En la parte 1 de este blog describimos por qué los productores biológicos pequeños y medianos deben adoptar un sistema de control distribuido moderno (DCS) cuando incorporan sistemas de un solo uso en sus instalaciones. Es un enfoque que ejerce un impacto ahora y en el futuro al crear una operación más flexible que se ajusta fácilmente a diferentes volúmenes de producción. Ya hemos estudiado cómo la elección del DCS adecuado afecta dos áreas:
- La infraestructura de red al simplificar las conexiones y proporcionar acceso transparente a los datos
- La flexibilidad de las operaciones al reducir el esfuerzo necesario para llevar a cabo la transferencia tecnológica y el desarrollo de procesos
Culminaremos con una explicación de las ventajas al cubrir cuatro áreas adicionales que pueden ayudarlo a satisfacer los requisitos reglamentarios, reducir las tareas de validación, incorporar analítica y tecnologías digitales más modernas, y reducir el costo total de propiedad.
Estandarización de la tecnología
Cuanto más diseño se incorpora en la tecnología y la funcionalidad personalizadas en una instalación de un solo uso, más se requieren esos conocimientos especializados para las actividades de diseño, operación y mantenimiento. Este requisito de conocimientos especializados debe instar a los productores a establecer y aprovechar al máximo las normas.
Normas como la ISA-88 (1), ISA-18.2 (2) e ISA-101 (3) de la International Society of Automation (ISA) contribuyen a promover un enfoque de diseño uniforme de múltiples equipos para las funciones, incluyendo el estilo procedimental de control, gestión de alarmas e interface operador-máquina (HMI). Es fácil habilitar estas normas al configurar los sistemas de control modernos mediante el uso de bibliotecas de software comerciales listas para usar. Gracias a estas bibliotecas basadas en clases, los proveedores de equipos pueden crear software para aplicaciones específicas en menos tiempo y con un menor costo de desarrollo.
Además, estas bibliotecas les facilitan la vida a las personas que heredan los equipos –como grupos de trabajo de validación, ingenieros de procesos y técnicos de asistencia técnica– puesto que el software supone menos riesgos, proporciona información uniforme y facilita el mantenimiento.
Además, las bibliotecas incluyen estructuras de datos estándar para clases específicas de dispositivos, tales como bombas y válvulas, entre otros. Estas estructuras de datos sirven de base para crear la analítica de los equipos, lo cual ayuda a los productores a aumentar el desempeño de los procesos o el tiempo productivo de los equipos a largo plazo.
Experiencia del operador
La experiencia de usuario del personal de operaciones a menudo se descuida en los proyectos de automatización. Pero los productores deben considerar priorizar la experiencia de usuario del sistema de control si desean mejorar la eficacia de la fuerza laboral. Por ejemplo, se pueden emplear bibliotecas de objetos reutilizables basados en clases para crear un estilo de interface de usuario común. El aspecto de una válvula en un equipo modular de filtración de flujo tangencial será igual a su aspecto en un biorreactor.
Los productores deben asegurarse asimismo de que su sistema de visualización aproveche las normas industriales, como la ISA 101 (3). La norma puede ayudar a llamar la atención de los operadores sobre las condiciones del proceso adversas para garantizar que dichas condiciones puedan detectarse y resolverse con rapidez.
Tecnologías disruptivas
Las nuevas tecnologías cambian el modo de trabajo del personal en una instalación de un solo uso, en particular cuando se trata de realidad aumentada (AR). ¿Cómo pueden los productores implementar la tecnología como la AR de forma que tenga sentido en las instalaciones? Para ello, los ingenieros de automatización deben reunirse con los equipos de ingeniería de procesos y de operaciones para hablar sobre las necesidades y los riesgos potenciales que la tecnología puede resolver.
Por ejemplo, los productos de consumo de un solo uso pueden requerir que los operadores hagan centenares de conexiones higiénicas y asépticas durante la configuración. Una conexión equivocada puede ocasionar una costosa pérdida de un lote. Cuando estas tareas se realizan en un entorno de AR, un operador puede confirmar cada conexión y reducir la posibilidad de errores.
En otros casos, es posible que los operadores de producción no tengan a la vista una HMI al realizar actividades determinadas como, por ejemplo, los medios de bombeo, lo cual puede hacer que el operador ignore notificaciones de alarmas críticas. Puede ser útil que los operadores se pongan un casco de AR cuando realicen este trabajo para aumentar la probabilidad de que vean las alarmas cuando se produzcan.
Ciberseguridad
La mitigación de los riesgos de ciberseguridad representa una prioridad para la mayoría de los productores actuales. Un enfoque de ciberseguridad robusto puede ayudar a los productores a proteger sus datos sensibles tanto reglamentarios como de procesos, a la vez que aprovechan las muchas ventajas de las operaciones digitalizadas.
Una parte de este enfoque incluye el diseño de un sistema de control según normas como la ISA/International Electrotechnical Commission (IEC) 62443 (4), que es una norma de ciberseguridad basada en consenso para automatización. La norma establece que el uso de múltiples capas de protección ofrecerá el mayor nivel de redundancia si falla una capa de protección específica. Este concepto se conoce como una estrategia de defensa en profundidad, y comprende los conocimientos y la concienciación del personal, la seguridad física, la aplicación y la seguridad de los dispositivos. Algunos sistemas de control ahora están certificados para satisfacer esta norma.
Los dispositivos de control habilitados para seguridad del protocolo industrial común (CIP) ofrecen otra capa de protección. CIP Security es una extensión del CIP de la asociación de la industria de automatización, ODVA. Utiliza la autenticidad, integridad y confidencialidad de datos para proporcionar protección frente a ataques a las comunicaciones industriales. Además, el software de gestión de activos industriales puede ofrecer capacidades de recuperación y copias de seguridad automáticas que son críticas tras un incidente de seguridad.
Facilitando el viaje hacia la producción
Un sistema de control moderno, escalable y flexible ofrece un enfoque práctico para desarrollar una instalación de un solo uso automatizada. Cuando se eligen las opciones de diseño adecuadas, esta arquitectura puede ayudar a los productores a construir una instalación conectada y basada en información que se ajuste al volúmen de producción y evolucione a la par de su negocio.
