La digitalizzazione è arrivata da tempo nelle aree dell’industria farmaceutica legate alla produzione, con un obiettivo chiaro: maggiore efficienza, sicurezza e tracciabilità nel rispetto degli standard normativi. Mentre temi come l’automazione, il networking e l’analisi dei dati sono già consolidati nella produzione, nel controllo qualità e nella logistica, un’area viene spesso trascurata: la tecnologia di filtrazione.
La filtrazione è un componente fondamentale per processi produttivi sicuri e conformi alle GMP, soprattutto quando vengono lavorate sostanze potenzialmente pericolose o altamente attive. I sistemi di filtrazione intelligenti con controllo e monitoraggio digitale offrono un enorme potenziale in questo senso. Permettono di registrare lo stato dei filtri in tempo reale, di ottimizzare i processi di manutenzione e di ridurre al minimo i rischi di guasto.
In questo articolo mostriamo come funziona oggi la tecnologia di filtrazione digitale, quali vantaggi offre e come le aziende dell’industria farmaceutica possono trarre vantaggio dalla sua introduzione.
La tecnologia di filtrazione nell’industria farmaceutica – status quo
I sistemi di filtraggio negli ambienti di produzione farmaceutica svolgono una serie di compiti. Proteggono i dipendenti dalle polveri nocive, prevengono la contaminazione incrociata e garantiscono la qualità del prodotto. I filtri antiparticolato ad alta efficienza (HEPA) sono standard nelle camere bianche, così come i sistemi di depolverizzazione che estraggono le polveri di processo direttamente alla fonte.
Tuttavia, i sistemi di filtraggio tradizionali sono spesso “autonomi”. Molti di essi non dispongono di connessione digitale o ne dispongono in misura limitata. Spesso la necessità di manutenzione deve essere determinata manualmente, ad esempio misurando la perdita di pressione o con un’ispezione visiva. I filtri vengono sostituiti a intervalli fissi, non in base alle loro reali condizioni. Il risultato: tempi di inattività inutili, efficienza limitata e scarsa trasparenza.
Inoltre, i sistemi convenzionali sono raramente integrati nel sistema di controllo della produzione di livello superiore (MES/SCADA). Le informazioni sugli stati di funzionamento, sugli allarmi o sul consumo energetico sono disponibili solo in misura limitata, o non lo sono affatto.
La tecnologia di filtrazione digitale è un’arma vincente
La tecnologia di filtrazione digitale sta cambiando radicalmente questa situazione. Si tratta dell’integrazione coerente di moderne tecnologie di controllo, sensori intelligenti e analisi dei dati in rete nei sistemi di estrazione e nei moduli di filtrazione. Ciò rende la filtrazione una parte attiva della catena del valore digitale.
Monitoraggio in tempo reale con la tecnologia IoT
Dotati di sensori – ad esempio per la pressione differenziale, il flusso volumetrico, la temperatura o l’umidità – i sistemi di filtraggio possono essere monitorati continuamente. I dati confluiscono in un sistema di controllo centrale o in una piattaforma basata su cloud e consentono analisi dettagliate in tempo reale.
Manutenzione predittiva
Invece di sostituire i filtri a intervalli fissi, la tecnologia di filtrazione digitale consente il monitoraggio delle condizioni. I sistemi riconoscono automaticamente quando un filtro è saturo ed emettono i relativi messaggi. Le misure di manutenzione possono essere pianificate meglio e si evitano i tempi di inattività non pianificati.
Integrazione nei sistemi di controllo della produzione
I sistemi moderni sono completamente in grado di comunicare, ad esempio tramite OPC UA, Modbus o Profinet. In questo modo possono essere integrati direttamente nell’infrastruttura esistente e consentono un controllo e un monitoraggio globale della produzione.
Vantaggi della tecnologia di filtrazione digitale
Il passaggio alla tecnologia di filtraggio digitale comporta una serie di vantaggi specifici:
Maggiore efficienza nella manutenzione
I messaggi di stato automatici riducono i costi di manutenzione e minimizzano i tempi di inattività non pianificati. I filtri vengono sostituiti solo quando sono effettivamente necessari, riducendo i costi dei materiali e i tempi di inattività.
Maggiore affidabilità del processo
Grazie al monitoraggio permanente dei parametri operativi, è possibile riconoscere tempestivamente le deviazioni e avviare le contromisure, prima che si verifichino problemi di produzione.
Migliore tracciabilità
Tutti i dati operativi sono documentati e possono essere utilizzati per il controllo qualità e gli audit. Questa tracciabilità è un fattore decisivo, soprattutto in ambiente GMP.
Ottimizzazione dell’uso dell’energia
Il monitoraggio e il controllo del flusso volumetrico assicurano che la capacità di estrazione venga utilizzata secondo le necessità, riducendo in modo significativo il consumo energetico.
Esempi di applicazione dalla pratica
La tecnologia di filtrazione digitale viene utilizzata in numerosi processi farmaceutici:
- Produzione di principi attivi: i sistemi di estrazione con controllo digitale garantiscono la raccolta della polvere durante la manipolazione delle polveri, i processi di pesatura o l’apertura dei contenitori.
- Compressione: il monitoraggio della durata del filtro garantisce prestazioni di estrazione costanti, importanti per una qualità costante delle compresse.
- Imballaggio: l’ integrazione nella linea di imballaggio consente di adattarsi direttamente alla velocità della linea.
- Zone di camera bianca: I moduli filtranti digitali possono essere adattati alle mutevoli condizioni di produzione e segnalare tempestivamente i guasti.
Come passare con successo ai sistemi digitali
L’introduzione della tecnologia di filtrazione digitale richiede un approccio sistematico:
- Inventario: quali sono i sistemi esistenti? Quali processi dovrebbero essere digitalizzati?
- Selezione del sistema: Quali sono i requisiti in materia di ATEX, GMP, classe di filtraggio, interfacce di controllo?
- Integrazione: pianificazione dell’integrazione nei sistemi di controllo esistenti.
- Messa in funzione e formazione: installazione professionale e formazione del personale.
- Convalida: documentazione e prova della conformità alle GMP.
HET Filter offre un supporto completo, dalla pianificazione e progettazione all’integrazione e alla qualificazione.
Prospettive future: AI, sostenibilità e networking
Il futuro della tecnologia di filtrazione digitale risiede nella connessione con l’intelligenza artificiale (AI) e i sistemi di gestione di livello superiore. L’obiettivo è un processo produttivo completamente collegato in rete in cui la filtrazione non solo reagisce, ma agisce anche in modo proattivo.
È concepibile in futuro:
- Algoritmi di controllo basati sull’intelligenza artificiale che determinano il momento ottimale per la sostituzione dei filtri.
- Sistemi di gestione dell’energia che ottimizzano il consumo di elettricità
- Analisi del ciclo di vita che consentono di fare dichiarazioni sulla sostenibilità e sull’impronta di carbonio basate su dati operativi reali.
La tecnologia di filtrazione digitale è più di una semplice tendenza: è una leva strategica per una maggiore efficienza, sicurezza e trasparenza nella produzione farmaceutica. Le aziende che si affidano a sistemi di filtraggio intelligenti fin dalle prime fasi non solo ottengono un vantaggio tecnologico, ma soddisfano anche requisiti fondamentali in termini di conformità, sostenibilità ed economicità.
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