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Dara Pharma: objetivo modularidad

Tecnología Beckhoff en la personalización de paneles de control táctiles para las líneas de envasado en el sector farmacéutico y biotecnológico

Dara Pharma: objetivo modularidad

Beckhoff ha desarrollado una versión personalizada de panel de control táctil para Dara Pharma en base a requerimientos de diseño orientados a la estanqueidad, higiene y usabilidad. Esta nueva pantalla es una pieza clave para conseguir obtener un sistema modular. Una misma interface facilita el desarrollo de un software de visualización y captura de datos de altas prestaciones.

Aunque de entrada puede parecer que las máquinas de Dara son producidas de manera estándar, cada proyecto admite la incorporación de especificaciones demandadas por el cliente. Para ello, Dara Pharma diseñó un sistema modular propio. Esta apuesta, que se inició con la parte mecánica y continuó con la parte eléctrica, contempló el despliegue de SolidWorks y SolidWorks Electrical, una herramienta que el fabricante considera de alto potencial.

El desarrollo de un proyecto con modelos digitales 3D eléctricos y mecánicos integrados permitirá asegurar un proceso de ingeniería de producto totalmente alineado y automatizado entre los equipos eléctricos y mecánico. Además, aportará grandes beneficios a compras, producción, postventa y mantenimiento, al contar con toda la información de la máquina centralizada. La reducción de costes de ingeniería está garantizada.

Respondiendo a desafíos complejos

Un sector como el farmacéutico y biotecnológico está sujeto a requerimientos altamente exigentes. El envasado y packaging de fármacos y productos biológicos exigen entornos asépticos garantizados con sistemas prácticamente infalibles. La creciente demanda de mayor y mejor trazabilidad obliga a combinar unas operaciones limpias con la toma de datos exhaustiva, un control excelente, alta velocidad en la identificación de las causas de las incidencias que se producen en la producción, así como una monitorización ágil y clara de la información relevante.

En este contexto, los equipos HMI (Human Machine Interface) son cada vez más sofisticados. Para hacer frente a los retos que supone la Industria 4.0., Beckhoff ha desarrollado una versión personalizada de su panel de control táctil para el fabricante de maquinaria farmacéutica Dara Pharma. A partir de los requerimientos de diseño orientados a la estanqueidad, higiene, usabilidad, Beckhoff ha ofrecido una solución que se adapta tanto a las demandas de su mercado, como a la evolución que la empresa está haciendo en el contexto de la transformación digital.

Distinguida en junio de 2017 como la mediana empresa más competitiva en la 30 edición de los Premios Pimec y en abril con el reconocimiento comarcal Lismivo a la responsabilidad social, Dara Pharma es un fabricante de maquinaria para los sectores farmacéutico y cosmético que cuenta con más de veinte años de antigüedad, y que incorpora elementos sofisticados de automatización y control en las máquinas que diseñan, fabrican y comercializan en un mercado global.

La gama de productos que desarrolla y fabrica consta de equipos individuales y líneas completas para el lavado, esterilización, llenado y cerrado de frascos, viales, cartuchos, jeringas y bolsas, para el acondicionado de productos líquidos, semi-sólidos y en polvo en condiciones estériles para el sector farmacéutico –incluyendo productos complejos como son los citotóxicos– y veterinario. El 90% de la producción de la compañía se destina a la exportación. Por ello, el equipo de ventas, dirección de proyectos y servicio postventa operan a nivel mundial, con presencia en más de 80 países.

La facturación de Dara Pharma ha crecido un 300% en sólo 3 años. La empresa acabó el año 2016 con una facturación de 25M€, lo que representa 10M€ más que el año anterior, es decir, un 67% más. Los años anteriores siguieron
la misma tónica: un 16% del 2013 al 2014, y un 41% del 2014 al 2015. Para este año 2017 se estima una facturación de 38M€.

Parte importante de este crecimiento tiene que ver con la apuesta de la empresa en la integración profunda de diferentes ramas de la ingeniería como la mecánica, la electrónica y la informática, orientada al principio denominado 5s.

El director de automatización, Carles Oller, nos explica que el principio 5s consiste en que la causa raíz de cualquier incidencia debe ser identificada en menos de cinco segundos. La alta presencia de electrónica en las máquinas permite desarrollar una estrategia basada en el software para conseguir el principio 5s. Dara Pharma ha desarrollado una metodología propia para la gestión distribuida de excepciones de software. Es imprescindible saber al momento qué pasa con la máquina, sin perjuicio del cumplimiento de soluciones normativas o estándares como PackML o GAMP 5.

La guía Good Automated Manufacturing Practice versión 5 (GAMP 5) es un estándar de la International Society for Pharmaceutical Engineering (ISPE) que establece un conjunto de directrices para los fabricantes y usuarios de sistemas automatizados para la industria farmacéutica con el fin de asegurar un alto nivel de calidad, teniendo en cuenta aspectos mecánicos, electrónicos, informáticos y de calibrado y testeo. El objetivo de 5s es saber qué le pasa a la máquina de manera ‘extrema’, teniendo una trazabilidad más allá de una alarma o un enigmático mensaje en pantalla, se trata de reportar con un lenguaje sencillo que permita mejorar el sistema.

El sistema debe también permitir comunicarse con él, registrar y estructurar la información obtenida, lo cual ofrece grandes posibilidades para el desarrollo y mejora del mismo.

La idea es controlar muy bien los elementos de la máquina, que sea totalmente trazable para saber dónde se está en cada momento y, a partir de ahí, mejorar de manera inmediata. Desde el software se gestiona bajo un modelo orientado a objetos, basados en estructuras (types) que tienen unos métodos y unas variables tipificadas por secuencias, capaces de trabajar bajo unos protocolos de comunicación determinados. “Si vemos que una operación no se ejecuta en el tiempo y de la manera correcta, exploramos ese procesos en esa secuencia y en secuencias superiores para entender qué ha pasado. Como está todo claramente tipificado, podemos hacerlo y resolverlo de manera inmediata” , explica Oller.

En esta apuesta, la participación de Beckhoff juega un papel clave. El fabricante de componentes industriales es la marca escogida por Dara para los paneles táctiles a través de los que se opera la máquina. El CP39xx-0000 Multi-touch Control Panel es undisplay TFT disponible en nueve medidas, y que se han personalizado para Dara Pharma, utilizando aluminio rectificado mediante CNC, ofreciendo altos niveles de estanqueidad, ausencia de costuras y ergonomía.

Sus características técnicas son:

- Carcasa de aluminio con frontal de cristal integrado y nivel de protección IP 65
- Pantalla de tipo táctil (multitouchscreen)
- Drivers para Windows 7 y Windows 10 con interacción táctil multi-dedo
- Drivers para Windows XP y Windows CE 6 con interacción táctil mono-dedo
- Conectores integrados circulares IP 65 del tipo DVI-E y USB-E 2.0 (480 Mbits/s)que permiten la conexión remota del panel a una distancia de hasta 50m del PC industrial
- Alimentación a 24 V

La personalización va más allá de elementos accesorios e incorpora valor añadido del departamento de ingeniería de Beckhoff, lo que permite una solución de muy alta calidad, totalmente integrada y capaz de estandarizar toda la visualización de las máquinas.

Se trata de un HMI capaz de adaptarse a todas las máquinas diseñadas por Dara. Ésta se complementa con un PC industrial como explica Oller: “Desde un dispositivo PLC, gracias al trabajo con Beckhoff hemos evolucionado para ofrecer una solución que se complementa con un PC industrial y que entrega al usuario de la máquina amplias funcionalidades, permitiendo recopilar la información exigida por normas como la 21CFR11 norteamericana para la gestión de la trazabilidad de la operativa (quién hace qué, en qué momento, qué impacto tuvo en el lote…) con servicios en la nube” .

Se trata de un proceso que ha contemplado tres fases: homogeneizar la máquina a nivel hardware, dotarla de un software capaz de almacenar los datos que necesita la industria farmacéutica y, por último, ofrecer una solución especialmente diseñada para explotar toda esta información, incluyendo un servidor local en la capa “edge” donde poderla almacenar. Cada máquina es así un pequeño universo informacional totalmente autónomo, pero capaz de conectarse y enviar la información al centro de control que haya implementado cada cliente.

Para complementar esta propuesta el desarrollo de nuevos servicios de valor añadido en la nube se convierte en el siguiente paso lógico de esta evolución de la maquinaria de Dara.

Tanto en lo que se refiere a la participación de Beckhoff como del resto de tecnologías implicadas en la máquina, para el responsable de automatización de Dara Pharma la simulación y testeo antes de la etapa de producción
es fundamental.

Uno de los resultados conseguidos en el ámbito de la automatización ha sido el conseguir automatizar el diseño y construcción de la parte robótica de sus maquinarias combinando la tecnología de Stäubli con la de SolidWorks. Ha sido clave en este proyecto la precisión y documentación de todas las tareas ejecutadas durante la simulación. De esta manera, Dara ya cuenta con un proceso estandarizado para el diseño de este tipo de componentes. “Mediante la utilización de potentes simuladores software somos capaces de programar una máquina, transferirla a producción y prácticamente el robot funciona a la cadencia y a la precisión requerida desde el primer momento”, comenta Oller.

En esta línea, los paneles táctiles Beckhoff disponen de unas capacidades de representación gráfica de alta calidad que permiten representaciones totales o parciales de digital twins, tablas de datos, gráficos o la integración entre ellos.

Autor: Xavier Pi es miembro del grupo de Industria 4.0 del Col·legi d’Enginyers de Catalunya

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