在本部落格的Part 1中,我們討論了中小型生物產品製造商在設施中整合單一使用系統時導入現代化分散式控制系統 (DCS) 的過程。這種作法創造出能輕鬆擴大或縮小之彈性營運模式,對於現在與未來均會產生影響。我們已討論過選擇正確的 DCS 對於以下兩個領域的影響:
- 網路基礎建設,將連線簡化並提供無縫的資料存取
- 營運彈性,減少在技術轉移與製程開發所投入的心力
此外,在符合法規要求、降低在驗證上的心力、導入較新數位技術與分析系統,並降低整體擁有成本的四個領域上,我們所擁有的全面優勢能為您帶來巨大的幫助。
技術標準化
技術與功能越針對一次性設施客製化,設計、營運與維護活動所需要的知識也越具針對性。這種對特定知識的需求會促使生產商盡可能建立與善用標準。
例如國際自動化學會 (ISA) 標準 ISA-88 (1)、ISA-18.2 (2) 與 ISA-101 (3),有助於針對多個設備功能打造出具一致性的設計方法,包括程序控制、警報管理及人機介面 (HMI) 風格等。這類標準可在運用商用軟體資料庫設定現代化控制系統時輕鬆完成。運用這些分類式資料庫,設備供應商可用更少的時間與開發成本,建立應用專屬軟體。
這類資料庫也能讓使用既有設備的人,例如驗證團隊、製程工程師及支援技術人員等的做事方式更加流暢,因為軟體的風險較低,能提供一致的資訊且易於維護。
這類資料庫也包含適用特定類別之裝置(如幫浦、閥門等等)的標準資料結構。這類資料結構能提供建構設備分析系統所需的基礎,幫助生產商提高長期的製程效能與設備運作時間。
操作員經驗
操作人員的使用經驗往往在自動化專案中被忽略了。但如果生產商希望讓勞動力更有效率,就應該考慮將控制系統的使用經驗排序。例如,可再利用的分類式物件資料庫便可用於為員工建立通用的使用者介面風格。比如說,閥門的外觀在部分切向流過濾與生物反應器中便是相同的。
生產商也應確實在顯示系統中運用工業標準,例如 ISA 101 (3)。本標準有助於讓操作員注意到不利的製程情況,並有助於快速發現及處理這些情況。
具破壞性的創新技術
新技術正改變人們在一次性設施中的工作方式,其中最重要的,大概就是擴增實境 (AR) 了。生產者要如何有效地將 AR 這樣的技術運用到設施中呢? 最好的方式便是讓自動化工程師與製程工程與營運團隊一同討論對該技術的需求及所能處理的潛在風險。
例如,在建置過程中,一次性耗材可能會需要操作員做無數次的消毒與無菌連接。只要發生一次連線錯誤,就可能導致龐大的批次損失。藉由在 AR 環境中執行這樣的工作,可讓操作員確認每次連線並降低錯誤的機會。
在另一個情境中,生產操作員在執行抽取介質時可能無法看到人機介面,可能會造成錯過重大警報通知的情況。如果操作人員在作業過程中能戴上 AR 頭盔,他們就更有機會能在警報發生時即時注意到。
網路資安
降低網路資安風險對於現今的多數生物產品製造商都是很重要的。一套堅實的網路資安措施可幫助生產商保護具敏感性的規範與製程資料,同時發揮許多數位營運的優點。
此作法其中一部分包括運用 ISA/國際電工技術委員會 (IEC) 62443 (4) 等標準,也就是自動化網路資安標準共識,設計一套控制系統。此標準建立了多層的防護,以便在特定資安防護層失效時能產生備援效果。此概念被視為一種防禦縱深策略,且能擴展人員的知識及警覺性、實體安全性、應用與裝置安全性等。現在已有部分控制系統通過此標準的認證。
具通用產業通訊協定 (CIP) 安全性的控制裝置則可以提供另一層的防護。CIP Security 是自動化產業協會 (ODA) 對 CIP 所做的擴充。其採用資料真實性、完整性與保密性來防止針對工業通訊所做的攻擊。工業資產管理軟體也能提供遭遇安全事件時非常重要的復原與自動備援能力。
讓生產變得更輕鬆
一套現代化、可擴充又有彈性的控制系統可提供務實的自動化一次性設施開發方式。運用正確的設計選擇,此架構可幫助生產者打造相互連線、資訊導向並隨業務擴充及演進的設施。