Poucas peças, grandes feitos: o potencial da produção modular

A demanda crescente por soluções individuais e pequenos lotes tem resultado em ciclos de produção e inovação cada vez mais curtos. Este é um desafio para a indústria farmacêutica e, mais especificamente, para a fabricação baseada em processos. As fábricas estruturadas em processos convencionais da indústria química, farmacêutica, de alimentos, e de cosméticos geralmente não são flexíveis o suficiente. Não são capazes de gerenciar com eficiência a introdução de novos produtos ou alterações nas quantidades de produção. A digitalização e a modularização trazem soluções para esses desafios, ao simplificarem o processo. Com a produção modular, é possível subdividir a tarefa geral em pequenas partes. Ao contrário das antigas abordagens monolíticas, o processo de produção aqui é dividido em serviços individuais e padronizados. A interconexão lógica permite conectar os módulos individuais de diversas maneiras, um recurso também conhecido como plug & produce (ligar e produzir). O resultado é uma solução de alto desempenho que agiliza a produção e que, além de gerar benefícios para a indústria farmacêutica e para os processos de manufatura, vai revolucionar a produção em muitos setores.

 

 

 

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Benefícios intersetoriais da produção modular

Alta capacidade de inovação

A modularização reduz riscos de investimento associados ao ingresso no mercado ao adaptar a capacidade de produção a cada mercado, garantindo assim maior competitividade.

 

Redução de 40% nos custos de produção

A configuração eficaz de fábricas modulares reduz os custos de conversão/inicialização de uma unidade de produção. Essa redução nos custos de produção é especialmente percebida na produção de pequenos lotes.

 

Tempo de lançamento no mercado 50% mais rápido*

O tempo de lançamento dos produtos no mercado é significativamente mais curto na produção modular, pois a maior parte do trabalho de engenharia é feito com módulos pré-fabricados que podem ser integrados ao sistema de controle de processo com um gasto mínimo. Também é muito mais fácil expandir do laboratório para a fase de produção, com redução no tempo geral de desenvolvimento do produto.

 

Flexibilidade máxima

A modularização aumenta consideravelmente a flexibilidade de utilização da fábrica pela facilidade de reutilização ou substituição das unidades modulares, sem qualquer custo adicional de engenharia. Além da flexibilidade, o zenon elimina a necessidade de vincular a produção com equipamentos de fabricantes específicos.

 

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

 

 

Pacote de tipo de módulo (MTP): uma mudança de paradigma na produção

A descrição uniforme das informações sobre cada módulo é o requisito básico para garantir uma modularização consistente na produção. Quais objetos de dados são registrados? Quais serviços devem ser executados? A descrição é realizada de maneira uniforme por meio do "MTP" (Pacote de tipo de módulo) com padrão intersetorial, independente de fabricante. Todas as informações são fornecidas em um formato padronizado, facilitando a integração em uma Camada de Orquestração de Processo subordinante (zenon-POL). O zenon-POL e o zenon Engineering Studio se interligam de maneira totalmente automatizada aqui. Portanto, todas as etapas de trabalho são automatizadas no Engineering Studio e transferidas para o Service Engine por meio de uma Camada de Orquestração de Processo (POL), gerando um sistema de controle de processo (DCS) de um modo totalmente automatizado, em apenas algumas etapas.

POL_Grafik

 

A engenharia modular compõe a maior parte da engenharia. Posteriormente, a integração de módulos totalmente automatizados no sistema de controle de processo reduz substancialmente os custos de engenharia. É possível tornar as fábricas mais antigas compatíveis com MTP e integrá-las à camada de orquestração de processo, sem gastos excessivos de programação, usando o recurso integrado zenon Soft Logic.

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Para exemplificar, o MTP pode ser comparado a um driver de impressora. A impressora (um subsistema) conecta-se a um computador central independente do fabricante. O objetivo é conectar o dispositivo da forma mais simples possível, sem demora. O computador pode acessar facilmente os serviços “imprimir” ou “digitalizar”. Da mesma forma, a camada de orquestração de processo (POL) detecta os serviços disponíveis nos módulos individuais via MTPS e pode acessá-los diretamente. A função “Conectar e imprimir” seria o “conectar e produzir” na área de automação de fábrica e engenharia de processos, afinal, a digitalização pode ser um processo fácil, até mesmo em uma escala maior!

 

 

O zenon MTP Suite da COPA-DATA fornece todos os serviços de que você precisa para implementar a produção modular completa. Otimize os processos de produção existentes em seus negócios e aproveite os benefícios da fabricação ágil que atende a todas as normas relevantes.

 

  • O MTP Editor facilita a criação e a edição de arquivos MTP de sistemas novos e legados. Cada uma das etapas é verificada em tempo real para garantir que o processo esteja em conformidade com a norma VDI/VDE/NAMUR 2658.
  • O Validation Service for MTP files da COPA-DATA verifica se os novos arquivos são compatíveis, mesmo durante a configuração. Assim que todos os arquivos são importados no zenon MTP Suite, eles são gerenciados em um banco de dados central. Com isso, os operadores conseguem ter uma visão geral de todos os arquivos MTP em uso, a qualquer momento.
  • Cada arquivo MTP é um modelo para uma peça específica do equipamento. Se você tiver diversas peças do mesmo tipo, várias instâncias poderão ser criadas a partir do modelo por meio do serviço de gerenciamento de instâncias PEA (process equipment assembly).
  • Na etapa de Orquestração do processo (POL), os usuários podem vincular as instâncias de PEA recém-geradas e conectar logicamente o equipamento por meio da função de arrastar e soltar em um editor gráfico. Todas as imagens do processo, as variáveis, as funções básicas do controle de lotes ISA-88, as configurações de OPC UA, os relatórios, os alarmes e as trilhas de auditoria são gerados automaticamente ao pressionar um único botão.
  • Com o PEA Software Suite, a COPA-DATA fornece aos operadores um sistema de controle local direto na máquina. Uma HMI de última geração e fácil de usar que inclui recursos, como controle de lotes ISA-88, gerenciamento de usuários e trilhas de auditoria, permite que os operadores gerenciem os processos com segurança e ergonomia. O aplicativo também garante a integridade dos dados de acordo com as diretrizes de EU GMP da Norma 21 CFR Parte 11 e Anexo 11 da FDA.
  • Se for preciso tornar o equipamento legado compatível com MTP durante a configuração da produção modular, o MTP Gateway poderá ajudar. Ele conecta os sistemas legados e envia as informações relevantes para a orquestração via OPC UA, de acordo com as normas de MTP. Isso garante que os usuários continuem sem depender de fabricantes e possam escolher as máquinas e as soluções de software que melhor atendam às necessidades deles.

 

Modularisierung_Grafik

 

MTP: produção modular com a plataforma de software zenon da COPA-DATA

Há mais de 30 anos, a COPA-DATA assumiu o compromisso de simplificar processos com soluções digitais e de automação. Hoje, a tecnologia por trás disso tem um nome: MTP. Utilizamos nossa experiência sólida para aprimorar continuamente a plataforma de software zenon. Conte conosco para cumprir seus requisitos de produção modular atuais e futuros. Se bem planejada, a modularização via MTP pode revolucionar o setor de fabricação baseada em processos e torná-lo competitivo para o futuro. Entre em contato conosco hoje mesmo para saber mais sobre zenon.

 

 

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Our MTP Insights

Product and innovation cycles are getting shorter and shorter, thanks to an increased demand for small batches and individualized solutions.

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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