Grandes cosas hechas con piezas pequeñas: el potencial de la producción modular

La creciente demanda de soluciones individuales y lotes pequeños está dando lugar a unos ciclos de producto e innovación cada vez más cortos. Este es el desafío al que se enfrenta, concretamente, la industria farmacéutica y la fabricación por procesos. Generalmente, las plantas de procesos con una estructura convencional en los campos de la química, los alimentos, los cosméticos y los fármacos no son lo bastante flexibles. No son capaces de gestionar eficientemente la introducción de nuevos productos ni los cambios en las cantidades de producción. La digitalización y la modularización ofrecen soluciones para estos retos simplificando los procesos. La producción modular permite subdividir la actividad general en partes pequeñas. En comparación con los enfoques monolíticos anteriores, el proceso de producción se divide en servicios individuales y estandarizados. La interconexión lógica permite vincular de múltiples formas los distintos módulos, es lo que se conoce como "enchufar y producir" (plug & produce). El resultado es una solución de alto rendimiento para una producción ágil que no solo ofrece ventajas para la industria farmacéutica y la fabricación por procesos, sino que revolucionará la producción en muchos sectores.

 

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Las ventajas intersectoriales de la producción modular

Alta capacidad de innovación

La modularización reduce el riesgo de inversión relacionado con la entrada en el mercado, ya que la capacidad de producción se puede adaptar al mercado, garantizando una mayor competitividad.

 

Reducción de los costes de producción en un 40 %*

La eficiente configuración de las plantas modulares reduce los costes de conversión/inicialización de una planta de producción. La reducción de los costes de producción es especialmente notable cuando se producen lotes pequeños.

 

50%* menos de plazo de lanzamiento

El plazo de lanzamiento es significativamente menor en la producción modular, ya que la mayoría de la ingeniería se realiza usando módulos prefabricados. Estos módulos se pueden integrar en el sistema de control de procesos con un desembolso mínimo. También se facilita mucho la escala desde la fase de laboratorio a la de producción, reduciendo el tiempo total de desarrollo de producto.

 

Máxima flexibilidad

La flexibilidad en el uso de la planta aumenta considerablemente gracias a la modularización, ya que las unidades modulares se pueden reutilizar o sustituir fácilmente sin gastos adicionales en ingeniería. La libertad que ofrece zenon de no tener que atarse a máquinas de un fabricante en particular aumenta aún más la flexibilidad.

 

*Source: ISBN: 978-3-89746-191-2 Modular Plants

 

 

Paquete de tipos de módulos – Un cambio de paradigma en la producción

El requisito básico para una modularización coherente en producción es una descripción uniforme de la información sobre módulos individuales. ¿Qué objetos de datos se registran? ¿Qué servicios deben ejecutarse? La descripción se completa de manera uniforme con un Estándar “MTP” (paquete de tipo de módulo) independiente de fabricantes y para varias industrias. Toda la información se ofrece en un formato estandarizado, facilitando la integración en una capa de orquestación de procesos superior (zenon-POL). zenon-POL y el Engineering Studio de zenon se combinan de forma totalmente automatizada. Todos los pasos de trabajo se automatizan en el Engineering Studio y se transfieren al Service Engine a través del POL, dando como resultado un sistema de control de procesos (DCS) generado de manera totalmente automática en muy pocos pasos.

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La mayoría de la ingeniería ya incorpora ingeniería modular. Por tanto, la integración de módulos totalmente automatizados en el sistema de control de procesos implica un gasto mucho menor en ingeniería. Las plantas más antiguas pueden hacerse compatibles con MTP e integrarse con la POL sin necesidad de un gasto excesivo en programación, usando la lógica programable zenon integrada.

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El MTP se puede comparar con el driver de una impresora. La impresora (subsistema) se conecta a un ordenador central independiente del fabricante. El objetivo es conseguir que conectar el dispositivo sea lo más simple posible, para poder usarlo cuanto antes. El ordenador puede acceder fácilmente a los servicios "Imprimir" o "Escanear". Del mismo modo, la POL detecta los servicios disponibles de los módulos individuales a través de MTPS y puede acceder a ellos directamente. "Enchufar e imprimir" se convierte en "Enchufar y producir" en automatización de fábricas e ingeniería de procesos: al fin y al cabo, la digitalización puede ser fácil incluso a gran escala.

 

 

La suite zenon MTP de COPA-DATA ofrece todos los servicios que necesitas para implementar la producción modular de extremo a extremo. Optimiza los procesos de producción existentes en tu negocio y benefíciate de una fabricación ágil de conformidad con todas las normas relevantes.

 

  • El editor MTP facilita la creación y la edición de archivos MTP para sistemas nuevos y ya existentes. Todos los pasos se comprueban en tiempo real para garantizar que el proceso cumple la norma VDI/VDE/NAMUR 2658.
  • El servicio de validación para archivos MTP de COPA-DATA verifica que los archivos MTP nuevos sean compatibles, incluso durante la configuración. Una vez importados a la suite zenon MTP, todos los archivos se gestionan en una base de datos central, dando a los operadores una vista general de todos los archivos MTP en uso en cualquier momento.
  • Cada archivo MTP es una plantilla para un componente de equipamiento específico. Si tienes varios del mismo tipo, se pueden crear múltiples instancias a partir de la plantilla usando el servicio para administrar instancias PEA.
  • En el paso de orquestación de procesos (POL), los usuarios enlazan las instancias PEA recién generadas y conectan el equipo lógicamente en un editor gráfico mediante la función de arrastras y soltar. Todas las imágenes de proceso, variables, funciones básicas de control de lotes ISA 88, la configuración OPC UA, informes, alarmas y registros de auditoría se generan automáticamente pulsando un botón.
  • Con la suite de software PEA, COPA-DATA ofrece a los operadores un sistema de control local directamente en la máquina. Un HMI de última generación y fácil de usar –con funciones tales como el control de lotes ISA-88, gestión de usuarios y registros de auditoría– permite a los operadores administrar procesos de forma segura y ergonómica. La aplicación también garantiza la integridad de los datos de acuerdo con FDA 21 CFR Parte 11 y el anexo 11 de las directrices BPF de la UE.
  • Si es necesario convertir algún equipo existente para hacerlo compatible con MTP al configurar la producción modular, la puerta de enlace MTP puede ayudar: conecta los sistemas existentes y envía la información relevante a la orquestación a través de OPC UA de acuerdo con los estándares MTP. Esto garantiza a los usuarios la independencia del fabricante y les permite elegir las soluciones de máquinas y software que mejor se adapten a sus necesidades.

 

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MTP - Producción modular con zenon de COPA-DATA

COPA-DATA lleva más de 30 años dedicándose a simplificar los procesos con soluciones digitales y de automatización. Hoy, la tecnología que lo hace posible tiene un nombre: MTP. Aprovechamos nuestra amplia experiencia para seguir desarrollando la plataforma de software zenon. Puedes confiar en nosotros para satisfacer tus necesidades de producción modular, tanto ahora como en el futuro. Cuando está bien diseñada, la modularización a través de MTP puede revolucionar el sector de fabricación por procesos y hacer que sea competitivo de cara al futuro. Contacta con nosotros ya para obtener más información sobre zenon.

 

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Nuestros MTP Insights

La automatización de la producción ya no es suficiente. Modul Type Package es un concepto de fabricación que puede garantizar una producción ágil.

Modular plants in life sciences: Dream or reality? 

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Improving Systems Integration in Manufacturing

Giuseppe Menin of COPA-DATA was interviewed by Innovation in Pharmaceutical Technology magazine on the subject of interoperability. 

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