wstępnych informacji o warunkach na miejscu jeszcze przed wejściem do budynku. Operator ma szybki wgląd i dostęp do wszystkich branż z jednego systemu.

Aby smart building był nie tylko wydajny, ale także bezpieczny w sieci, należy szczególnie zadbać o cyberbezpieczeństwo. Wszystkie produkty i rozwiązania spełniają najwyższe wymagania dotyczące szyfrowania i ochrony przed manipulacją lub kradzieżą. Siemens jest członkiem Charter of Trust dla cyberbezpieczeństwa, które zostało założone w 2018 roku przy współudziale TÜV SÜD i wnosi istotny wkład w ochronę krytycznych systemów i wrażliwych danych.

Smart Building – fundament dla Reinraum 4.0

Zmiana, która obejmuje sektor farmaceutyczny / nauki o życiu, jest w dużej mierze napędzana przez digitalizację. Dzięki odpowiednim rozwiązaniom i niezawodnemu partnerowi, sieciowanie wszystkich poziomów w pomieszczeniach czystych staje się skutecznym narzędziem do zwiększania produktywności, optymalizacji efektywności energetycznej i znacznego podnoszenia poziomu bezpieczeństwa. Krótszy czas wprowadzenia na rynek, modułowość i miniaturyzacja oraz efektywna współpraca interdyscyplinarna są możliwe – z Smart Building jako solidnym fundamentem.