Životni ciklus proizvoda u hemijskoj i farmaceutskoj industriji postaje sve kraći. Kompanija Merck KGaA je tražila novo rešenje koje bi olakšalo kreiranje i ažuriranje sistemskih konfiguracija i ubrzalo procese od laboratorije do proizvodnje. Korišćenjem zenon softvera, ova tehnološka kompanija je uspela da uvede modularizaciju u skladu sa MTP (Module Type Package) standardom u Process Orchestration Layer (nivo orkestracije procesa, POL). Ova fleksibilna primena modula značajno skraćuje vreme plasiranja proizvoda na tržište.
Kako da plasiramo nove proizvode na tržište što je pre moguće? Ovo pitanje razvoja procesa je važno za Merck.
Ovaj nemački lider u oblasti nauke i tehnologije, aktivan je u sektoru zdravstva, nauke o životu i elektronike. Da bi optimizovao razvoj procesa i skratio vreme plasiranja proizvoda na tržište, Merck se odlučio za potpuno nov pristup: modularizaciju zasnovanu na MTP standardu. „U početku nismo ni uzimali MTP u obzir jer je tehnologija još uvek bila u povoju. COPA-DATA nas je ubedila da testiramo MTP/POL standard na pilot-projektu. Posle pola godine, potpuno smo promenili mišljenje, a svoja prva iskustva smo primenili na glavni projekat“, kaže Manfred Ekert, jedan od direktora za razvoj procesa u kompaniji Merck.
Dinamična rešenja zahtevaju veliku fleksibilnost
Laboratorijski kompleks kompanije Merck ima oko 120 digestora opremljenih laboratorijskom opremom kao što su pumpe, mešači i moduli za doziranje. Ranije su ispitivanja sa različitim modulima sprovođena ručno ili upotrebom konvencionalnog sistema upravljanja laboratorijom. Česte rekonfiguracije laboratorijske postavke zahtevale su dosta vremena i pratili su ih visoki troškovi. „Nigde ne postoji toliko dinamično okruženje kao u laboratoriji. Tu se skoro svakog dana sprovode testiranja. Modularna automatizacija ima ogroman potencijal, naročito u ovom sektoru“, kaže Kristof Francke, viši tehnički konsultant službe za ključne kupce u kompaniji COPA-DATA.
Nakon uspešnog pilot-projekta, Merck i COPA-DATA su započeli automatizaciju 60 digestora sa povezanim procesnim modulima u novom laboratorijskom objektu. MTP interfejsi su kreirani za pojedinačne uređaje. To je preduslov za kasniju automatizaciju i orkestraciju modula preko POL. Profil modula u razvoju procesa je veoma mali. MTP i ovde obezbeđuje značajne prednosti jer se niz kontrolnih sistema u različitim razmerama može koristiti za proizvodnju neophodnih interfejsa, bez obzira na hardver ili njegovog proizvođača. Zbog toga nije neophodno da svaki modul bude opremljen skupim PLC uređajem.
„Plug&Produce“ za laboratorijsko osoblje
Cilj je bio da se obezbedi da laboratorijski tehničari ne moraju da poseduju bilo kakvo programersko znanje da bi module koji su im potrebni dodali u svoju probnu postavku. Ovaj pristup pruža najveću moguću fleksibilnost i značajno štedi vreme. Funkcionalnosti i princip MTP mogu da se uporede sa drajverom štampača. Drajver, koji je dolazi uz štampač, omogućava da se poveže sa bilo kojim računarom i da se kontroliše bez dodatnog programiranja. Servisi kao što su štampanje i skeniranje mogu da se aktiviraju odmah posle povezivanja zahvaljujući pristupu „plug and play“ („uključi i koristi“). „Plug and Produce“ („uključi i proizvodi“) u procesnoj industriji proizilazi direktno iz ove ideje. MTP tehnologija omogućava korisnicima da vrlo brzo i lako montiraju, orkestriraju i koriste proizvodni sistem na bazi nekoliko procesnih modula. Moduli imaju sopstvenu inteligenciju tako da je potrebno samo da budu povezani na mrežu da bi se njima upravljalo iz POL. Nije potrebno nikakvo dodatno programiranje. Konfiguracija sistema može brzo da se promeni i prilagodi odgovarajućem procesu u svakom trenutku. Komunikacija je ostvarena putem OPC UA komunikacijskog protokola.
Visoka stopa ponovljivosti za probne postavke
Pored lake upotrebe, fleksibilnosti i bržeg plasiranja proizvoda na tržište, modularna automatizacija obezbeđuje dodatnu prednost za razvoj procesa: visoku ponovljivost pojedinačnih probnih postavki. To je zato što je POL više od upravljanja i vizualizacije ispitne postavke na osnovu recepata. Podaci iz ispitivanja mogu da se snime i potom da se kreira izveštaj u zenon Report Engine. Kada se razvojni proces i konkretni recepti definišu, proizvodni proces može iznova da se reprodukuje koristeći iste parametre radnog okruženja. To znači da laboratorijski tehničari ne moraju ručno da dokumentuju definisane parametre, što pojednostavljuje dokumentovanje i proveru kvaliteta.
Agilno upravljanje projektima za razvoj POL
Uvođenje modularne automatizacije i integracije u POL trajalo je samo dve godine. „Za ovakav projekat, to predstavlja izuzetno kratko vreme“, kaže Manfred Ekert. „Naša saradnja je imala visok stepen agilnosti. Na kraju krajeva, do tog trenutka nijedan POL nije ispunjavao zahteve kompanije Merck. To smo razvili tek tokom projekta.“
Kratak vremenski okvir nije bio jedini veliki izazov. Paralelno sa uvođenjem MTP tehnologije, u kompaniji Merck je implementirana i nova IT infrastruktura. Cilj je bio da se IT postavi blizu proizvodnje. To je trebalo da zadovolji bezbednosne zahteve u proizvodnji i da garantuje danonoćnu dostupnost. POL je ugrađen direktno u novu IT infrastrukturu. Pored toga, istovremeno su u toku bila ažuriranja standarda VDI/VDE 2658, što je trebalo uzeti u obzir prilikom implementacije projekta.
Dalje uvođenje MTP sada je planirano u američkom ogranku kompanije Merck. Pored toga, novi automatizovani procesi mogu da obezbede tako visok nivo pouzdanosti da procesna postrojenja mogu da rade neprekidno, čak i preko noći. To predstavlja važnu prednost jer bezbednosni rizici moraju da budu eliminisani, posebno pri rukovanju hemikalijama.
Predvodimo put u budućnost
„Jedan od prvih POL na tržištu je zenon POL sa sveobuhvatnim funkcionalnostima. Drago nam je što smo uspeli da zajednički razvijemo sistem i da od sada možemo da ga koristimo za razvoj procesa. Bilo je to zajedničko putovanje sa stalnim prilagođavanjima, izmenama i optimizacijama. Takođe, planiramo da nastavimo da optimizujemo POL zajedno sa kompanijom COPA-DATA u budućnosti“, napominje Manfred Ekert.
„Za nas je važno da tehnologija podržava pametno skaliranje. Prelaz iz laboratorije na proizvodnju mora da bude brz i lak“.
Manfred Ekert, Merck, direktor za razvoj procesa
Izdvajamo:
- Kraće vreme do plasiranja proizvoda na tržište
- Uštede zahvaljujući bržem vremenu razvoja
- Fleksibilna sistemska konfiguracija pomoću orkestracije
- Visoka stopa ponovljivosti za ispitne postavke
- Brz put od laboratorije do proizvodnje
- Laboratorijski tehničari ne moraju da imaju programerske veštine
Više informacija: EXOR ETI, Bulevar Zorana Đinđića 71/15, 11070 Novi Beograd, Srbija, 011/4077 165 www.exor-eti.rs
