Mallinckrodt Pharmaceuticals actualiza su sistema de control

Antecedentes

Si alguna vez sufrió una quebradura de huesos o tuvo que realizarse una resonancia magnética, probablemente haya probado los productos de Mallinckrodt Pharmaceuticals. La empresa, que trabaja en todo el mundo y está valuada en USD 5,000 millones, fabrica productos farmacéuticos especiales y maquinaria de diagnóstico por imágenes. Como proveedor medicamentos recetados contra el dolor líder de EE. UU., Mallinckrodt vende sus productos a las grandes cadenas de mayoristas y de tiendas comerciales. El enfoque en el control del dolor ayudó a la empresa a pasar de ser un simple proveedor de medicamentos a un fabricante de equipo utilizado para identificar el origen del dolor.

La planta de activos farmacéuticos, que se encuentra en el campo de 40 acres de la empresa en St. Louis, fabrica ingredientes utilizados para narcóticos y otros productos de venta final. La instalación, validada por la FDA, tiene más de 145 años y emplea a 450 personas aproximadamente.

El equipo de control de la planta se instaló en 1985 y su mantenimiento es costoso. Mallinckrodt necesitaba actualizar su tecnología antigua e implementar una plataforma de sistema de control común en la planta. La eficiencia operacional y de costos cobró una gran importancia desde que la empresa empezó a cotizar en bolsa en 2013 y debía rendir cuentas a sus accionistas. Por último, una actualización del sistema de control implicaba que Mallinckrodt podría desarrollar su negocio y alcanzar una mejora del tiempo productivo.

Desafío

Para los operadores del sistema, uno de los aspectos más desafiantes de depender de un sistema desactualizado era la limitación en cuanto a asistencia. De todos los empleados de ingeniería de la planta, solo dos entendían la tecnología del controlador lógico programable (PLC) que ejecutaba el equipo. El servicio de asistencia y la asistencia al proveedor se habían minimizado, como también lo hicieron la disponibilidad y el costo de las piezas de repuesto. ¿El resultado? Tiempo improductivo más largo y costoso.

“El control de costos era una enorme motivación para actualizar nuestro sistema”, dijo Don Geers, ingeniero de mantenimiento sénior de Mallinckrodt Pharmaceuticals. “El tiempo improductivo asociado al fallo del hardware era una gran preocupación. Queríamos evitar estos problemas mediante un sistema de control más nuevo que fuera más fácil de mantener con una mayor disponibilidad de piezas”.

La tecnología antigua no permitía a los ingenieros de mantenimiento realizar mantenimiento predictivo. Los informes de producción diarios no reconocían los problemas hasta que ya habían ocurrido. Dado que el mantenimiento reactivo era la única solución, era inevitable tener tiempos improductivos más largos y no previstos.

Al darse cuenta de que el costo del tiempo improductivo era mayor que el costo que representaría cambiar, Mallinckrodt decidió actualizar su sistema de control. Remplazar los cerebros de un proceso de fabricación en una instalación que funciona en forma permanente, durante todo el año, requiere una planificación cuidadosa. El equipo quería reducir el tiempo improductivo por transición y asegurar que el nuevo sistema funcionara de manera eficiente (y a máxima capacidad) tan pronto como se volviera a poner en línea.

Solución

El equipo optó por una arquitectura virtualizada. Mallinckrodt decidió completar la actualización remplazando los PLC obsoletos con un sistema de control distribuido PlantPAx^® de Rockwell Automation construido a partir de una infraestructura de virtualización VMware existente. La plataforma virtualizada PlantPAx permite a la planta tener un amplio control multidisciplinario y eliminó el número de servidores físicos necesarios para ejecutar el software de lote y de HMI. Esto redujo enormemente el mantenimiento que se necesita para los servidores y las estaciones de trabajo.

El diseño del sistema se completó en dos etapas para minimizar el tiempo improductivo. La primera etapa estuvo a cargo del equipo de mantenimiento de Mallinckrodt con ingeniería de Rockwell Automation y los integradores de sistemas locales Stone Technologies y Syntronix, quienes estuvieron involucrados en el desarrollo de los estándares de programación. Una vez finalizado esto, Rockwell Automation completó la documentación y las especificaciones funcionales y de diseño. Luego el equipo construyó, probó y validó el código de programación. El código estándar se utilizaría en la etapa siguiente y en cualquier proyecto nuevo que se implementara en la instalación.

Durante la etapa de desarrollo, Rockwell Automation tuvo un sistema duplicado en su instalación de Cleveland para ayudar a la resolución de problemas y a finalizar la programación antes de la puesta en marcha. Mallinckrodt retuvo ese servicio para poder llamar a los ingenieros de asistencia técnica para asistencia futura, en caso de que surgieran problemas o que fuera necesario realizar cambios en el sistema.

En la segunda etapa, se llevaron a cabo actualizaciones de acuerdo con las especificaciones funcionales, utilizando los nuevos estándares de programación. Aprovechar la documentación de la línea de producción existente permitió reducir los riesgos del proyecto. También facilitó la transición al nuevo sistema, ya que los miembros del equipo de ingeniería, calidad y validación de la planta ya estaban familiarizados con la documentación. Esto redujo el tiempo y el costo de pruebas y de validación del sistema.

La prueba de aceptación de fábrica (FAT) se completó en la instalación de Mallinckrodt con la ayuda de los integradores del sistema local y Rockwell Automation. La FAT se completó en tres meses. Luego, el sistema se instaló en la unidad operativa donde se hicieron pasar múltiples lotes de agua para asegurar que todos los componentes del sistema funcionaran como correspondía antes de agregar los costosos productos químicos que se utilizan para producir los ingredientes farmacéuticos y de diagnóstico por imagen. Una vez que la prueba resultó exitosa, los ingenieros de Rockwell Automation y Syntronix completaron la puesta en marcha en la instalación.

Como parte del sistema PlantPAx, se implementó el software Historian y de generación de informes para una inteligencia de producción mejorada. El software recolecta, rastrea y registra los datos de procesos claves para identificar tendencias de producción, lo que permite realizar actividades de mantenimiento proactivas. Ahora que tiene capacidades de generación de informes electrónicos validados, Mallinckrodt está mejor equipado para cumplir con los requisitos de generación de informes regulatorios y simplificar las operaciones generales a través de informes de producción electrónicos diarios.

Además, Mallinckrodt actualizó las terminales de operadores HMI. Se rediseñaron nuevos gráficos de HMI a partir de la HMI obsoleta que se encontraba en la instalación, que consisten en 140 pantallas de gráficos procesados para la nueva línea API. La meta era mantener la interface de operaciones similar a los equipos existentes en la planta, de manera que los operadores pudieran hacer la transición fácilmente al nuevo sistema cuando entrara en línea.

Resultados

Al final, la puesta en marcha solo requirió cinco semanas, lo que minimizó el tiempo improductivo para la instalación, en parte gracias a la ingeniería inteligente, las herramientas de migración y las pruebas de funcionalidad integrales.

“El nuevo sistema PlantPAx proporcionó mayor información de diagnóstico/resolución de problemas al hardware del sistema de control”, Dijo Geers. “Tener una plataforma común para el control y la información también ha permitido a nuestro personal de mantenimiento pasar de un mantenimiento costoso y reactivo a un mantenimiento proactivo que no hubiera sido posible con la antigua tecnología. Esto reducirá aún más nuestros tiempos improductivos a medida que avancemos”.

La infraestructura virtual redundante, ubicada en edificios independientes, proporciona una capa agregada de protección, al prevenir que un fallo catastrófico en un lugar desactive el sistema completo. Además, la plataforma virtualizada unifica las islas de información. Si hubiera un fallo del sistema en el centro de datos, el equipo de Mallinckrodt utilizará la copia de seguridad de respaldo. También puede ejecutar la copia de seguridad de respaldo durante las interrupciones de mantenimiento programadas, lo que permite que la línea de producción siga funcionando.

Si ocurre un fallo, Mallinckrodt estima que la virtualización ahorrará al menos ocho horas (y hasta 24 horas) en el reinicio del sistema y la nueva puesta en servicio de la línea. Al contar con tres instalaciones independientes (una actúa como la proveedora de energía principal para todos los otros edificios), la virtualización brinda una opción de recuperación rápida ante desastres.

Desde la perspectiva de mantenimiento, la actualización del sistema de control fue un éxito, pero los beneficios van mucho más allá del aspecto de mantenimiento. Los equipos directivo, de producción, de la planta y de salud y seguridad medioambiental de Mallinckrodt ahora tienen acceso a datos de procesos en forma continua a través del historial de procesos de PlantPAx. Esto les permite cumplir con los requisitos de generación de informes regulatorios más fácilmente, acceder a la información de producción en tiempo real y realizar acciones si es necesario.

De hecho, los operadores y los gerentes del campo se están beneficiando a partir de los nuevos niveles de acceso a los datos del sistema. Todos los empleados de la instalación pueden acceder al software Historian con el software de hoja de cálculo Excel^® y analizar los datos desde cualquier edificio del campo. Los profesionales de salud y seguridad medioambiental ahora pueden analizar los datos en tiempo real para asegurar que no se liberen al ambiente químicos peligrosos. Los operadores que ingresan los datos de producción a la HMI ahora pueden generar un registro de lotes electrónico, lo que reduce el riesgo de error en los informes de conformidad.

Los informes de producción diarios brindan a los ingenieros y gerentes los datos de procesos correlacionados, que se recopilan a partir de lotes terminados durante varios días, para identificar tendencias rápidamente y realizar cambios a fin de simplificar la producción o reconocer posibles cuellos de botella. Esto permite a Mallinckrodt predecir posibles problemas, responder rápidamente y mantener altas la uniformidad y la calidad.

“Cuando Rockwell Automation nos contactó en relación con la actualización, su equipo estaba formado por ingenieros que trabajaban con clientes de las ciencias biológicas”, dijo Geers. “El hecho de que contaran con un equipo dedicado que comprendía nuestro vocabulario y sintaxis farmacéuticos le dio seguridad al equipo que toma las decisiones y nos permitió cumplir con los dinámicos plazos con interrupciones y problemas mínimos”.

Si bien pudo haber sido un problema de mantenimiento lo que impulsó la actualización del sistema de control y la generación de informes, toda la operación cosechó los beneficios asociados a un mejor sistema operativo y un mejor acceso a los datos de producción. Mallinckrodt ahora tiene la capacidad de construir herramientas para todos los departamentos de ingeniería y de beneficiarse de una infraestructura de sistema de control que fortalece a todo el equipo.

Los resultados que se mencionaron anteriormente son específicos del uso de Mallinckrodt Pharmaceuticals de los productos y servicios de Rockwell Automation junto con otros productos. Los resultados específicos pueden variar para otros clientes.