AstraZeneca spart Zeit und Platz mit Bürkert-Prozesssteuerungen
AstraZeneca hat seine Produktionsanlagen wahrhaft revolutioniert, um die weltweit wachsende Nachfrage nach seinen Produkten erfüllen zu können und erhöht damit die Sicherheit und Effizienz für bessere Chargenprozesskontrollen.
Bürkerts Zusammenarbeit mit AstraZeneca Australia
Die Einrichtung einer Pharmaproduktionsanlage ist eine komplexe Aufgabe, die von unzähligen Normen und Spezifikationen bestimmt wird. Die Produktionsstätte von AstraZeneca in North Ryde, Sydney, Australien, verdankt dem Wechsel zu Bürkert als Hauptlieferant von Prozessregelventilen geringere Installations- und Inbetriebnahmekosten sowie eine bessere Verfügbarkeit von Prozessdaten.
Der zur Weltklasse gehörende AstraZeneca-Produktionsstandort in North Ryde wurde vor Kurzem ausgebaut, damit die Produktionsmöglichkeiten für ein Atemwegsmedikament zur Kontrolle und Behandlung asthmabedingter Symptome erweitert werden konnten. Dabei kommen Dosierprozesse mit hohem Verbrauch an Wasser für Injektionszwecke (WFI) zum Einsatz, und es sind sowohl CIP- als auch SIP-Prozesse (Cleaning in Place und Steaming in Place) nötig.
Lösungen vorstellen
Zweck dieser jüngsten Erweiterung ist die vollständige Automatisierung und Modernisierung des Produktionsprozesses sowie die Verbesserung von Effizienz und Sicherheit – unter Einhaltung strengster pharmazeutischer Standards. Das Projekt betraf drei Anlagen zur Aufbereitung von Lösungen, in denen aus dem Wirkstoff zusammen mit WFI und anderen Inhaltsstoffen eine Arzneimittelcharge hergestellt wird. Nach Entnahme dieser Charge aus den Vorratsbehältern müssen die Rohrleitungen und Kessel mit CIP- oder SIP-Prozessen gereinigt und für die nächste Charge bereit gemacht werden. Ryan Orbell, National Segment Manager – Hygienic bei Bürkert in Australien, erklärt: „Das Projekt war zwar bereits in Planung und der Kostenvoranschlag erstellt, als wir davon erfuhren. Aber mir war klar, dass Bürkert eine bessere Funktionalität und eine kürzere Installationszeit zu bieten hatte als die geplanten Produkte. Ich kontaktierte das Projektteam bei AstraZeneca und erläuterte, wie Bürkert eine effizientere Lösung realisieren könnte.“
Entwicklung maßgeschneiderter Komponenten
Die Hochleistungs-LEDs zeigen den Ventilstatus an – grün für offen, gelb für geschlossen und rot für einen Kommunikationsfehler. Diese Farbfolge passte allerdings nicht zum am Standort bereits vorhandenen Interface des SCADA-Systems.
Bei der Besprechung erläuterte Ryan die Vorteile einer Lösung mit dezentraler Steuerung unter Einsatz intelligenter automatisierter Ventilsteuerköpfe von Bürkert mit einem Feldbus-Kommunikationsnetz. Damit sollte eine dezentrale Steuerungsstruktur errichtet werden, für die keine pneumatischen Ventilinseln benötigt werden. Dieses Systemformat würde die Kosten für Verdrahtung, Installation und Inbetriebnahme minimieren und gleichzeitig mehr Informationen über den eigentlichen Fertigungsprozess liefern. Attraktiv war für AstraZeneca die besonders helle optische LED-Anzeige an den Ventilsteuerköpfen, an denen die Bedienperson den Status auf einen Blick klar erkennen kann. Sie ist Standard am Steuerkopf Typ 8691, der auf den Einsatz an ELEMENT-Prozessventilen vom Typ 21xx ausgelegt ist.
Steuerkopf zur dezentralen Automatisierung von Prozessventilen ELEMENT
- Berührungslose induktive Ventilstellungserfassung (Teach-Funktion)
- Farbig leuchtende Statusanzeige
- Integrierte Steuerluftführung in den Antrieb
- Feldbusschnittstelle AS-Interface, IO-Link oder Bürkert-Systembus (büS)
- Mit ATEX II Kat. 3G/D / IECEx Zulassung
Das Engineering-Team bei AstraZeneca fragte nach, ob eine entsprechende Anpassung der Farbfolge möglich wäre. Bürkert richtete daraufhin sofort eine Anfrage an das Design-Team des Systemhauses in Deutschland. Die Bürkert-Systemhäuser entwickeln neue technische Lösungen von der Konzeption, Kalkulation und Entwicklung bis hin zur Montage und Erprobung. Innerhalb einer Woche wurde eine neue, maßgeschneiderte Platine entworfen und als AstraZeneca-spezifische Option für die Steuerköpfe freigegeben. Die Statussignale aller in Zukunft mit dieser Option bestellten Ventile würden somit zur restlichen Produktionsanlage passen.
Testen der Lösungen
Problematisch war von vornherein die Tatsache, dass einige Ventile mit langen Lieferzeiten bereits von einem anderen Hersteller bestellt worden waren. Bürkert-Steuerköpfe sind so konzipiert, dass sie auch an anderen Ventilgehäusen eingesetzt werden können und dennoch zuverlässig arbeiten. AstraZeneca forderte weitere Nachweise dafür, dass dies nicht zu Chargenausfällen oder -verlusten führen oder eine potenzielle Gefahr darstellen würde. Einige Ventilgehäuse wurden als Muster nach Deutschland gebracht, wo sie von der Engineering- und Testabteilung von Bürkert mit Membran, Steuerkopf und Antrieb von Bürkert ausgestattet wurden. Im Laufe einer Woche wurden an Membranventilen mehrerer Ventilgehäusegrößen 50.000 Testzyklen durchgeführt. Anschließend wurden vom Zustand der Verschleißteile der Membran und der Ventilkomponenten Fotos aufgenommen und als Nachweis übermittelt. Sie wurden an AstraZeneca in Australien weitergeleitet, um die Beständigkeit der umgerüsteten Ventildesigns zu demonstrieren.
Zusätzlich wurden die Testberichte mit allen Testbedingungen und Ergebnissen vorgelegt. Der Projektingenieur des Capital-Engineering-Teams erklärt: „Nach Abschluss der Tests sind wir überzeugt, bei Bürkert in guten Händen zu sein. Bürkert hat sich als wirklich umfassendes Ingenieursunternehmen erwiesen, das über das nötige Wissen und eine klare Vision verfügt, um einen echten Mehrwert für Prozessautomatisierungen zu schaffen.“
Zeit- und Platzersparnis
Eines der Ausgangskriterien für das Projekt war, die Anzahl an Schweißverbindungen zu reduzieren und den Totraum im System zu minimieren. Bürkert schaffte es, eine Reihe spezifischer Verteilventilblöcke zu entwerfen und herzustellen, mit denen dieses Ziel erreicht und gleichzeitig alle für die restliche Anlage geltenden Hygienestandards erfüllt werden konnten. Das Engineering-Team bei AstraZeneca war beeindruckt von der Flexibilität, die Bürkert bei der Entwicklung maßgeschneiderter Komponenten zeigte. Der Projektingenieur fährt fort: „Bürkert ist bei diesem Projekt äußerst professionell vorgegangen. Nicht nur konnten wir auf Standardprodukte für nahezu jeden Bedarf zählen, sondern auch auf die Fähigkeit, in kürzester Zeit kundenspezifische Produkte zu entwerfen und herzustellen. Das hat uns extrem beeindruckt. Wir werden uns sicherlich auch bei kommenden Projekten an Bürkert wenden.”
Neben der selbstverständlichen Erfüllung der hygienischen Anforderungen der Prozesssteuerungsanlagen, ging es auch darum, den Platzbedarf der Produktionsanlage zu minimieren. Das Robolux-Ventil von Bürkert war die ideale Lösung dafür: Es ermöglicht zwei unabhängige Ventilsitz-Schaltfunktionen mit nur einer Membran. Das verringert den Platzbedarf, macht T-Adapter überflüssig und halbiert die Gesamtzahl der pro Sitz benötigten Membranen, Antriebe und Steuerköpfe, was wiederum die Gesamtzahl hygienischer Membran-Prozessventile minimiert.
Robolux Mehrwege-Membranventil, pneumatisch betätigt
- Kompakte und platzsparende Bauweise
- Reduzierte Installationskosten
- Reduzierte Anzahl an Ventilen und Schweißungen
Wir sprechen dieselbe Sprache
Ein weiterer Vorteil der Bürkert-Produkte war die Kompatibilität mit den vorhandenen Profinet-Kommunikationsprotokollen bei AstraZeneca. Die ASi-Schnittstelle erwies sich als perfekte Option für die Steuerköpfe, da sie sich dank mehrerer Kommunikationsmöglichkeiten nahtlos in die im gesamten Werk verwendeten Siemens-SPS integrieren ließ. Bei der abschließenden Analyse entschied sich AstraZeneca, voll und ganz auf Bürkert-Produkte zu setzen, mit Ausnahme bereits am Boden der Prozessbehälter festgeschweißter Ventilgehäuse. Sie wurden mit Steuerköpfen, Membranen und Antrieben von Bürkert ausgestattet, so dass alle Ventile im neuen Prozessbereich über die gleichen Steuerungskomponenten verfügten. Ryan fasst zusammen: „Nachdem Bürkert im ersten Projekt die gesamte Ausrüstung für die Prozesssteuerung geliefert und implementiert hatte, ist Bürkert nun auch unser Hauptlieferant für andere Projekte, darunter eine WFI-Anlage, Reinstdampfprozesse, Stickstoffzufuhr und ein Projekt zum Einsatz steriler Druckluft. Unsere Produkte sind inzwischen Standard in den Lösungsaufbereitungsanlagen und bei sämtlichen Service- und Betriebsmittelapplikationen am gesamten Standort. Unsere erfahrenen Ingenieure haben jeweils eine Kombination aus Standardprodukten und maßgeschneiderten Lösungen angeboten, die in Kombination zu den effizientesten und zuverlässigsten hygienischen Prozesssystemen führten.“
AstraZeneca hat seine Produktionsanlagen wahrhaft revolutioniert, um der weltweit wachsenden Nachfrage nach seinen Produkten gerecht werden zu können. Dank der Partnerschaft mit Bürkert verfügt AstraZeneca jetzt über sechs Anlagen, die sich entweder schon voll in Betrieb oder noch im Bau befinden. Im Rahmen des Projekts wurden auch die Prozesse für die WFI-Wasserreinigungsanlage, Reinstdampf, Reinst-Druckluft und Stickstoff vollständig automatisiert. Die wertvolle Partnerschaft gewährleistete, dass jeder Modernisierungsschritt die strengen und anspruchsvollen hygienischen Anforderungen erfüllte und den Standards für pharmazeutische Fertigungsanlagen entsprach.
Als dezentrales Stellsystem zeigen die LED-Leuchten den Prozessventilstatus deutlich an.