กระบวนการทางชีวภาพมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในอุตสาหกรรม เนื่องจากเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนนอกเหนือจากกระบวนการผลิตแบบเดิมและทำให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ได้ Festo นำเสนอภาพรวมของส่วนประกอบและโซลูชันที่มีอยู่แล้วตามกระบวนการเพาะปลูกที่เลือกผ่าน BioTech Automation ซึ่งแสดงให้เห็นอยู่แล้วในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพทั้งสองเครื่อง ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์สาหร่ายคลอเรลลาและเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลสสำหรับการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ เช่น โคไล นอกจากนี้ยังมีการแสดงแนวคิดการเรียนรู้แบบโมดูลาร์ผ่านเครื่องปฏิกรณ์การเรียนรู้อีกด้วย มีการใช้กระบวนการทางชีวภาพในการสอนเนื้อหาเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้า เครื่องกล วิทยาการคอมพิวเตอร์ และกระบวนการทางชีววิทยา และเกิดเป็นงานใหม่ขึ้น นั่นก็คือวิศวกรชีวเมคคาทรอนิกส์
เพื่อให้จุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย สาหร่าย และยีสต์ เติบโตในแบบที่เหมาะสมและมีมวลชีวภาพสูง จะต้องสร้างสภาวะแวดล้อมในเครื่องปฏิกรณ์ที่ปรับให้เหมาะกับความต้องการอย่างแม่นยำ ซึ่งต้องมีการวัด การบันทึก และการควบคุมตัวแปรจำนวนมาก
นอกเหนือจากอุณหภูมิและค่า pH แล้ว การจ่ายสารอาหารและการปล่อยลม ออกซิเจน และก๊าซอื่นๆ อย่างแม่นยำยังมีบทบาทสำคัญอีกด้วย เพื่อจุดประสงค์นี้ Festo จึงจัดหาส่วนประกอบและโซลูชันในด้านการจัดการก๊าซ การจัดการของเหลว และเทคโนโลยีการควบคุม (การควบคุม) ตลอดจนโซลูชันต่างๆ และตู้ควบคุมไฟฟ้าที่พร้อมติดตั้ง
เราจะแสดงเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพที่ทำจากสเตนเลสสตีลซึ่งมักใช้ในเทคโนโลยีชีวภาพทางอุตสาหกรรมในส่วนนี้
การจัดการก๊าซ: การควบคุมการไหลที่แม่นยำ
เครื่องควบคุมการไหลของมวล VEMD ใช้เพื่อจ่ายก๊าซ นอกจากลมแล้ว ยังมีการใช้ไนโตรเจน, CO2 และโดยเฉพาะออกซิเจน
การจัดการของเหลว: การจ่ายในปริมาณที่แน่นอนด้วยแรงดันส่วนเกิน
ในการจ่ายตัวกลางที่เป็นของเหลวในเครื่องปฏิกรณ์ จะมีการใช้กระบวนการแรงดันเหนือของเหลว (Pressure Over Liquid) ผ่านเครื่องปรับความดันตามสัดส่วน VEAB เครื่องควบคุมดังกล่าวจะปล่อยแรงดันเบื้องต้นลงในภาชนะบรรจุตัวกลาง จากนั้นแรงดันส่วนเกินจะดันตัวกลางเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์
โซลินอยด์วาล์วแยกส่วน VYKA ควบคุมได้แม้แต่ปริมาณที่น้อยที่สุดด้วยความแม่นยำสูง และยังเหมาะสำหรับสารที่มีฤทธิ์รุนแรง เช่น ด่าง กรด และสารเคมีอื่นๆ อีกด้วย
บอลวาล์ว VZBD ที่มีคุณสมบัติสอดคล้องกับข้อกำหนดของ FDA ใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งได้รับการปรับโดยระบบขับเคลื่อนแบบหมุน DFPD และเครื่องกำหนดตำแหน่ง CMSX
การควบคุม: ควบคุมพารามิเตอร์ทั้งหมดโดยอัตโนมัติ
ชุดควบคุม CPX-E จะควบคุมส่วนประกอบในเครื่องปฏิกรณ์และควบคุมค่า pH, อุณหภูมิ และปัจจัยที่มีอิทธิพลอื่นๆ ต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์โดยอัตโนมัติ โดยสามารถเชื่อมต่อกับระบบควบคุมโดยใช้มาตรฐาน MTP ได้
แดชบอร์ดที่เหมาะสมจะแสดงบนหน้าจอการทำงานของ CDPX เพื่อควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพผ่านหน้าจอสัมผัส
การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นวิถีทางเมตาบอลิซึมที่สำคัญสำหรับการเจริญเติบโตของสาหร่าย ในกระบวนการดังกล่าว CO2 จะเปลี่ยนเป็นน้ำตาลและปล่อยออกซิเจนออกมา
การจัดการก๊าซ: สองแนวคิดสำหรับการจ่ายก๊าซ
การใช้งานแสดงวิธีการปล่อยก๊าซที่มีการควบคุมสองวิธี: วิธีแรก ปริมาณลมและ CO2 ที่เหมาะสมจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์โดยใช้ตัวควบคุมการไหลของมวล VEMD
อีกวิธีหนึ่งคือก๊าซจะถูกควบคุมด้วยตัวปรับความดัน VEAA ร่วมกับเซ็นเซอร์ตรวจจับอัตราการไหล SFAH วิธีนี้ถือเป็นการวัดปริมาณ CO2 และลมที่แท้จริง
การจัดการของเหลว: เทคโนโลยีวาล์วสำหรับอาหาร
พิ้นช์วาล์ว VZQA สำหรับใช้กับอาหารแบบขับเคลื่อนด้วยระบบนิวแมติกใช้สำหรับบรรจุและระบายออกจากเครื่องปฏิกรณ์หรือสำหรับเก็บตัวอย่าง
การควบคุม: นวัตกรรมสินค้าใหม่ที่ใช้งานอยู่
วาล์วเหล่านี้ควบคุมด้วยวาล์วเทอร์มินัล VTUX ใหม่ CPX-E ช่วยให้มั่นใจในการควบคุมและการจัดการส่วนประกอบในเครื่องปฏิกรณ์และควบคุมค่า pH อุณหภูมิ ก๊าซ และแสงโดยอัตโนมัติ
นอกเหนือจากชิ้นส่วนประกอบ Festo ยังมีโซลูชันระบบที่ออกแบบเป็นพิเศษสำหรับถังปฏิกรณ์ชีวภาพอีกด้วย โซลูชันระบบอัตโนมัติแบบดัดแปลงได้รับการพัฒนาจากส่วนประกอบที่เลือก เช่น ในรูปแบบของตู้ควบคุมไฟฟ้าที่สมบูรณ์ นอกจากนี้ ยังสามารถสร้างซอฟต์แวร์เฉพาะลูกค้า โดยเปลี่ยนจากส่วนควบคุมไปยังระบบคลาวด์ได้อีกด้วย การผสานรวมระบบอย่างราบรื่นและความเป็นไปได้ของการวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการควบคุมกระบวนการที่มีประสิทธิภาพและโปร่งใส
Festo ไม่เพียงแค่กำลังเผชิญกับความท้าทายใหม่ๆ ในด้านชีววิทยาจากมุมมองทางเทคนิคเท่านั้น แต่ในฐานะผู้นำตลาดด้านการฝึกอบรมและการศึกษาต่อสายอาชีพ เรายังต้องจับตาดูคุณสมบัติที่จำเป็นในอนาคตอีกด้วย
Festo และ IHK Region Stuttgart คิดค้นคุณสมบัติเพิ่มเติมขึ้นมา นั่นคือ "การคุ้มครองสภาพภูมิอากาศและการพัฒนาที่ยั่งยืน" เพื่อการฝึกอบรมสายอาชีพของตนเอง ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อการฝึกอบรมอาชีพต่างๆ โดยจะมีโมดูล "ระบบอัตโนมัติของการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ" ให้สำหรับผู้เข้ารับการฝึกอบรมด้านเทคนิคอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์โดยเฉพาะ
Festo จะกล่าวถึงเรื่องนี้บางส่วนในศูนย์ฝึกอบรมและเริ่มต้นด้วยผู้เข้ารับการฝึกอบรมของตนเอง Festo กำลังพัฒนาแนวคิดการเรียนรู้แบบโมดูลาร์สำหรับวิศวกรชีวเมคคาทรอนิกส์ที่มีความมุ่งมั่น ซึ่งสามารถใช้เพื่อให้ความรู้ โดยเฉพาะพื้นฐานทางเทคนิคได้
นอกจากนี้ยังมีแผนงานที่เป็นรูปธรรมในระดับอุดมศึกษาอีกด้วย ขณะนี้ เรากำลังออกแบบหลักสูตรชีวเมคคาทรอนิกส์ใหม่ร่วมกับมหาวิทยาลัย Reutlingen ซึ่งมีเนื้อหาทางชีววิทยาและเทคนิคผสมผสานกัน โดยเน้นที่เซลล์เป็นหลัก ซึ่งถือเป็นโรงงานที่เล็กที่สุดในโลก นอกจากนี้ยังมีการใช้เครื่องปฏิกรณ์การเรียนรู้ใหม่ในส่วนนี้อีกด้วย
นอกเหนือจากการพัฒนาโปรไฟล์ทางวิชาชีพใหม่ๆ แล้ว Festo ยังได้ออกแบบแนวคิดการเรียนรู้แบบโมดูลาร์สำหรับวิศวกรชีวเมคคาทรอนิกส์ที่มีความมุ่งมั่น ซึ่งสามารถใช้เพื่อให้ความรู้ โดยเฉพาะพื้นฐานทางเทคนิคได้ ระบบประกอบด้วยซอฟต์แวร์การเรียนรู้และฮาร์ดแวร์การเรียนรู้ต่างๆ ซึ่งตั้งอยู่ในระบบผู้ให้บริการแบบโมดูลาร์
ซอฟต์แวร์การเรียนรู้: ซอฟต์แวร์การเรียนรู้เป็นแบบอย่างที่ใช้แพลตฟอร์มการเรียนรู้ Festo LX ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ซึ่งถ่ายทอดเนื้อหาด้วยวิธีที่สนุกสนานและเตรียมผู้เรียนให้พร้อมสำหรับภารกิจต่างๆ
ฮาร์ดแวร์การเรียนรู้: ฮาร์ดแวร์เสริมประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพสำหรับการเพาะเลี้ยงยีสต์และการใช้งานในการเก็บตัวอย่าง โดยระบบประกอบด้วยผลิตภัณฑ์สองรายการจาก Festo Didactic ได้แก่ ตู้ควบคุมไฟฟ้าของ SkillsConveyor ซึ่งมีอยู่แล้ว และระบบการฝึกอบรม electeo ซึ่งจะนำเสนอเป็นครั้งแรกที่ Hanover Fair
ระบบผู้ให้บริการ: ระบบการฝึกอบรมประกอบด้วยห้าโมดูลและสามารถเสริมได้ตามต้องการและรวมกับโมดูลอื่นๆ ได้ รูปร่างที่เอียงขององค์ประกอบในตัวทำให้สามารถเรียนรู้ตามหลักสรีรศาสตร์ได้