Innovativi e potenzialmente applicabili all’interno di un impianto a lotti per efficientare il sistema in termini di “fedeltà” al processo, accelerazione della produttività, sicurezza, fino a poter pervenire eventuali accadimenti in un arco temporale a breve termine e avviare azioni correttive. L’opportunità è offerta dai Digital Twins, una soluzione che consente di simulare un processo virtuale, simile all’originale, testando, tramite la modificazione di alcuni parametri, quanto l’andamento e il funzionamento dell’impianto/sistema sia vicino (o lontano) dal contesto di realtà e l’impatto indotto dalla presenza di anomalie sui processi produttivi. Nello specifico in stabilimenti che lavorano sul frazionamento del plasma, una tecnologia molto delicata che trasforma le cellule di un paziente in cellule killer capaci, una volta trattate e re-inoculate nel paziente, di inibire, fino a uccidere, le cellule tumorali. Se ne è parlato aPharmintech 2025 durante l’evento “Creating Value with Digital Twins for Batch Plant” tenuto da Peer Sander, Responsabile degli Affari Tecnici, INOSIM GmbH, introdotto da Alberto Bartolini, Coordinatore Area Supply Chain e Innovazione Tecnologica AFI e Amministratore Delegato CIT.
Gli impianti a lotti
Si tratta di un sistema molto complesso che richiede la progettazione, dal design iniziale fino alla manutenzione dell’impianto finito, di soluzioni che consentano alle varie facilities che lo compongono – operatori, risorse, preparazione dei materiali, ottimizzazione delle tempistiche delle varie attività, cleaning, manutenzione e ogni altra variabile – di raggiungere il target di operatività e sicurezza massimo alla luce di tutte le capacità e potenzialità dell’impianto stesso.
Tutti questi fattori, tra loro strettamente interdipendenti e sinergici, rendono gli impianti a lotti estremamente complessi con necessità di creare strumenti che possano ottimizzare un impianto esistente, fino a poter maneggiare e rimodulare alcune componenti, e/o progettarne uno ex novo di altissima efficienza: una sfida importante in ambito farma. Governare questi processi con strumenti tradizionali non consente di rispondere a obiettivi di efficientamento dell’intero processo di sistema e di interazione delle varie fasi dello stesso, specie in un’ottica di cambiamenti di scenario, rapidi e in costante evoluzione negli impianti a lotti, né permettono di implementare/preparare nuove strategie interventistiche, di cerare soluzioni buffer.
Ciò è invece possibile con soluzioni, tools molto innovativi, capaci di simulare nuovi contesti, impiegabili in particolari ambiti, quali studi di fattibilità, pianificazione degli interventi tecnici, tournover degli operatori. Tali modelli possono essere inoltre implementati via via e on demand di nuove informazioni.
Soluzioni di simulazione su misura per l’industria di processo
Gli strumenti di simulazione di processo sono pensati per gestire anche i processi più complessi, tra cui analizzare virtualmente scenari che supportano il processo decisionale durante la progettazione e/o l’ottimizzazione di un impianto, simulare azioni per accelerare il time to market con una riduzione anche del 15% rispetto alle normali tempistiche, per abbattere i costi di investimento grazie a una pianificazione migliorata, rendendo l’impianto maggiormente affidabilità (i test di scenari virtuali consentono decisioni basate sui dati con il 100% di affidabilità) e con un utilizzo più equilibrato, generando un risparmio sul volume di investimento stimato a oltre il 10%.
Un modello intuitivo, come quello consentito dai Digital Twins, fornisce una comprensione completa di impianti complessi, aumenta la capacità dell’azienda di gestire scenari di alta delicatezza e criticità, con un obiettivo di sostenibilità. Vi è evidenza che tali sistemi orientino a un risparmio energetico e riduzione dell’impronta di carbonio fino al 60% durante l’intero ciclo di vita dell’impianto.
Benefici pratici e tecnici
Strumenti di simulazione su misura, personalizzati e customizzati, per l’industria di processo permettono, quindi, un approccio corretto nella gestione dell’impianto fin dalla progettazione iniziale di uno studio di ingegneria. Oltre ai vantaggi citati, questi strumenti di simulazione aumentano la produttività e riducono i tempi di fermo, grazie alla corretta pianificazione in tempo reale delle dinamiche e a una pianificazione reattiva della manutenzione. Si ha anche una riduzione dei costi operativi, associata alla massima efficienza del personale, a tempi minori da dedicare alla formazione degli operatori e alla pianificazione degli apprendisti, alla pianificazione ottimizzata di turni e forza lavoro in campo, con riduzione del rischio di ritardi operativi e di specifici interventi.
Aspetti che, insieme, si traducono in una garanzia di qualità: piena visibilità, il sistema offre la possibilità di visualizzare e pianificare la tipologia di intervento (la successione di operazioni da eseguire sull’impianto, a quale ora, in quali giorni, con possibilità di modificare le azioni necessarie/richieste), di pianificare le azioni di manutenzione degli impianti, con una riduzione dei normali tempi necessari di circa 2-3 settimane, eventualmente eseguibili anche nel corso dell’operatività della macchina, quindi con riduzione dei tempi morti. Tale sinergia di azioni dà prontezza operativa e precisione della produzione, permettendo laddove necessario di mettere in atto azioni di mitigazione del rischio. Le soluzioni di simulazione permettono infatti di fare prevenzione delle problematiche normative e di identificare precocemente eventuali anomalie dei colli di bottiglia che possono impattare sulla produttività varie fasi di processo. Non ultimo sono possibili anche studi di management.
Come funziona il sistema
Il modello mette in collegamento fra loro sistemi diversi, e simula operazioni di scenario.
Il Digital Twins raccoglie dati dal sito industriale e tramite una interfaccia user friendly e una dashboard personalizzata, li rielabora, li processa e li invia a un modello di simulazione “addestrato”, favorendo la generazione di informazioni precise, aggiornate, automatizzate, più ricche di contenuto in tempo reale, con possibilità di modulare anche la frequenza di raccolta e ricezione dei dati, sotto forma di informazioni facili e fruibili anche da un pubblico/operatori non addetti ai lavori.
