La produzione flessibile dei lotti più piccoli è la tendenza e deve diventare economica. Pertanto, l'automazione gioca un ruolo sempre più importante per la produzione modulare nell'industria di processo - sia per la produzione di medicinali individuali o di gel doccia e creme di diverse dimensioni nell'industria cosmetica. I moduli MTP (Module Type Package) sono vondamentali per cambiamenti rapidi nel processo con componenti e moduli e produttori di apparecchiature originali (OEM).
Il settore della chimica di base ha fatto affidamento su una produzione con strutture corrispondenti. Nella produzione chimica fine e farmaceutica si usano anche i cosiddetti impianti batch (processo batch di metodi di produzione discontinui), su cui possono essere eseguite diverse ricette. Una volta costruiti, non devono essere ricostruiti. Un sistema centrale di controllo di livello superiore controlla questi impianti, e i cambiamenti significano costi di pianificazione, conversione e programmazione o di costruzione di un impianto nuovo.
Per soddisfare i requisiti di sistemi di produzione flessibili, Festo ha implementato l'automazione di un modulo di produzione completamente con l'MTP. Si potrebbe anche dimostrare l'efficiente messa in funzione di impianti modulari secondo l'approccio MTP. Un sistema non è più composto da un sistema centrale, ma da moduli individuali con un proprio sistema di controllo integrato. Ogni modulo si occupa di una sezione specifica del processo di produzione, per esempio la miscelazione o il riempimento.
Festo è stata coinvolta nella formazione della produzione modulare, ad esempio nel corrispondente gruppo di lavoro della ZVEI. "Gli impianti modulari possono essere progettati e costruiti rapidamente e anche adattati a numeri di produzione fluttuanti. Il prodotto viene realizzato e commercializzato più velocemente", spiega Christ Stich, Advanced Develop. Ingegneria digitale in Festo. Festo ha automatizzato un modulo di un impianto biofarmaceutico modulare di INVITE. Oltre alla Bayer, anche l'Università Tecnica di Dortmund e l'Università Heinrich-Heine di Düsseldorf sono attive nella rete INVITE.
The project shows how modules from different manufacturers can be installed in a plant and quickly commissioned if they comply with the MTP standard. The MTP standard is a standardised interface description for instant integration (plug & produce) of the individual modules into the process orchestration layer (POL). The MTP file contains all the information required for control and monitoring. During operation, the data is exchanged between the module and POL via OPC UA. Festo is actively working on the MTP standard of the VDI/VDE/Namur guideline 2658.
The biopharmaceutical system that was automated consisted of a reactor module with heating and stirring functions and two dispensing modules. Each module runs autonomously thanks to its integrated controller. Festo used the CPX-CEC controller for one of the dispensing modules while a Siemens controller was used for the other. The project partners demonstrated that the dispensing modules with the MTP standard can be integrated automatically into the POL (process orchestration layer) regardless of the manufacturer. Festo used its own PA Toolkit to program its MTP module. The toolkit includes preprogrammed function blocks for quick and simple programming of MTP modules. The MTP description file can then be generated automatically from the automation program. The project ran from 2019 to 2021.