用于生物制药生产的新型泵

06.08.2020
Cytiva是一家全球技术和服务提供商,致力于推进和加速治疗药物的开发和制造,与Watson Marlow流体技术集团(WMFTG)合作开发新的EtherNet/IP蠕动泵系列。
用于生物制药生产的新型泵

Cytiva与Watson-Marlow合作开发了EtherNet/IP控制蠕动泵的新产品线。(图片来源:沃森马洛流体技术集团)

新的泵使生物制药制造商能够改进过程控制和使用以太网网络访问数据。这种泵非常适合生产生物药物,包括用于细胞治疗和基因治疗的药物。

EtherNet/IP套管泵的新系列提供了简单的网络集成,这使得在生产过程中很容易对数据进行打包,从而做出实时决策。这种获取更多信息的能力有助于客户提高自动化生产过程的效率、质量和安全性,并提高进入市场的速度——最终有助于降低药物生产过程的成本。

“在Cytiva,我们选择与那些拥有成熟技术、高质量标准、优质产品支持和专注创新的公司合作,”Cytiva生物过程解决方案全球营销负责人米歇尔·斯塔福德(Michelle Stafford)说。“生物制造商重视进入市场的速度,他们需要符合全球需求的灵活生产平台。我们选择与在全球范围内支持和提供产品的公司合作,这正是我们从屈臣氏-马洛流体技术集团得到的。”

WMFTG的EtherNet/IP 630和730泵目前正在进行各种液体管理应用的试验,包括管理从Xcellerex生物反应器到混合器的整批材料的转移。WMFTG的小型Ethernet/IP 530泵用于控制混合器和生物反应器中的pH值,以及管理生物反应器中的消泡剂和葡萄糖。Cytiva也使用泵连续处理收获和灌注步骤在一些应用。

产品开发
Cytiva请求WMFTG协助开发一种泵,作为产品更新计划的一部分,以应对生物制药行业的自动化和物联网(IoT)运动。制药过程中产生了大量的数据,包括工艺参数、设定点和产量。

Stafford解释说:“生物制造商面临着管理收集到的大量和不同类型的数据的挑战,我们想要一种方法来打包数据,以便在生产过程中更容易做出实时决策。”“这些信息最终可能会影响到成本和向患者提供药物。”

许多遗留产品都是使用成熟但老化的现场总线(PROFIBUS)网络协议开发的。自动化团队正在寻求开发能够适应基于云的在线大数据分析趋势的产品。他们还通过选择正确的网络协议,尽可能地关注“防未来”产品——该协议将符合人们对物联网连接系统安全性的日益关注。

Cytiva控制系统架构师Jay Doherty与WMFTG密切合作,创建了一种摆脱对PROFIBUS依赖的泵。经过对可用选项的严格审查,团队选择了以太网控制协议。“基于组件的可用性和以太网协议在制造业和更大的技术领域的巨大支持,我们认为以太网是最可能访问物联网的方式——至少在未来十年是这样。”

一旦Cytiva-WMFTG团队决定采用以太网技术,他们就评估了最广为人知的工业自动化选项,最终选择了Ethernet /IP。Doherty解释说:“我们对用于生物制药生产测量的传感器、刻度和其他设备的设备兼容性进行了审计,并确定它们在EtherNet/IP中比Profinet更广泛使用,Profinet是另一个在欧洲广泛使用的可能选项。”此外,Cytiva目前使用的两种控制系统(Rockwell和Delta V)与EtherNet/IP的集成比Profinet更好。”使用EtherNet/IP的客户将能够将压力和流量传感器直接连接到泵的后部,并通过网络提供数据用于工厂/泵的控制。如果传感器的限制超过,警告和报警限位将停止泵,泄漏传感器控制操作以防止泄漏。

共享数据改善泵送
尽管蠕动泵即使在低速下也非常准确,但随着连续批量生产成为常态,反馈传感器正迅速变得更加重要。Doherty表示:“新的WMFTG EtherNet/IP蠕动泵可以与流量计一起使用,使泵网络控制器能够补偿管道随着时间的推移而退化的情况。”他补充说:“随着我们向连续加工发展,计算流量是远远不够的。使用新型泵,流量计将能够使用正反馈来维持过程所需的流量。”

EtherNet/IP套管泵具有显著的优势

  • 使用现代数字网络降低运营成本,提高流程性能
    通过切换到像EtherNet/IP这样的现代通信协议,Cytiva可以引入以前从未有过的各种各样的数据。此外,生物制造商将不再需要依赖控制器作为数据集中器,节省了为不使用的数据建造大型控制器的资金。相反,它们可以以并发连接为特色。“这意味着用户可以完全按照过程的要求运行泵,并从泵中实时收集数据,而不是从控制器中收集数据。如果现场操作人员想知道泵的运行小时数,可以直接询问设备。“所以,这确实是一种分而治之的方法来处理数据流,这对于那些需要时刻关注控制器中发生的事情的人来说非常好。”
  • 插入本地压力和流量传感器,并使用泵作为传感器数据的网关
    这个新功能允许Cytiva减少硬输入/输出(I/O)计数,使他们能够将I/O点视为远程I/O。在过去,测量压力通常需要一个带有发射器的元件,并将其连接回模块。使用新的WMFTG EtherNet/IP套管泵,生物制造商可以将压力变换器直接插入泵的后部,并通过EtherNet/IP读取数据。这减少了布线、安装资格、潜在的操作资格和整个系统的复杂性。
  • 使用EDS文件和罗克韦尔自动化高级设备配置文件轻松集成
    新泵配备了ODVA授权的EDS文件,这使用户能够解锁一个非常有益的额外功能——所有进入控制器的信息都被捕获在其原生数据类型中。这意味着管理该数据不需要类型转换或字节交换,极大地简化了工作负载和数据传输。
  • 不需要适配器或网关,节省资金和空间
    新泵提供了大量的系统现代化与健康剂量的未来证明。除了在适配器或网关上省钱之外。
  • 新型泵为生物制药生产提供数字化自动化解决方案
    Doherty总结道:“新的WMFTG EtherNet/IP套管泵是当今生物制药制造商的重要工具,它们面临着知识产权被不安全系统泄露的风险,以及在任何更改过程中都需要验证工艺的挑战。”WMFTG EtherNet/IP套管泵是向前迈出的重要一步,很高兴与WMFTG团队合作开发该产品。”

更多关于这个主题的文章