Ottenere ciò che sembra impossibile

Negli ultimi anni, l'industria delle bioscienze è stata all'avanguardia dell'innovazione. Ancora prima che il mondo vivesse le conseguenze della pandemia, il settore aveva visto una notevole crescita con autorità sanitarie, ricercatori e scienziati alla continua ricerca di nuovi modi per affrontare i problemi sanitari su larga scala.

Anche se questo settore industriale viene considerato ancora in fase di sviluppo, molti analisti prevedono una curva di crescita molto rapida, con aree come la farmaceutica, la biotecnologia e i dispositivi medici che diventeranno opportunità per un significativo progresso scientifico. Per sfruttare l'enorme potenziale di questo settore, le aziende fornitrici di importanti materie prime e ingredienti devono essere in grado di rispondere alla crescente domanda globale.

Una di queste realtà è Greenfield Global. Collaborando con Rockwell Automation e Alpha Automation, l'azienda ha realizzato un'impresa sorprendente: mettere in funzione un nuovo impianto di produzione e distribuzione di etanolo nonostante le restrizioni dovute alla pandemia. Questo impianto oggi consente a Greenfiled di soddisfare le richieste dei suoi clienti europei e di favorire la sua espansione nei mercati globali.

Partire con un piano ambizioso

Greenfield Global è un produttore canadese di etanolo con ambizioni globali. Con sede a Toronto, l'azienda è un importante produttore e fornitore di materie prime, ingredienti e additivi in uso nei settori dei prodotti chimici speciali, degli alcolici distillati e delle energie rinnovabili. I suoi prodotti sono utilizzati in vari ambiti industriali, tra cui quello della biomedicina, degli alimenti e delle bevande e dell'energia rinnovabile.

Gestendo già una rete ben integrata di distillerie nel Nord America, l'azienda voleva espandere la propria presenza in Europa. Il nuovo impianto avrebbe aperto nuove opportunità commerciali, con particolare attenzione alle richieste del settore delle bioscienze, in forte espansione, così come tutta una serie di altri settori strategicamente importanti nella regione.

L'azienda ha quindi deciso di costruire il suo nuovo stabilimento a Portlaoise, in Irlanda. L'impianto, una struttura di 3.800 metri quadrati con 1.400 metri quadrati di magazzino, è stato concepito per produrre soluzioni acquose GMP, per i clienti globali del settore life science, di quello alimentare, degli aromi e delle fragranze. La scelta di Greenfield è caduta sull'Irlanda principalmente per servire i molti clienti che operano qui nel settore delle bioscienze, ma anche perché il paese rappresenta una porta di accesso al mercato europeo. Inoltre, l'accordo CETA ha fatto sì che Greenfield potesse collegare più facilmente le sue operazioni nordamericane con quelle comunitarie.

L'impianto serve i clienti del settore biotecnologico, fornendo soluzioni di bioprocesso, etanolo ad alta purezza e prodotti IPA, utilizzando acqua purificata di alta qualità USP-grade e generazione di WFI nel processo produttivo. Essendo molto attenta alla sostenibilità, l'azienda voleva creare un impianto a rifiuti zero, con materiali derivanti dai processi di produzione dell'etanolo da utilizzare per altri scopi come l'agricoltura.

Creare una rete di partner

Quando Greenfiled ha avviato lo sviluppo del nuovo impianto nel 2019, la priorità era l'utilizzo delle più recenti tecnologie di processo e di controllo. Poiché il sito veniva costruito da zero, non c'erano limitazioni legate ad un'infrastruttura preesistente. Il management ha subito capito che per costruire un impianto che potesse soddisfare le esigenze di oggi ed essere pronto per la crescita futura, sarebbe stata fondamentale un'architettura adattabile e scalabile.

Per ottenere informazioni sulle soluzioni più all'avanguardia, Greenfield ha lavorato a stretto contatto con Alpha Automation & Control e Rockwell Automation. Le tecnologie Rockwell erano già state utilizzate ampiamente negli impianti nordamericani di Greenfield e si erano dimostrate molto affidabili. In qualità di partner del programma System Integrator di Rockwell, Alpha aveva la competenza per mettere insieme il giusto mix di tecnologie Rockwell e prestare un valido supporto alla loro integrazione nell'impianto di Greenfield. Nel selezionare un sistema di controllo distribuito (DCS) che potesse garantire l'affidabilità e la scalabilità richieste da Greenfield, Alpha ha raccomandato PlantPAx 5.0, l'ultima generazione della tecnologia di controllo di RA.

Una prova inaspettata

La progettazione dell'impianto è iniziata nel gennaio 2020 con un'ambiziosa tabella di marcia per la costruzione, le opere civili, l'installazione delle attrezzature e la messa in servizio. In circostanze normali, la realizzazione di una struttura di questo genere avrebbe richiesto circa 12 mesi, ma data l'importanza strategica del nuovo stabilimento le tempistiche sono state accelerate.  Poi, nel marzo 2020, il mondo è entrato in lockdown, il che ha significato che le sfide per rendere il sito operativo e completato entro la data prevista sono cresciute da un giorno all'altro.

“La settimana in cui è iniziato il lockdown avevamo circa 30 appaltatori sul posto. Abbiamo dovuto pensare in fretta a come mantenere il sito aperto e continuare il nostro lavoro, il tutto preservando la sicurezza dei lavoratori,” ha commentato Ken Finegan, MD di Greenfield Global.

Data l'urgenza di aiutare il settore biotecnologico in un periodo così critico, sono state mantenute le scadenze originarie e il lavoro di sviluppo è stato persino accelerato. Questo ha imposto al team di trovare dei modi alternativi per mettere in funzione le apparecchiature di controllo, compreso l'utilizzo della messa in servizio e validazione da remoto e il ricorso all'addestramento a distanza per mettere i lavoratori in grado di utilizzare i sistemi.

“Il nostro approccio ha coinvolto ingegneri e sviluppatori sia in Canada che in Irlanda i quali hanno lavorato 24 ore su 24 per rendere tutto operativo.

“Abbiamo coinvolto nel processo i responsabili del Nord America per assicurarci che fossero partecipi nelle decisioni critiche. È stato un enorme sforzo globale, che ha interessato molti dipartimenti di Greenfield e tutta la nostra rete,” aggiunge Ken.

L'impianto è entrato in funzione in un tempo incredibilmente breve, diventando operativo nell'ottobre 2020 e con i primi prodotti in consegna già alla fine dell'anno. L'impianto quindi ha potuto fornire in tempi ridottissimi le materie prime a fronte delle richieste causate dal COVID-19.

Il ruolo del controllo

Questi eccezionali tempi di realizzazione hanno comportato un grande lavoro per tanti aspetti, non ultimo quello relativo al sistema di controllo dell'impianto. L'uso di Plant Pax 5.0 ha aiutato il team a collaborare efficacemente e a lavorare in modo agile e reattivo. Il sistema ha permesso agli ingegneri di progredire nel lavoro di sviluppo a un ritmo sostenuto, sfruttando le librerie e i modelli esistenti e favorendo processi di documentazione più rapidi.

“Quando si mette in funzione un nuovo impianto, le prime fasi possono essere le più critiche. Qualsiasi intoppo nello sviluppo e nei test può avere effetti a catena che influiscono sulla tempistica di tutto il progetto. L'utilizzo di PlantPAx ha fatto sì che lo sviluppo fosse più agevole da completare e che i processi di revisione fossero molto più semplici,” ha sottolineato Richard Stapleton, direttore commerciale di Alpha Automation & Controls.

La soluzione è stata testata da remoto, con diversi ingegneri sia in Irlanda che in Canada che hanno lavorato secondo un cronoprogramma molto stringente. Nonostante le pressioni, il test FAT è stato completato entro i tempi previsti di quattro settimane e il test completo del sito è stato fatto da remoto.

“Siamo stati in grado di partire subito perché sia l'hardware che il software ci erano familiari e sapevamo come ottimizzare l'uso dei modelli e delle librerie esistenti. Abbiamo fornito al nostro cliente una soluzione completa chiavi in mano e siamo andati in produzione senza compromettere la sicurezza dei lavoratori,” ha commentato Richard.

Ora che l'impianto è pienamente operativo, il sistema gestisce una serie di processi di diverse aree delle operazioni digitali dello stabilimento di Greenfield, dalla gestione delle consegne di etanolo dal Connecticut, alla distillazione e confezionamento dei prodotti di etanolo e il controllo dei processi che contribuiscono all'efficienza e alla sostenibilità dell'impianto.

“Non abbiamo avuto dubbi nel raccomandare PlantPAx a Greenfield grazie alla sua modularità e flessibilità. Gli utilizzatori si sono trovati a loro agio grazie alla semplicità di configurazione, al design intuitivo e alla completezza delle guide e della documentazione. Siamo stati anche presenti per fornire assistenza e condividere le nostre conoscenze della soluzione,” ha aggiunto Richard.

Esplorare nuove opportunità

Lo stabilimento è operativo da quasi un anno e il processo che gestisce le sue funzioni si è già dimostrato robusto e affidabile. Con progetti ambiziosi per le sue attività nell'UE, Greenfield sta già guardando al futuro per ampliare l'impianto.

Ken Finegan commenta: “Non siamo certo un'azienda statica e stiamo già cercando di capire come poter fornire nuovi prodotti e servire meglio i nostri clienti. L'esperienza degli ultimi 18 mesi ha evidenziato che se siamo determinati possiamo muoverci rapidamente e portare i prodotti sul mercato più velocemente che mai.”

Fortunatamente, la soluzione DCS dell'azienda supporta questo tipo di approccio, poiché PlantPAx 5.0 è progettato per essere scalabile. Le sue caratteristiche integrate permettono di applicare lo stesso "look and feel" a tutti i controllori programmabili e di standardizzare la piattaforma del sistema di controllo tra gli impianti. Inoltre, il ciclo di vita di 15 anni permette la crescita futura e la scalabilità necessaria a rispondere a una domanda maggiore, specialmente per i settori in forte crescita come quello biofarmaceutico.

Il sistema di controllo permette anche di ottimizzare l'impianto e di svolgere analisi approfondite, favorendo gli obiettivi di sostenibilità dell'azienda.

“La sostenibilità è fondamentale per la nostra attività e riguarda tutto ciò che facciamo. La nostra infrastruttura è un elemento chiave, perché ci aiuta a gestire le operazioni e migliorare la sostenibilità. Per Greenfield Global questo è un aspetto importante ed è utile per le nostre credenziali mentre cerchiamo di fare di Portlaoise un centro di eccellenza per le iniziative a bassa emissione di CO2,” aggiunge Ken.

Anche se le circostanze hanno reso il raggiungimento dell'obiettivo più difficile del solito, Ken ha apprezzato il sostegno della rete che è stata creata.

“La collaborazione tra Greenfield, Alpha e Rockwell ha permesso di ottenere risultati straordinari. Grazie al nostro ottimo rapporto abbiamo potuto lavorare insieme in circostanze davvero difficili. Ci siamo sentiti ben supportati sia durante il processo che nell'assistenza post-vendita. La cosa importante è che siamo stati in grado di dare ai nostri clienti garanzie sulle consegne, il che ha contribuito a stabilire uno standard elevato che contiamo di migliorare man mano che cresciamo”, ha concluso Ken.