Een flexibele productie van kleine batches is momenteel de trend en moet rendabel worden. Daarom speelt automatisering een steeds belangrijkere rol bij de modulaire productie in de procesindustrie – of het nu gaat om de productie van afzonderlijke geneesmiddelen of van douchegels en crèmes van verschillende formaten in de cosmetica-industrie. MTP-modules (Module Type Package) gelden als de voorwaarde voor snelle veranderingen in processen met componenten en modules van verschillende fabrikanten en OEM's (original equipment manufacturers).
Tot nu toe werd voor de basischemie ingezet op massaproductie met de nodige uitgebreide installaties die hiervoor nodig zijn. Bij de productie van fijnchemicaliën en farmaceutische producten worden ook zogenaamde batchinstallaties (batchproces met onderbroken productiemethoden) gebruikt, waarop verschillende recepten kunnen worden uitgevoerd. Als de installaties eenmaal gebouwd zijn, mogen ze niet meer worden aangepast. Deze installaties worden bestuurd door een overkoepelend, centraal procesbesturingssysteem en wijzigingen betekenen hoge kosten voor de planning, ombouw en programmering, of er moet zelfs een volledig nieuwe installatie worden gebouwd.
Om aan de eisen van flexibele productie-installaties te voldoen, heeft Festo de automatisering van een productiemodule volledig met de MTP verwezenlijkt. Hierbij kon ook de efficiënte inbedrijfstelling van modulaire systemen met de MTP-methode worden gedemonstreerd. Volgens dit principe bestaat een installatie niet langer uit een centrale besturing, maar uit aparte modules met hun eigen geïntegreerde besturing. Elke module neemt een specifiek deel van het productieproces over, bijvoorbeeld mengen of vullen.
Festo was al heel vroeg in commissies betrokken bij de vormgeving van de modulaire productie, bijvoorbeeld in de werkgroep van het ZVEI. "Het voordeel van modulaire installaties is dat ze snel kunnen worden ontworpen, gebouwd en ook aangepast aan afwisselende productiehoeveelheden. Tot slot wordt het product sneller geproduceerd en is het sneller op de markt", verklaart Christ Stich, Advanced Develop. Digital Engineering bij Festo. Festo automatiseerde een productiemodule van een modulaire biofarmaceutische installatie van INVITE. Naast Bayer zijn ook de Technische Universiteit Dortmund en de Heinrich-Heine-Universiteit van Düsseldorf actief betrokken bij de samenwerking met INVITE.
Het project toont aan hoe modules van verschillende fabrikanten in één installatie kunnen worden ingebouwd en snel in bedrijf kunnen worden gesteld als ze voldoen aan de MTP-standaard. De MTP-standaard is een uniforme interfacebeschrijving voor de onmiddellijke integratie (plug and produce) van de aparte modules in de Process Orchestration Layer (POL). Het MTP-bestand bevat alle informatie die nodig is voor de besturing en bewaking. De gegevensuitwisseling tussen de module en de POL gebeurt tijdens het bedrijf via OPC UA. Festo werkt actief aan de MTP-standaard van de VDI/VDE/Namur-richtlijn 2658.
De biofarmaceutische installatie die moest worden geautomatiseerd, bestond uit een reactormodule met verwarmings- en roerfuncties en twee doseermodules. Elke module werkt autonoom dankzij de geïntegreerde besturing. Festo gebruikte de CPX-CEC-besturing voor één van de doseermodules, terwijl een Siemens-besturing werd gebruikt voor de tweede doseermodule. De projectpartners hebben zo aangetoond dat de doseermodules met MTP-standaard automatisch in de POL (Process Orchestration Layer) kunnen worden geïntegreerd, onafhankelijk van de fabrikant. Festo gebruikte zijn eigen PA-toolkit om de MTP-module te programmeren. De toolkit heeft voorgeprogrammeerde functiebouwstenen voor een snelle en eenvoudige programmering van MTP-modules. Het MTP-beschrijvingsbestand kan dan automatisch worden gegenereerd vanuit het automatiseringsprogramma. Het project liep van 2019 tot 2021.