Computación perimetral en la fabricación de productos farmacéuticos

Desafíos

• Garantizar la continuidad empresarial mientras se actualizan el sistema DCS y la infraestructura de TI
• Garantizar la integridad y la validación de los datos
• Adopción de tecnologías estándar y de alto rendimiento para todas las instalaciones
• Garantizar la autonomía operativa de las operaciones
• Implementación de un sistema adecuado para una futura expansión

Solución

• Adopción del DCS PlantPAx de Rockwell Automation
• Entorno adecuado para ThinManager
• ftServer 4910 con virtualización de VMware

Prestaciones

• Infraestructura DCS estandarizada y tolerante a fallos para todas las instalaciones
• Utilización flexible y rendimiento óptimo de las líneas de producción
• Transición del sistema antiguo al nuevo en solo tres días
• Usabilidad inmediata de la nueva aplicación

Chemi SpA, una subsidiaria del Grupo Italfarmaco, es una importante compañía farmacéutica con múltiples instalaciones en Italia y en todo el mundo. Se especializa en la fabricación y comercialización de ingredientes farmacéuticos activos y productos farmacéuticos éticos, que también produce para clientes externos.

La planta de Patrica de Chemi en Frosinone (Italia) actualizó recientemente su sistema de control de producción como parte de un proyecto de modernización. El Sistema de Control Distribuido (DCS) existente había sido objeto de varias implementaciones de procesos a lo largo de los años y se había vuelto limitado y obsoleto. Chemi decidió reemplazar este sistema obsoleto por una arquitectura de próxima generación que pudiera ofrecer un rendimiento mejorado, cumplir con las directrices de buenas prácticas de fabricación (GMP) y alinearse con los requisitos de una fábrica inteligente moderna.

El proyecto fue gestionado por STB SYS Automation, ubicada en el centro de Italia, que cuenta con una amplia experiencia en el desarrollo, la integración, la instalación y el mantenimiento de equipos y sistemas de automatización industrial. La empresa, que opera principalmente en el centro de Italia, se beneficia de una sólida experiencia que le permite seleccionar la arquitectura más adecuada en función de la aplicación y las especificaciones de cada proyecto.

Renovación basada en una infraestructura de TI diversa

El proyecto originalmente tenía como objetivo mejorar la tecnología y el rendimiento de las plantas existentes. La plataforma Stratus ftServer demostró ser la opción ideal para ello.

«Al descubrir Stratus, nos impresionaron las capacidades técnicas de sus soluciones, diseñadas específicamente para garantizar la continuidad empresarial de las aplicaciones críticas», explica Francesco Cecconi, CEO de STB SYS Automation. «Si bien anteriormente nos basábamos en máquinas virtuales configuradas en clústeres de servidores, una vez que entendimos la tecnología de Stratus, decidimos adoptarla rápidamente para el proyecto Chemi». Durante las actividades de actualización planificadas realizadas por STB SYS
Automatización: se conservó una parte importante del hardware de automatización de las plantas. El objetivo principal del proyecto era reescribir el programa de control y, al mismo tiempo, preservar la funcionalidad de la lógica existente.

Sin embargo, la infraestructura de TI también se sometió a una revisión completa para aprovechar las capacidades del Stratus ftServer. El ftServer es una plataforma Edge Computing tolerante a fallos totalmente integrada y disponible de forma continua, que garantiza la ejecución ininterrumpida de las aplicaciones de software críticas, incluso ante fallos de componentes, sin riesgo de pérdida de datos.

Renovación e innovación

El proyecto comenzó a principios de 2022 y esbozó una hoja de ruta dividida en tres fases, cada una centrada en las actividades de los tres departamentos de síntesis de la planta de Patrica. Estos tres departamentos son altamente adaptables y se pueden configurar libremente para gestionar varios tipos de producción. La agilidad del entorno de producción permite que los 14 reactores multifuncionales procesen lotes de diferentes sustancias.

Tras completar con éxito la primera fase de las obras de la planta, el cronograma del proyecto sufrió una revisión inesperada debido a la decisión de Chemi de construir dos nuevas plantas.

En consecuencia, Chemi decidió equipar las nuevas instalaciones con un sistema de control DCS adicional. Esto llevó al aplazamiento de la segunda fase del proyecto, que ahora se espera que finalice a finales de 2023.

De Unix a ftServer, un verdadero cambio de paradigma

«De cara al futuro, nuestra colaboración con Stratus nos ha abierto nuevas e interesantes posibilidades. Sin duda sabremos qué arquitectura elegir para proyectos similares en el futuro».

Francisco Cecconi,
Chief Executive Officer,
Automatización STB SYS

La planta de Chemi empleaba anteriormente controladores de campo que se comunicaban con los sistemas de supervisión basados en una plataforma Unix. La arquitectura de TI estaba respaldada por un clúster de tres servidores y varios terminales Unix, que los operadores utilizaban en diferentes áreas de la planta, operando en modo cliente-servidor. Con el tiempo, esta arquitectura se enfrentó a desafíos técnicos evidentes, como la alta latencia y la disminución del rendimiento del sistema año tras año. Además, la dificultad de obtener las piezas de repuesto adecuadas para el mantenimiento se sumó a las complicaciones.

La implementación de la nueva infraestructura tecnológica con el Stratus ftServer supuso un cambio de paradigma revolucionario. Esta sólida arquitectura se basa en entornos operativos estándar, lo que ofrece escalabilidad modular y la posibilidad de integraciones futuras.

Según Cecconi, el nuevo entorno de administración que se ejecuta en Windows Server 2019 está completamente alojado en el Stratus ftServer y se compone de 12 máquinas virtuales, todas ellas funcionando en modo tolerante a fallos. Estas incluyen máquinas dedicadas para SCADA, Terminal Client, Historian, reporting y SQL Server. Además, existe Audit Trail, que monitorea todas las actividades del sistema, la ingeniería, el desarrollo y varias herramientas: todas las aplicaciones se alojan en máquinas virtuales, en pares redundantes, incluidos un controlador de dominio y el módulo de administración del servidor.

Cambio de sistema: de 3 semanas a 3 días

La transición de la arquitectura antigua a la nueva no tuvo efectos adversos en las operaciones de Chemi.
«La experiencia ha sido muy positiva», señala Cecconi, «gracias a las funciones de ftServer, pusimos en marcha la nueva infraestructura con plazos significativamente reducidos. Lo que inicialmente se había presupuestado para la instalación y la puesta en servicio final de tres semanas se logró en solo tres días, un logro asombroso si se tiene en cuenta la complejidad y la importancia de la arquitectura cliente-servidor implementada».

La plataforma ftServer, que llegó en su mayoría preconfigurada, facilitó un proceso de instalación rápido. Los nuevos terminales clientes se instalaron en una red corporativa configurada mediante VLAN. Estos clientes, equipados con pantallas de 27 pulgadas, permitían a los usuarios conectarse a aplicaciones en modo escritorio remoto, cada uno con una licencia de Windows dedicada. Este entorno fácil de usar, que funciona en modo PC clásico, garantizó una usabilidad y accesibilidad inmediatas para todo tipo de usuarios.

La combinación de redundancia y el uso de entornos operativos estándar ha demostrado ser una fortaleza notable del ftServer de Stratus, ya que permite la innovación y mejoras sustanciales en el rendimiento, al tiempo que mantiene el antiguo DCS activo en la red para cumplir con los requisitos específicos.

Redundancia total y alta disponibilidad

El nuevo sistema ha recibido una respuesta muy positiva debido a la notable mejora del rendimiento, la gama de valiosas funciones, que incluyen la simplicidad, la seguridad y la autonomía, y la facilidad de instalación y administración. Esto ha dado como resultado garantizar la disponibilidad continua del software y un alto grado de automatización, lo que hace que una fábrica moderna e inteligente sea accesible para todos.

«El personal de TI de la empresa ha apreciado especialmente la solidez, la fiabilidad y la estandarización. Además, el personal de OT ha acogido con satisfacción el nuevo acceso totalmente seguro durante su trabajo, junto con la mejora del rendimiento», añade Cecconi.

Chemi tomó rápidamente el control total del sistema y pasó sin problemas por la fase de validación requerida para mantener una trazabilidad operativa completa. Configurado como un nodo central con un rendimiento y una disponibilidad sobresalientes, el ftServer de Stratus está equipado con fuentes de alimentación redundantes y dos UPS independientes, conectados a través de una red anular de fibra óptica ubicada en el centro de datos.

Los beneficios de la inversión y el apoyo integral

A nivel técnico, la utilización de una tecnología abierta e innovadora como ftServer de Stratus ofrece numerosas ventajas.

Para Chemi, la protección de la virtualización con una plataforma Edge Computing tolerante a fallos ha proporcionado flexibilidad, gestión del ciclo de vida y seguridad. Además, la nueva arquitectura proporciona una configuración e implementación centralizadas y seguras de aplicaciones y contenido en cada PC, cliente ligero, dispositivo móvil y usuario con solo agregar ThinManager.

Para el integrador de sistemas STB SYS Automation, la adopción de la solución Stratus ha permitido una asignación más eficiente de sus recursos, lo que les ha permitido dedicar menos tiempo a abordar los problemas del sistema de TI y, en cambio, centrarse en cumplir los requisitos de los clientes.

«En comparación con el sistema anterior, incluso las personas con conocimientos básicos de TI ahora pueden realizar ajustes menores de forma independiente y realizar ciertas tareas de mantenimiento sin necesidad de involucrar a los desarrolladores», señala Cecconi.

La virtualización desempeñó un papel crucial al permitir la innovación y acelerar el desarrollo, lo que motivó a Chemi a adoptar el nuevo sistema desde el principio, incluso para las dos plantas recién construidas.

A lo largo de este viaje, el apoyo de Stratus desempeñó un papel vital. «El soporte experto de Stratus ha sido de suma importancia, desde el dimensionamiento inicial del hardware hasta la fase de implementación, incluida la configuración y configuración de ftServer, y durante la fase operativa, en la que han respondido de manera rápida y competente a nuestras consultas de soporte», enfatiza Cecconi.

Múltiples beneficios y un futuro sólido

De cara al futuro, nuestra colaboración con Stratus nos ha abierto nuevas e interesantes posibilidades. Sin duda sabremos qué arquitectura elegir para proyectos similares en el futuro, enfatiza Cecconi. Concluye: «La solución Stratus ha demostrado ser una gran inversión.

La plataforma ftServer Edge Computing abordó de manera efectiva muchos requisitos y consideraciones. Para Chemi, ha proporcionado una infraestructura validada y estandarizada de alto rendimiento, escalable y de alta disponibilidad. STB SYS Automation se benefició de una solución vanguardista, flexible, ágil y de rápido despliegue, mientras que los operadores disfrutaron de una experiencia segura y fácil de usar.

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