Accomplir de grandes choses avec de petits composants : le potentiel de la production modulaire

La demande croissante de solutions individuelles et de petits lots de production mène à des cycles de vie des produits et des innovations de plus en plus courts. C’est une difficulté à laquelle l’industrie pharmaceutique et la plus particulièrement la production sont confrontés. Les usines de production conventionnelles dans les domaines de la chimie, de l'agroalimentaire, l'industrie pharmaceutique et des cosmétiques ne sont généralement pas assez flexibles. Elles ne peuvent pas gérer de façon efficace l’introduction de nouveaux produits ou de changements des quantités produites. La digitalisation et la modularisation offrent des solutions à ces défis en simplifiant le processus. La production modulaire permet de diviser l’ensemble de la tâche en modules. Par rapport aux approches monolithiques précédentes, le processus de production est divisé en services individuels standardisés. L’interconnexion logique permet aux modules individuels d’être connectés de multiples manières (plug & produce). Cela résulte en une solution performante pour la production agile qui n’offre pas uniquement des avantages pour l’industrie pharmaceutique et la fabrication de processus, mais révolutionnera aussi la production dans de nombreuses industries.

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Avantages de la production modulaire pour l'industrie

Importantes capacités d'innovation

La modularisation réduit le risque d’investissement associé à la mise sur le marché de nouveaux produits grâce à une capacité de production adaptée, ce qui assure une plus grande compétitivité.

 

Réduction des coûts de production de 40 %*

La configuration efficace des équipements modulaires réduit les coûts de paramétrage d’un équipement de production. La réduction des coûts de production est surtout perceptible lors de la production de petites séries.

 

Délai de commercialisation 50 %* plus rapide

Le délai de commercialisation est sensiblement plus court dans la production modulaire étant donné que la majorité de l’ingénierie est réalisée avec des modules préfabriqués. Ceux-ci peuvent être intégrés dans le système de contrôle des processus avec un effort minimal. La transition de la phase de laboratoire à la phase de production est simplifiée, ce qui réduit le temps de développement global des produits.

 

Flexibilité maximale

La flexibilité de l’utilisation des équipements croît considérablement grâce à la modularisation car des unités modulaires peuvent être réutilisées ou facilement substituées sans efforts d’ingénierie supplémentaire. Le fait d'être indépendant des fabricants de machines, grâce à zenon, accroît la flexibilité.

 

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

 

 

 

Module Type Package – un changement dans la production

L’exigence principale pour une modularisation consistante de la production est une description uniforme des informations des modules individuels. Quels attributs sont enregistrés ? Quels services doivent être exécutés ? La description est réalisée de manière uniforme via le standard « VDI/VDE/NAMUR 2658 MTP Standard » (Module Type Package) indépendant des fabricants. Toutes les informations sont fournies dans un format standardisé, ce qui facilite l’intégration appelée Process Orchestration Layer (zenon-POL). zenon-POL et l'éditeur zenon (zenon Engineering Studio) s’imbriquent de façon automatisée. Toutes les étapes de configuration sont automatisées dans l’Engineering Studio et transférées au runtime (Service Engine) via le POL, ce qui résulte en un système de contrôle des processus (DCS) généré de façon automatique en quelques clics.

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L’intégration des modules automatisés dans le système de contrôle des processus implique bien moins de dépenses pour l’ingénierie. Des équipements existants plus anciens peuvent devenir compatibles avec MTP et intégrés dans le POL sans efforts de programmation excessifs à l’aide de la solution zenon Soft Logic intégrée.

 

MTP peut être comparé à un pilote d’imprimante. L’imprimante (un sous-système) est connectée à un ordinateur central indépendant du fabricant. L’objectif est de rendre la connexion de l’appareil aussi simple que possible afin de permettre son utilisation sans délais. L’ordinateur peut facilement accéder aux services « imprimer » ou « scanner ». De façon similaire, le POL détecte les services disponibles des modules individuels via MTPS et peut y accéder directement. « Branchez et imprimez » devient « branchez et produisez » dans l’automatisation de l’usine et l’ingénierie des processus. Après tout, la digitalisation peut être facile, même à plus grande échelle !

 

 

zenon MTP Suite de COPA-DATA fournit tous les services dont vous avez besoin pour mettre en œuvre une production modulaire complète. Optimisez les processus de production existants dans votre entreprise et bénéficiez d'une production agile qui respecte toutes les normes en vigueur.

 

  • Le MTP Editor facilite la création et la modification des fichiers MTP pour les systèmes (existants et nouveaux). Chaque étape est validée en temps réel pour garantir que le processus est conforme à la norme VDI/VDE/NAMUR 2658.

 

  • Le Validation Service COPA-DATA pour les fichiers MTP vérifie que tous les fichiers MTP sont compatibles. Une fois importés dans la suite MTP de zenon, ces fichiers sont gérés dans une base de données centrale. Les opérateurs disposent ainsi à tout moment d'une vue d'ensemble de tous les fichiers MTP utilisés.
  • Chaque fichier MTP est un modèle pour un équipement spécifique. Si vous en avez plusieurs du même type, plusieurs instances peuvent être créées à partir du modèle en utilisant le service de gestion des instances PEA.

 

  • Dans l'étape d'orchestration du processus (POL), les utilisateurs relient les instances PEA nouvellement générées et connectent logiquement les équipements par glisser-déposer dans un éditeur graphique. Toutes les images de processus, les variables, les fonctions de base pour le contrôle des lots ISA 88, la configuration OPC UA, les rapports, les alarmes et les pistes d'audit sont générés automatiquement.

 

  • Avec PEA Software Suite, COPA-DATA fournit aux opérateurs un système de contrôle local directement sur la machine. Une IHM moderne et conviviale - comprenant des fonctions telles que le contrôle des lots ISA-88, la gestion des utilisateurs et les pistes d'audit - permet aux opérateurs de gérer les processus de manière sûre et ergonomique. L'application garantit également l'intégrité des données conformément à la norme FDA 21 CFR Part 11 et à l'annexe 11 des directives BPF de l'UE.
  • Si les équipements existants doivent être compatibles avec le protocole MTP lors de la mise en place d'une production modulaire, la passerelle MTP peut vous aider. Elle connecte les systèmes existants et envoie les informations pertinentes à l'orchestration via OPC UA et conformément aux normes MTP. Ainsi, les utilisateurs restent indépendants des fabricants et peuvent choisir les machines et les solutions logicielles qui répondent le mieux à leurs besoins.

 

 

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MTP – production modulaire avec zenon de COPA-DATA

Depuis plus de 30 ans, COPA-DATA a pour objectif de simplifier les processus à l’aide de solutions logicielles et d’automatisme. De nos jours, la technologie qui se cache derrière cela porte un nom : MTP. Nous nous appuyons sur notre expérience afin d’améliorer constamment la plateforme logicielle zenon. Appuyez-vous sur notre savoir-faire pour répondre à vos exigences de production modulaire. Une approche  modulaire via MTP peut révolutionner les usines de production et les rendre plus compétitives pour l’avenir. Contactez-nous dès aujourd’hui pour en apprendre plus sur zenon.

 

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En savoir plus sur MTP

Les fabricants font face à des défis inédits. Apprenez-en plus sur la production modulaire et la façon dont MTP aide à améliorer la compétitivité.

Modular plants in life sciences: Dream or reality? 

Interested in this article? It was published in our INFORMATION UNLIMITED magazine Vol. 38.

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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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