Prozessführungssoftware für die Biotechnologie

Automatisierte Prozessführung ermöglicht Bioprozesskontrolle in Echtzeit

Prozessführungssoftware ermöglicht die Implementierung von Advanced Control (Modellbasierte Regelungen) in der Biotechnologie. Diese adaptiven Regelungen und Lösungen zum online Monitoring bieten eine wirkungsvolle Erweiterung von Fermentersteuerungen und Prozessleitsystemen.

So können Process Analytical Technologies (PAT) und Quality by Design (QbD) in Produktionsbetrieben, Technikumsanlagen und Laboren umgesetzt werden. Hierdurch werden Qualitäts- und Leistungsparameter reproduzierbar auf hohem Niveau stabilisiert. Außerdem steigen die Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebs und die Effizienz der Prozessentwicklung.

Anwendung von Prozessführung Wirkung auf den Prozess
SoftSensoren
  • Ermöglicht online Monitoring nicht oder nur eingeschränkt messbarer Prozessparameter
  • Schafft transparente Prozesse
  • Erweitert die Möglichkeiten zur Prozessführung
Substratversorgung
  • Erhöhte Zell-Vitalität und Produktausbeute
  • Reproduzierbare Nebenproduktprofile und Glykolisierungsmuster
  • Beschleunigte Prozessentwicklung und Scale-up
Optimierung
  • Online Optimierung der Betriebsbedingungen und Prozessparameter als Reaktion auf die Varianz der Startkultur, der Rohstoffqualität und bei Änderungen des Produktionsplans
Überwachung
  • Automatisches und frühzeitiges Erkennen von Störungen, Sensorfehlern, Drifts / Trends und von anomalen Prozessverläufen
Regelung
  • Sichert reproduzierbaren Prozessverlauf am optimalen Betriebspunkt
  • Kompensiert unterschiedliche Rohstoffqualitäten und die Varianz der Startkulturen
  • Reduziert die Varianz, die üblicherweise durch manuelle Steuerung durch das Betriebspersonal entsteht

Modulare Software ermöglicht die schnelle Inbetriebnahme und Qualifizierung individuell zugeschnittener Lösungen zur Prozessführung

Prozessführungssoftware wird – analog zu einer Regelung - simultan zum laufenden Prozess betrieben. Sie nimmt in zyklischen Intervallen Messwerte auf und verarbeitet diese zu Ausgangsgrößen. Diese wirken in Echtzeit auf den Prozess (z.B. als Stellgröße eines Aktors oder als Sollwert für einen unterlagerten Regelkreis). Gleichzeitig können diese berechneten Ausgangsgrößen auch dem Betriebspersonal als Information zur Verfügung gestellt werden. Um diese Daten mit der Anlage austauschen zu können, ist die Prozessführungssoftware über eine Schnittstelle verbunden.

Für diese Prozessanbindung stehen typischerweise zwei Varianten zur Verfügung:

  • Die Prozessführungssoftware ist über eine passende Schnittstelle mit dem Prozessleitsystem bzw. der Fermentersteuerung verbunden. Bedienung und Parametrierung erfolgen dann in der Regel direkt über das vorhandene Steuerungssystem. Andernfalls kann die Prozessführungssoftware auch direkt über ihre eigene Oberfläche bedient werden.
  • Alternativ kann die Prozessführungssoftware direkt mit den Aktoren und Sensoren verbunden werden („Stand alone“-Betrieb). In diesem Fall erfolgen Bedienung und Parametrierung direkt über die Bedienoberfläche der Prozessführungssoftware.

Auf diese Weise kann Prozessführungssoftware einfach in jede Anlagen- und Steuerungsstruktur integriert werden. Für Anwendungen im GMP-Bereich bietet engineo dies inklusive Dokumentation und Qualifizierung an.

Wartungstätigkeiten an der Prozessführungssoftware sind erfahrungsgemäß nur sehr selten erforderlich. Für alle Fälle bietet engineo einen ständigen 24h-Support.