Maschine und Steuerungssystem 2 Lebenszyklen in einer Einheit

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1 Maschine und Steuerungssystem 2 Lebenszyklen in einer Einheit Vision Pharma 2013, Karlsruhe Frank Brunzel Halfmann Goetsch Partner AG

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3 Inhalt Muss eine Maschinen der pharmazeutischen Endfertigung eine proprietäre Automatisierung haben, oder kann ein Prozess Steuerungs-, Regel- und Kontrollsystem standardisiert sein? Möglichkeiten die sich durch den Stand der Technik ergeben. Kosten- und Zeitaufwand beim partiellen Systemwechsel. (Retrofit) Auswirkungen auf Verkauf, Einkauf, und Service (Maschinenhersteller und Automatisierungslieferant verschieden) Wie sieht die Zukunft aus: Maschine Hardware Software? Zentrale Steuerung? Standard Bedienung über viele Maschinentypen? 3

4 Lebenszyklus von Anlagen Mechanik ca Jahre Änderungen Anpassungen nach Verschleiß oder durch neue Anforderungen Wartung durch eigenes Personal möglich Stark integriert in Betriebsprozesse Steuerung Automatisierung ca Jahre Änderungen Anpassungen nach defekt oder bei Inkompatibilität Reparatur / Upgrades meist nur durch Hersteller Integration in Datenverarbeitungssysteme Warum werden Pharma-Maschinen als Black Box betrachtet, die über den gesamten Lebenszyklus eine unzertrennliche Einheit bleiben? 4

5 Maschinenunabhängige Steuerungen Es gibt standardisierte Steuerungen für die wichtigsten Maschinen der pharmazeutischen Endfertigung, die unabhängig vom Maschinentyp entwickelt wurden. Ein teilweiser Ersatz (Retrofit) ist daher eine Lohnenswerte Möglichkeit der Modernisierung. Ersatz von Komponenten nach ihrem wahren Lebenszyklus - unabhängig von dem Fakt, dass diese zu einer Anlage gehören widerkehrende standardisierte Aufgaben für Steuerung, Regelung, Überwachung, Dokumentation... 5

6 Technische und Technologische Möglichkeiten einheitliche Hardware-Plattform Vermeidung veralteter proprietärer Komponenten vereinheitlichtes Visualisierungs- und Bedienkonzept auch über viele Maschinentypen hinweg Erweiterbarkeit SCADA/MES Anbindung, Serealisierung / Online Bedruckung von Verification Features und Chargendaten Nutzung aller Möglichkeiten die von einem modernen Automatisierungssystem erwartet werden. Touchscreen, Benutzerrechte, Benutzerverwaltung, Audit Trail, Sprachverwaltung,... 6

7 Entkoppelung Maschine / Steuerung 7

8 Schnittstelle Betrieb < > Maschine Prozessvalidierung / Produktvalidierung Prozessbeherrschung Reinigung, Reinigungsvalidierung Maschinenstatus, Freigabe Bedienertraining Wartung, Instandhaltung Werkzeuge, Verschleißteile, Formatteile; Verwaltung und Lager Raumbedarf Medienversorgung 8

9 Schnittstelle Automatisierungssysteme < > Betrieb Verwaltung von Rezepten und Produktionsparametern Rechteverwaltung, Benutzerverwaltung CSV (Computerized System Validation) Kalibrierung der Messstellen Maschinenstatus Chargendaten Einrichtdaten Chargenprotokolle Meldungen und Alarme Regelalgorithmen Schulung: Bediener, Einrichter, Wartungspersonal 9

10 Schnittstelle Maschine <->Automatisierungssystem Kenngrößen Grenzwerte Sensoren Aktoren, Antriebe Platzbedarf klar beschreibbar unabhängig vom Automatisierungssystem standardisierbar pro Maschinentyp 10

11 Organisatorische Potentiale Kostensenkung Ein Retrofit kostet meist nur 10% bis 20% einer Neumaschine Geringerer Projektaufwand da die Maschine nicht ersetzen wird Kürzere Produktionsunterbrechung (Zeitaufwand 3-4 Wochen) Risikominimierung geringeres Projektrisiko bessere Kontrolle des Ausfallrisikos der Automatisierung durch Einsatz aktueller Technik kein Ersatz alt durch alt 11

12 Paradigmenwechsel Maschine und Automatisierung sind unterschiedliche Systeme in einer Einheit. Sie sollten daher auch unterschiedlich behandelt werden. Der Lieferant könnte sich über den Lebenszyklus ändern, oder wird von Beginn an aus verschiedenen Partnern bestehen. Servicepartner nicht gleich Hersteller Bündelung von Expertise bei: Maschinenhersteller Werkzeughersteller/Formatteile Automatisierungsexperten/Systemanbindung 12

13 Fazit Ein Retrofit Projekt ist eine Option, die nicht nur als günstigerer Kompromiss zu einer Neumaschine gesehen werden sollte, sondern als vernünftiger Bestandteil des Lebenszyklus einer Anlage. Das Potential kann bei geringfügigem Paradigmenwechsel genutzt gut werden. Es ergibt sich vor allem aus dem hohen Grad an Vereinheitlichung, der heute bei der Automatisierung von pharmazeutischen Maschinen möglich ist. 13

14 Beispiel Tablettenpresse Nachher: 14

15 Beispiel Tablettenpresse Vorher: 15

16 Beispiel Tablettenpresse Nachher: 16

17 Beispiel Tablettenpresse Maschine im Anlieferungszustand 17

18 Beispiel Tablettenpresse Maschine im Auslieferungszustand 18

19 Deutlich geringerer Platzbedarf Integrierter Elektroschaltschrank Bedienung direkt an der Maschine 19

20 Prozessorientierte Bedienung Nur ein Bedieneinheit für Maschine und Prozessregelsystem Intuitive, prozessorientierte Bedienung 21CFR11-konforme Benutzerverwaltung und Audit Trail Einbindung in alle gängigen Betriebsnetzwerke 20

21 Standard Hardware-Komponenten Standard Hardware- Komponenten Ausreichende Platzreserve Ausreichende Kühlung Erfüllung aktueller Normen und Sicherheitsstandards 21

22 Sonstige Vorteile Verbesserter Zugang Hautpantrieb mit Frequenzumrichter Exakte Verstellung (z.b. Fülltiefe) über Servomotoren Zusätzliche Messstellen sind möglich 22

23 Referent & Kontakt Halfmann Goetsch Partner AG St. Alban-Vorstadt 94 CH-4052 Basel Schweiz Eine ausführliche Version des Vortrages erhalten Sie auf unserer Homepage Lounges 2013; Halfmann Goetsch Partner AG, St. Alban-Vorstadt 94, 4052 Basel, Schweiz, 23