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Inline-Prozesssensoren erhöhen Prozesssicherheit

Automatisierte Steuerung kritischer Prozessparameter
Inline-Prozesssensoren erhöhen Prozesssicherheit

Die Herstellung von Produkten im Bereich der Chemie- und Pharmaindustrie ist ein komplexer Vorgang. Im vorgelagerten Prozess können minimale Schwankungen der Umgebung zu deutlich reduzierten Erträgen führen. Daher erfordert das PAT-Framework FDA-Inline-Prozesssensoren, die die Messvorgänge weg von einer manuellen Probenahme und separaten Analysegeräten hin zur automatisierten Steuerung kritischer Prozessparameter führt.

Ziel des Einsatzes von Inline-Prozesssensoren in Produktionsverfahren ist es, den Herstellern ein optimales Datenverständnis sowie eine bessere Kontrolle ihrer Prozesse zu ermöglichen. Sowohl die Produktentwicklung mit ihren Experimenten und Tests im Labor, als auch die Produktion stehen so auf einem sicheren Fundament. Die vergangenen zwei Pandemiejahre haben gezeigt, wie wichtig dieser Technologievorsprung sein kann. Innerhalb kürzester Zeit konnte die Impfstoffproduktion hochgefahren werden. Fast alle Impfstoffhersteller haben Inline-Sensoren des im schweizerischen Bonaduz ansässigen Technologieunternehmens Hamilton im Einsatz. Denn der Unternehmensbereich Process Analytics hat sich mit seinen Prozesssensoren auf die Anforderungen in biopharmazeutischen Produktionsprozessen spezialisiert und bietet für dieses Segment offene Messtechniklösungen für die wichtigsten Prozessparameter: pH, Oxidations-Reduktions-Potenzial (ORP), Gelöstsauerstoff und Zelldichte. Darüber hinaus hat das Unternehmen im vergangenen Jahr einen CO2-Sensor vorgestellt, der es erlaubt, diesen wichtigen Parameter inline direkt im Bioreaktor zu messen.

Smarte Sensoren

Die Arc-Technologie, die für alle Sensoren erhältlich ist, gestaltet die Produktions- und Forschungsprozesse in den unterschiedlichsten Prozessabschnitten absolut smart: Die Arc-Sensoren verfügen dank ihres integrierten Mikrotransmitters über eine 4…20-mA-Schnittstelle und können somit direkt in vorhandene Infrastrukturen integriert werden. Auch die Möglichkeit, sämtliche Sensordaten an das Prozessleitsystem (PLS) zu übertragen, wird mit der integrierten digitalen Modbus-Schnittstelle geboten. Da es sich um eine bidirektionale Kommunikation handelt, kann der Sensor direkt vom PLS aus konfiguriert werden. Sämtliche Werte stehen in Echtzeit zur Verfügung, sodass eine optimale Steuerung der Prozesse stattfinden kann, die sowohl die Qualität der Ergebnisse, als auch Ausschuss und Zeitverluste auf ein Minimum reduziert. Zudem ermöglicht die Sensorintelligenz die Kalibrierung im Messlabor bzw. in kontrollierten Umgebungen und gewährleistet ein hohes Maß an Ausfallsicherheit. Konfigurationseinstellungen können von Sensor zu Sensor übertragen werden, was Zeit einspart und Fehlerpotenziale erheblich reduziert.

Um die Anwendung der Arc Sensoren im Handling so simpel wie möglich zu gestalten, können sie auch mit PCs und mobilen Endgeräten konfiguriert und überwacht werden. Darüber hinaus ist das Signal der Arc-Sensoren besonders robust. Mittels Bluetooth-Adapter sind alle intelligenten Sensoren in der Lage, direkt kabellos zu kommunizieren. Die Anwender können also sämtliche Informationen zu jedem Sensor von mobilen Endgeräten oder aus der Ferne einsehen. Unstimmigkeiten können so unmittelbar erkannt und behoben werden. Die Sensoren senden Alarme, Informationen zur Fehlerbehebung, Qualitätsindikatoren und Diagnosen sowohl an das PLS als auch an mobile Endgeräte.

Digitale Informationszentrale

Die zugehörige Arcair-Software ist ein einfach zu bedienendes Tool, das auf jedem PC, Tablet oder Smartphone installiert werden kann. Arcair ist gewissermaßen die digitale Informationszentrale, die dem Anwender jederzeit einen Überblick über den Status der eingesetzten Sensoren verschafft. Darüber hinaus lassen sie sich über diese Software bequem und einfach konfigurieren und kalibrieren. Die Software unterstützt auch erweiterte Sicherheitsvorgaben, wie sie in der GMP-Richtlinie definiert sind. So können jedem Anwender bestimmte Rollen zugeteilt werden und digitale Kalibrierungs- und Validierungsberichte werden bei Bedarf mit einer elektronischen Signatur gespeichert; für ein hohes Maß an Transparenz und Sicherheit. Egal, ob Konfigurations- oder Kalibrationsreporte – die Daten werden sicher vorgehalten und der Zugriff ist schnell möglich. Dank dieser Eigenschaften erfüllt die Software die Vorgaben von PAT, ist konform mit CFR Part 11 und kompatibel mit den Anforderungen der GMP.

Hamilton Bonaduz AG, Bonaduz


Autor: Volker Kupitz

Marketing Communications Manager,

Hamilton Process Analytics



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