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贝利梅德生命科学:使用即插即制造技术生产灭菌柜

Belimed Life Science 是领先的 cGMP 清洁设备和蒸汽灭菌柜制造商,产品涵盖制药和生物制药行业,以及实验室和科研设施。在利用zenon软件平台实现MTP网关后,公司设备现已准备好集成到基于“即插即消毒”原则下的灵活端到端系统中。
无菌性在制药生产中至关重要:机械零件、容器和包装在每次使用前都必须进行灭菌。通常在压力下通过蒸汽进行消毒是制药行业用于药品及其初期包装的主要灭菌方式。为了满足监管要求,灭菌器必须消灭可能存活的任何微生物。

客户定制生产解决方案
我们许多人所见识过的牙医诊所的消毒器器具——大多是桌上型的——并不适合集成到大型制药实验室、研究设施或制药工厂的自动化端到端解决方案中。
总部位于瑞士的苏尔根,其在斯洛文尼亚的格罗苏普列设有分支机构。该公司专注于工业试验场景中的清洁和灭菌解决方案。并于公司内开发并生产自动化清洁和灭菌设备和器具。它们所生产的通常会与相关传送技术结合使用以旨在打造精准、定制化生产工作流程解决方案。之所以产品一直能够满足生命科学行业需求的主要原因是:贝利梅德凭借自1968年公司成立以来在灭菌和清洁领域所积累的丰厚行业及技术经验。
在2024年蒸汽灭菌柜。与Steelco合并,现归Miele集团旗下运营生产。

视顶级灭菌柜为其单一方案
贝利梅德生命科学设备制造公司的顶级产品之一是其生产的PST.2 蒸汽灭菌柜。 该高效节能产品可根据用户个别需求定制,它提供19种标准规格,容量从300升到3430升不等。此外还允许用户可以自定义尺寸。该产品可以通过针对不同应用的最佳工艺对固体和液态药品生产进行灭菌。为此它配备了可靠的人机触控系统,并采用西门子和洛克韦尔的先进控制技术和生产控制系统。
该灭菌柜可以通过多种通讯协议提供数据,如OPC DA、OPC UA、Modbus或EtherNet/IP。默认情况下,它们仅提供单向的数据。在过去将数据集成到客户专属的端到端生产控制系统中需要大量的工作。包括定义和实现接口都需要时间和资源。若和系统通讯则需要更多资源。


图1:zenon的可视化设计清晰且符合人体工学。

MTP方式易于集成
为了能够轻松灵活地集成端到端终端设备,在化工、食品及饮料、化妆品和制药行业等行业中的企业及其系统正在转向MTP,即以模块化开发和布置生产流程的方式。这是一项由工艺工业自动化技术协会(NAMUR)和德国电气电子制造商协会(ZVEI)创建的新数据标准,提供并可用于与制造商设备无关的方式描述模块化设备组件的协议。
MTP按照VDI/VDE/NAMUR 2658 标准来定义对应各独立模块系统信息的统一描述。其中包括有应记录哪些数据对象以及应执行哪些服务功能。它还包含了以MTP文件形式描述的系统接口。除了对生产模块自动化的非制造商依赖功能的描述外,MTP文件还包含了可用于可视化的图形对象。这将允许MTP将所有一切都整合到一个公共的生产流程控制系统中,力求以最小的代价实现生产工艺控制系统,使得以模块化、与制造商独立的方式构建企业生产设施变得更容易。


图2:zenon为角色不同的用户提供了截然不同的界面体验和观感

符合标准作为基本要求
鉴于上述这些特质,MTP成为生产流程驱动行业公认的标准也就不足为奇了。贝利梅德生命科学设备制造公司计划这个方向已经有一段时间了。当其在制药行业的一家主要终端客户提出需要新的清洁和消毒柜提案时,而MTP功能也作为额外条件时,才为该公司的开发开了绿灯。
贝利梅德使用 zenon 软件平台作为其实现生产过程控制和可视化系统。而通过zenon也已使 MTP 文件能够无缝集成到端项目,使其可以像本地对象一样对待处理。zenon的项目工程工作环境支持包括基于MTP文件的界面导入生成项目。该程序会将导入的MTP文件自动转换为其特有的智能对象模板(SOT),从而方便集成其到更高级别的生产构架层(zenon POL)中。


图3:基于zenon软件所集成的西门子S7的PL V1 MTP库,系统集成商RETEL Neuhausen创建了一个易于配置的MTP网关。

符合标准兼容的要求
贝利梅德生命科学设备制造公司的灭菌柜产品经理Markus Maier解释道:“MTP不是某个单一客户的特别要求或一时的潮流,而是一个能为我们的机器和设备配备'插头即制造'能力的机会。”“这就是为什么我们决定全面遵守这一前瞻性标准的原因。”
客户通过联系COPA-DATA及其瑞士销售合作伙伴SATOMEC AG来支持该项目的开发。他们随后建议与其系统集成商RETEL Neuhau-sen AG合作。经过COPA-DATA白银级合作伙伴与贝利梅德生命科学设备制造公司的控制软件工程师紧密合作,仅用几个月就实现了一个易于配置的MTP网关。该网关可直接运行在设备控制系统上。与现有设备控制软件相连,并连接到本地可视化系统。


图4:直接运行在设备控制系统上的MTP网关,可以和其终端客户的现有zenon的MTP设备和服务系统编辑器集成。

将MTP功能库和POL作为单一源
对上述项目快速推广贡献最大的一件事是使用MTP库“PL V1”用于西门子S7控制器,COPA-DATA将该库直接提供并可在西门子TIA Portal开发工程环境中使用。在RETEL Neuhausen 流程技术部门的 OT 解决方案架构师兼项目经理 Tino Rüedi 表示:“S7 MTP 库即 PL V1 中包含了创建 MTP 网关所需的所有功能。这使得模块配置变得简便,从而促进了高效的工程项目设计。”
由于过程编排层和MTP库来自同一制造商(zenon),让该方案减少了协调工作,并显著节省了通过消除连接测试的时间。COPA-DATA 方面还通过技术支持提供建议和协助来解决技术挑战,助力项目达成。

即插即灭菌
“贝利梅德生命科学的MTP 网关为这一概念提供了验证。这表明即使通过混合模式、专门设计的设备也能轻松连接到现有的控制软件,“Tino Rüedi表示。“这不仅是为了贝利梅德生命科学作为设备供应商,也为其终端客户带来了附加价值,后者能够快速将设备集成到现有控制系统中。”
结果令人印象深刻。借助MTP网关,贝利梅德生命科学的清洁和灭菌柜已具备清晰的结构和定义界面,支持快速便捷地连接生产过程控制系统(zenon POL)包含所有变量所需及端到端设备的可视化。
“通过基于清晰的结构和标准化的zenon模块和MTP库,整合已经实现了无缝化,“贝利梅德生命科学的研发软件负责人Alejandro Brunschwiler为此评论道。“多亏了整合式工程项目设计方法,让我们能够方便地将设备集成到基于'即插即灭菌'方法的灵活端到端系统中。”

 

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