Cytiva, un proveedor global de tecnologías y servicios que avanzan y aceleran el desarrollo y la manufactura del sector terapéutico, colabora con Watson Marlow Fluid Technology Group (WMFTG) para desarrollar una nueva línea de bombas peristálticas EtherNet/IP. Las nuevas bombas permiten a los fabricantes de fármacos biofarmacéuticos mejorar el control del proceso y los datos de acceso mediante redes Ethernet. Las bombas peristálticas son muy apropiadas para la elaboración de fármacos biológicos, incluidos los utilizados en terapia celular y terapia génica.
La nueva línea de bombas EtherNet/IP ofrece una sencilla integración en la red que facilita el envío de datos para la toma de decisiones en tiempo real durante la fabricación. Esta capacidad de acceso a más información ayuda a los clientes a mejorar la eficiencia, calidad y seguridad de los procesos de producción automatizados, lo cual al fin y al cabo ayuda a reducir el coste de los procesos de fabricación de fármacos.
«En Cytiva elegimos trabajar con compañías que tienen tecnología probada, altos estándares de calidad, el mejor soporte técnico y están centradas en la innovación», dice Michelle Stafford, líder de marketing global de Cytiva para soluciones de bioproceso. «Los biofabricantes valoran la rapidez de comercialización y necesitan plataformas flexibles de manufactura que cumplan los requisitos globales. Nosotros elegimos trabajar con compañías que soportan y ofrecen productos a nivel global y eso es exactamente lo que obtenemos de Watson-Marlow Fluid Technology Group».
Las bombas EtherNet/IP 630 y 730 de WMFTG están actualmente siendo sometidas a pruebas en diferentes aplicaciones de gestión de fluidos, incluida la gestión de la transferencia de un lote completo de materiales desde un biorreactor Xcellerex a un mezclador. Las bombas EtherNet/IP 530 más pequeñas de WMFTG se utilizan para controlar los niveles de pH en mezcladores y biorreactores y gestionar antiespumante y glucosa en los biorreactores. Cytiva utiliza además las bombas para el procesado continuo de los pasos de cultivo y perfusión de algunas aplicaciones.
Desarrollo del producto
Cytiva pidió ayuda a Watson Marlow para el desarrollo de una bomba dentro de una iniciativa de refresco de producto para abordar el movimiento hacia la automatización y el Internet de las cosas (IoT) en la industria biofarmacéutica. El proceso de creación de fármacos arroja una cantidad ingente de datos, incluidos parámetros del proceso, puntos de consigna y rendimiento.
«Los biofabricantes se enfrentan al reto de gestionar cantidades enormes de datos y de tipologías diferentes y nosotros queríamos encontrar una forma de empaquetar los datos de manera que fuera más fácil tomar decisiones con seguridad en tiempo real durante la producción», explica Stafford. «Esta información podría a la larga afectar al coste y la entrega del fármaco al paciente».
Muchos productos heredados habían sido desarrollados con el consolidado pero vetusto protocolo de bus de campo (PROFIBUS). El equipo de automatización estaba buscando cómo desarrollar productos que pudieran abordar el movimiento hacia el análisis de grandes datos online basados en la nube. También estaban pendientes de productos «que perduren en el tiempo» en la medida de lo posible mediante la selección del protocolo correcto de red, uno que resistiera la insistencia creciente en la seguridad de los sistemas conectados IoT.
Jay Doherty, arquitecto de sistemas de control en Cytiva, trabajó en estrecha colaboración con WMFTG para crear una bomba que se alejara de la dependencia de PROFIBUS. Tras una revisión rigurosa de las opciones disponibles el equipo seleccionó el protocolo de control Ethernet. «Pensamos que Ethernet era la forma más factible de acceder al IoT, al menos para la próxima década, basándonos en la disponibilidad de los componentes y el enorme soporte del protocolo Ethernet en la industria además de en el mundo aún más grande de la tecnología».
Una vez que el equipo Cytiva-WMFTG eligió la tecnología Ethernet, evaluaron las opciones de automatización industrial más conocidas, y por último seleccionaron EtherNet/IP. «Realizamos una auditoría de compatibilidad de dispositivos con sensores, balanzas y otros dispositivos que se utilizan para realizar mediciones en la industria biofarmacéutica, y decidimos que estaban más disponibles en EtherNet/IP que en Profinet, la otra opción posible más ampliamente utilizada en Europa», explica Doherty. «Además, los dos sistemas de control que Cytiva utiliza actualmente (Rockwell y Delta V) se integran mejor con EtheNet/IP que con Profinet».
Los clientes que utilizan EtherNet/IP podrán conectar sensores de presión y de caudal directamente a la bomba con los datos disponibles en la red de control de la fábrica/proceso. Los límites de aviso y de alarma detendrán la bomba si se superan los límites de los sensores y un sensor de fugas se encargará de controlar el funcionamiento para evitar fugas.
Compartir datos mejora el bombeo
Aunque las bombas peristálticas son extremadamente precisas incluso a bajas velocidades, los sensores de realimentación son cada vez más importantes ya que la fabricación continua en lotes se está convirtiendo en la norma. «Las nuevas bombas peristálticas EtherNet/IP de WMFTG se pueden utilizar con caudalímetros que permitirán al controlador de red de la bomba compensar la degradación del tubo según envejezca», dice Doherty, y añade que «según avancemos hacia el procesado continuo, el caudal calculado simplemente dejará de ser suficiente. Con las nuevas bombas un caudalímetro será capaz de utilizar la realimentación positiva para mantener el caudal necesario del proceso».
Las bombas EtherNet/IP ofrecen ventajas importantes
Reduce los costes operativos y mejora el rendimiento del proceso mediante redes digitales modernas
Al cambiar a un protocolo de comunicación moderno como EtherNet/IP, Cytiva puede recopilar una amplia variedad de datos que antes no estaban disponibles. Además, los biofabricantes ya no tendrán que utilizar controladores a modo de concentradores de datos, ahorrando así dinero en el montaje de grandes controladores de datos que no se utilizan. En vez de eso, podrán instalar conexiones simultáneas. «Esto quiere decir que los usuarios pueden utilizar una bomba tal y como lo pide el proceso y recoger datos de ella en tiempo real, en vez de recogerlos de un controlador. Si un operador de campo quiere saber el número de horas que ha funcionado la bomba puede preguntarle directamente al dispositivo», explica Doherty. «Es claramente un enfoque «divide y vencerás» del flujo de datos, algo estupendo para aquellos que tienen que estar atentos a lo que ocurre en el controlador en todo momento».
Conecte sensores de caudal y presión locales y utilice la bomba como una puerta de enlace a los datos de los sensores
Esta nueva función permite a Cytiva reducir el difícil recuento de entrada/salida (I/O) y permite tratar a los puntos I/O como I/O remotos. Antes, tomar una lectura de presión precisaba generalmente de un elemento con un transmisor y cableado hasta un módulo. Con la nueva bomba EtherNet/IP de WMFTG EtherNet/IP los biofabricantes pueden conectar un transmisor de presión directamente en la parte trasera de la bomba y leerlo mediante EtherNet/IP. De esta forma se reduce el cableado, la certificación de la instalación, la posible certificación del funcionamiento, y la complejidad de todo el sistema.
Fácil integración con ficheros EDS y un perfil de dispositivo avanzado de Rockwell Automation
Las nuevas bombas están equipadas con un fichero EDS autorizado de ODVA que permite a los usuarios desbloquear una característica adicional extremadamente beneficiosa: toda la información que entra en el controlador se captura en su formato de datos nativo. Esto quiere decir que no es necesario el formateado o el intercambio de bytes para gestionar los datos, optimizando considerablemente la carga de trabajo y la transferencia de datos.
No hay necesidad de adaptadores o gateways, ahorrando así dinero y espacio. Además, las nuevas bombas ofrecen una enorme modernización del sistema con una buena dosis de preparación para el futuro, además de ahorrar dinero en adaptadores o gateways. Y, asimismo, ofrece una solución de automatización digital para la industria biofarmacéutica
«Las nuevas bombas WMFTG EtherNet/IP son una herramienta importante para los fabricantes de hoy en día del sector biofarmacéutico que se enfrentan a retos partiendo del riesgo de comprometer su propiedad intelectual por los sistemas inseguros, y de tener que validar procesos cada vez que se hace un cambio», concluye Doherty. «Las bombas EtherNet/IP de Watson Marlow representan un avance importante y ha sido un placer colaborar con el equipo de WMFTG en el desarrollo del producto».
