La producción flexible de los lotes más pequeños es la tendencia y debe ser económica. Por lo tanto, la automatización está desempeñando un papel cada vez más importante para la producción modular en la industria de procesos, ya sea para la producción de medicamentos individuales o de geles de ducha y cremas de diferentes tamaños en la industria cosmética. Los módulos MTP (Module Type Package) son el requisito previo para realizar cambios rápidos en el proceso con componentes y módulos de diferentes fabricantes y fabricantes de equipos originales (OEM).
Hasta ahora, el sector de la química básica se ha basado en la producción en masa con las correspondientes instalaciones de gran tamaño. En la producción de productos químicos finos y farmacéuticos, también se utilizan las llamadas plantas de lotes (proceso de lotes de métodos de producción discontinua), en las que se pueden ejecutar diferentes fórmulas. Una vez construidos, no se pueden cambiar más. Un sistema central de control de procesos de alto nivel controla estas plantas, y los cambios suponen un costoso trabajo de planificación, conversión y programación o incluso la construcción de una planta completamente nueva.
Para cumplir con los requisitos de los sistemas de producción flexibles, Festo ha implementado la automatización de un módulo de producción completamente con el MTP. También se pudo demostrar la eficacia de la puesta en marcha de las plantas modulares según el enfoque MTP. Según esto, un sistema ya no consiste en un control central, sino en módulos individuales con su propio sistema de control integrado. Cada módulo se encarga de una sección específica del proceso de producción, por ejemplo, la mezcla o el llenado.
Festo participó en la configuración de la producción modular desde muy pronto, por ejemplo, en el correspondiente grupo de trabajo de la ZVEI. «La ventaja de las plantas modulares es que pueden diseñarse, construirse y adaptarse rápidamente a las fluctuaciones de la producción. En definitiva, el producto se fabrica más rápido y está en el mercado antes», explica Christ Stich, de Advanced Develop. Ingeniería digital en Festo. Festo automatizó un módulo de producción de una planta biofarmacéutica modular de INVITE. Además de Bayer, la Universidad Técnica de Dortmund y la Universidad Heinrich-Heine de Düsseldorf también participan en la red INVITE.
El proyecto muestra cómo los módulos de diferentes fabricantes pueden instalarse en una planta y ponerse en funcionamiento rápidamente si cumplen la norma MTP. El estándar MTP es una descripción de interfaz uniforme para la integración inmediata (plug and produce) de los módulos individuales en el nivel de control de procesos (POL). El archivo MTP contiene toda la información necesaria para el control y la supervisión. El intercambio de datos entre el módulo y POL tiene lugar a través de OPC UA durante el funcionamiento. Festo trabaja activamente en la norma MTP de la directriz 2658 de VDI/VDE/Namur.
La planta biofarmacéutica que se iba a automatizar constaba de un módulo de reactor con funciones de calentamiento y agitación y dos módulos de dosificación. Cada módulo funciona de forma autónoma gracias a su control integrado. Festo utilizó el controlador CPX-CEC para uno de los módulos de dosificación, mientras que para el segundo se utilizó un controlador Siemens. Los socios del proyecto demostraron así que los módulos de dosificación con el estándar MTP pueden integrarse automáticamente en el POL (Process Orchestration Layer) independientemente del fabricante. Festo utilizó su propio kit de herramientas PA para programar su módulo MTP. Dispone de bloques de función preprogramados para una programación rápida y sencilla de los módulos MTP. El archivo de descripción MTP puede generarse automáticamente desde el programa de automatización. El proyecto se desarrolló entre 2019 y 2021.