¿Cómo se alinea el procesamiento continuo con la Industria 4.0?

14 de agosto de 2019

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En mi blog anterior, donde proseguí con el procesamiento continuo, propuse que la integración y la intensificación de procesos eran impulsores clave para el bioprocesamiento continuo y que existe una alineación con la Industria 4.0 y la inteligencia artificial (IA). Me gustaría ampliar un poco más sobre eso hoy.

 

Escuchamos el término 'Industria 4.0'1 a menudo en estos días y parece haberse transformado en bioprocesamiento 4.0 en el sector biofarmacéutico. El término Industria 4.0 se originó hace varios años, a partir de un proyecto en la estrategia de alta tecnología del gobierno alemán, que promovía la informatización de la fabricación con Industria 4.0 impulsada por:

 

  • Digitalización e integración de cadenas de valor verticales y horizontales
  • Digitalización de ofertas de productos y servicios.
  • Modelos de negocios digitales y acceso de clientes

 

La tendencia es hacia la automatización y el intercambio de datos en tecnologías de fabricación que incluyen Internet de las cosas (IoT) y 'Digital Twins'. Con este telón de fondo, veo varias áreas de alineación con el procesamiento continuo, que incluyen:

 

  • La automatización, el control y la gestión de datos son aspectos clave de los futuros nuevos bioprocesos continuos
  • Los análisis en línea o en línea respaldan el impulso para mejorar la calidad del producto y la seguridad del paciente, así como el rendimiento general de las instalaciones
  • Uso de la realidad virtual (VR) para diseñar el diseño de las instalaciones y optimizar la usabilidad del equipo
  • Crear gemelos digitales para evaluar varios escenarios de producción continua y crear estrategias de mitigación de riesgos

 

Entonces, ¿qué queremos decir con un gemelo digital? Originalmente desarrollados para mejorar los procesos de fabricación, los gemelos digitales se están redefiniendo como réplicas digitales de entidades vivas y no vivas que permiten que los datos se transmitan sin problemas entre los mundos físico y virtual. Los gemelos digitales facilitan los medios para monitorear, comprender y optimizar las funciones de todas las entidades físicas y para los humanos brindan retroalimentación continua para mejorar la calidad de vida y el bienestar2. Entonces, un gemelo digital se puede describir de la siguiente manera3:

 

  • Una réplica digital de una entidad física viva o no viva
  • Al unir el mundo físico y el virtual, los datos se transmiten sin problemas, lo que permite que la entidad virtual exista simultáneamente con la entidad física.
  • Gemelo digital se refiere a una réplica digital de activos físicos (gemelos físicos), procesos, personas, lugares, sistemas y dispositivos que se pueden utilizar para diversos fines.

 

Al aplicar la plataforma Solution Builder de Hakobio4, podemos crear gemelos digitales de una instalación de bioprocesamiento continuo y, a través de la realidad virtual (VR), podemos ingresar a la instalación para realizar un recorrido. Podemos diseñar rápidamente una instalación de bioprocesamiento continuo y optimizar el diseño y la utilización del espacio, la facilidad de uso del equipo y el entorno operativo. Un ejemplo de una instalación de fabricación continua es:

 

 

Si entramos efectivamente en la instalación continua, podemos apreciar el diseño a escala de la operación:

 

 

Este enfoque se puede llevar un paso más allá y la realidad virtual permite que una persona ingrese de manera efectiva a las instalaciones utilizando una pantalla de video sensible al movimiento especializada que cubre sus ojos. El usuario puede moverse por la instalación y alrededor de todo el equipo como si estuviera en el entorno de producción real.

 

Con la realidad virtual, se puede evaluar el impacto de agregar o mover equipos dentro de la instalación para optimizar el diseño de la instalación dentro de las limitaciones de espacio, al tiempo que permite la usabilidad más efectiva del operador.

 

Mirando hacia el futuro con la adopción de tales enfoques digitales, debería ser posible crear gemelos digitales para evaluar varios escenarios de producción continua y crear estrategias de mitigación de riesgos como:

 

  • Estrategias de bolsa de aumento
  • Reemplazo de consumibles
  • Salvaguardar los pasos críticos del proceso

 

Con este paso hacia la digitalización del procesamiento continuo, ¿cuál es el valor agregado que se obtiene? Esta es una pregunta que me hacen con frecuencia y la respuesta es ¡No lo sé! De hecho, ¡nadie hace como que estamos mirando hacia el futuro en lugar de informar la historia! Sin embargo, leí un informe técnico interesante de PTC5, titulado “Cuantificación del valor de la transformación digital en la fabricación”. que aborda este problema y puede brindarle algunas ideas sobre dónde están los ahorros potenciales y el valor que puede aportar la adopción de estas nuevas prácticas.

 

Más para seguir la próxima vez.           

 

 

 

Referencias:

 

  1. www.en.wikipedia.org/wiki/Industria_4.0
  2. Gemelos digitales: La convergencia de las tecnologías multimedia, Saddick, A. El (2018) IEEE Multimedia 25 87-92
  3. www.en.wikipedia.org/wiki/Digital_twin
  4. www.hakobio.com
  5. Cuantificación del valor de la transformación digital en la fabricación, White Paper, PTC Inc, 2019

 

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Peter Levison, director ejecutivo de desarrollo empresarial

El Dr. Peter Levison tiene un doctorado obtenido en el Departamento de Bioquímica de la Universidad de Manchester. Tiene un MBA otorgado a través de la Open University Business School, Milton Keynes. Peter es miembro de varios organismos profesionales.
El Dr. Peter Levison tiene un doctorado obtenido en el Departamento de Bioquímica de la Universidad de Manchester. Tiene un MBA otorgado a través de la Open University Business School, Milton Keynes. Peter es miembro de varios organismos profesionales.
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