Solutions d’informatique industrielle et d’automatisation pour l’industrie pharmaceutique

Les interfaces opérateurs installées directement à proximité du process doivent pouvoir supporter leur environnement tout en restant simples à utiliser et à nettoyer.

Pour ces applications, IP Systèmes propose notamment des Panel PC fanless en acier inoxydable, avec façades planes, connectiques industrielles et niveaux de protection élevés.

Le GOT810-316 Axiomtek constitue une réponse particulièrement pertinente pour le pharmaceutique : boîtier entièrement en inox 316, conception fanless, protection IP66/IP69K, connecteurs M12 et écran tactile 10,4 pouces. Ce Panel PC est destiné aux industries de l’alimentation, des boissons et de la pharmacie.

Pour des besoins d’affichage plus importants, les GOT515-RPL-WCD 15,6 pouces et GOT521-RPL-WCD 21,5 pouces proposent un châssis inox, une conception sans ventilateur, une protection IP66/IP69K et des connecteurs M12. Leur façade plane facilite également le nettoyage.

Applications possibles

• Conduite d’une unité de préparation ;
• Interface opérateur sur une ligne de remplissage ;
• Consultation d’ordres ou paramètres de production ;
• Affichage des alarmes et états machine ;
• Supervision locale d’un équipement ;
• Poste tactile intégré sur une machine de conditionnement ;
• Remplacement d’un ancien pupitre ou Panel PC en environnement soumis à des lavages fréquents.

Point important : le niveau IP, le matériau du boîtier et la conception mécanique doivent être sélectionnés selon la zone réelle d'installation, les méthodes de nettoyage et les produits utilisés.

Une installation pharmaceutique fait intervenir de nombreux équipements terrain : sondes, capteurs, vannes, pompes, moteurs, systèmes de dosage, actionneurs ou instruments de mesure.

L’automate programmable constitue alors le cœur du contrôle-commande.

La gamme MELSEC iQ-F FX5 Mitsubishi Electric permet de gérer jusqu’à 512 E/S selon configuration et propose différentes possibilités de communication : Ethernet, Modbus, CC-Link ou autres réseaux via modules adaptés. Elle peut ainsi être utilisée pour une machine autonome ou comme contrôleur d’un ensemble d’équipements communicants.

Les modules d’E/S déportées permettent de rapprocher les entrées et sorties des capteurs et actionneurs et d’éviter de concentrer l’ensemble du câblage au niveau d’une seule armoire. La gamme de module d'E/S déportées Crevis que nous proposons prend en charge de nombreux réseaux industriels, dont Modbus, Profinet, EtherCAT ou EtherNet/IP.

Exemples d'applications

• Pilotage d’une cuve de préparation ;
• Commande de pompes et électrovannes ;
• Acquisition de sondes analogiques ;
• Gestion de niveaux et débits ;
• Dosage automatisé ;
• Transfert de produits entre équipements ;
• Gestion de séquences machine ;
• Remontée des états et défauts vers une supervision ;
• Automatisation d’une machine de remplissage ou de conditionnement.

Pour finir, l’IHM Mitsubishi GOT3000 complète le contrôle machine avec une interface locale pouvant dialoguer avec automates, variateurs, servos et robots. La gamme propose notamment Ethernet, interfaces série, USB et différentes tailles d’écran.

Les machines de remplissage, bouchage, étiquetage, encartonnage ou mise sous blister demandent souvent davantage qu’une simple commande marche/arrêt.

Les déplacements doivent pouvoir être répétables, synchronisés et adaptés à la cadence de la machine.

Pour les moteurs ne nécessitant pas un positionnement précis, le variateur Mitsubishi FR-E800 permet de piloter différentes puissances moteur et prend en charge de nombreux réseaux industriels. Ses fonctions de diagnostic et ses fonctions de sécurité intégrées en font une solution particulièrement intéressante pour les machines de production.

Lorsque l'application nécessite une maîtrise plus fine de la position, de la vitesse ou du couple, la gamme de servoamplificateur MELSERVO MR-J5 permet le pilotage via pulse, analogique, EtherCAT ou CC-Link IE TSN selon la version. Elle est associée à différentes gammes de servomoteurs Mitsubishi.

Applications

• Convoyage de flacons ;
• Systèmes de dosage ;
• Indexage ;
• Remplissage ;
• Bouchage ;
• Étiquetage ;
• Positionnement ;
• Emballage ;
• Manipulation automatisée ;
• Synchronisation de plusieurs axes.

Le choix entre variateur de fréquence et système servo dépendra notamment de la précision, de la dynamique et de la synchronisation demandées par la machine.

la robotique peut être utilisée pour automatiser certaines opérations répétitives de manipulation et de conditionnement tout en réduisant les interventions manuelles.

La gamme Mitsubishi proposée comprend notamment des références disponibles dans des configurations destinées aux salles blanches.

Le robot 6 axes RV-20FR Mitsubishi est particulièrement intéressant : configuration Clean Room ISO Classe 3, charge utile de 20 kg, préconisé pour l’emballage de produits pharmaceutiques.

D’autres robots Mitsubishi de la gamme RV sont également disponibles avec des variantes salle blanche ISO Classe 3 selon référence et configuration.

Exemples d'applications

• Manipulation de contenants ;
• Chargement et déchargement de machine ;
• Transfert entre deux étapes de production ;
• Mise en plateau ;
• Mise en carton ;
• Palettisation de petits lots ;
• Manipulation d’emballages ;
• Ppérations répétitives de conditionnement.

La configuration exacte du robot, de son préhenseur et des équipements associés doit être définie en fonction de la classification de la zone, de la charge manipulée et du procédé.

Au-delà du pilotage local d’une machine, un site pharmaceutique doit pouvoir disposer d’une vision globale de ses installations.

AVEVA Plant SCADA permet de centraliser des variables de process, états machines et alarmes afin de donner aux équipes d’exploitation une vue commune des équipements.

L’ajout d’AVEVA Historian permet de stocker dans le temps les variables de process, alarmes et événements pour les rendre exploitables lors d’analyses ultérieures. Historian est une solution permettant d’analyser les performances, diagnostiquer les incidents et renforcer la traçabilité des installations.

Exemples de données pouvant être centralisées

• Température ;
• Pression ;
• Niveau ;
• Débit ;
• États de fonctionnement ;
• Arrêts machine ;
• Défauts ;
• Alarmes ;
• Valeurs de consigne ;
• Données issues des automates ;
• Indicateurs de fonctionnement des équipements.

Dans un environnement GMP, la mise en place d’un système informatisé, sa gestion des accès, son niveau de validation et les exigences liées à l’intégrité des données doivent être traités au niveau du projet global et de son usage.

Toutes les informations utiles ne proviennent pas nécessairement d’une nouvelle machine.

Un site peut également vouloir suivre ses utilités, consommations énergétiques, locaux techniques, températures ou équipements existants sans engager la refonte complète de son automatisation.

La solution IoTMate permet de récupérer des données provenant de capteurs ou directement de systèmes existants. La plateforme peut notamment exploiter des données de machines via Modbus ou OPC-UA et communiquer avec différents outils métier via API.

Les capteurs proposés permettent, selon le besoin, de suivre température, humidité, CO₂, énergie, états ou autres grandeurs terrain. Le capteur CAMP-TEMP-A1, par exemple, permet une mesure de température par sonde PT1000 et peut être associé à IoTMate pour la visualisation et la génération d’alertes sur seuil.

Applications pertinentes

• Surveillance de locaux techniques ;
• Température de stockage ;
• Suivi complémentaire d’une chaîne du froid ;
• Consommation électrique d’un équipement ;
• Consommation d’air ou autres utilités ;
• État d’une machine ;
• Remontée de données provenant d’un ancien automate ;
• Monitoring de plusieurs bâtiments ou plusieurs sites ;
• Maintenance conditionnelle.

Pour les données directement utilisées dans une décision réglementaire GMP ou dans la libération d’un produit, le niveau de qualification et de validation nécessaire doit être défini par l’exploitant.

Certaines opérations utilisant des solvants, alcools, gaz ou générant des poussières combustibles peuvent conduire à la classification de certaines zones en atmosphères explosives après analyse du risque.

Dans ce cas, un équipement industriel classique ne peut pas être utilisé simplement parce qu’il est robuste ou étanche : la certification nécessaire doit correspondre à la zone concernée.

IP Systèmes propose notamment des équipements adaptés aux applications ATEX ainsi qu’une gamme de mobilité Xshielder.

L’iPhone 17 Pro Max avec coque Xshielder est proposé dans une version certifiée ATEX Zone 1 / Zone 21 et dans une version ATEX + IECEx, permettant aux équipes terrain de disposer d’un terminal mobile pour leurs applications, documentation ou échanges de données dans les zones couvertes par sa certification.

La certification exacte doit systématiquement être vérifiée selon la zone, le gaz ou la poussière concerné et les exigences du projet.

L'intérêt de notre offre n’est pas de proposer un seul équipement « spécial pharma », mais de pouvoir traiter plusieurs niveaux d’une même installation :

• Au niveau du process : Automates, E/S, variateurs et servomoteurs assurent le contrôle des équipements.
• Au niveau de la machine : IHM et Panel PC donnent accès aux commandes, états et informations nécessaires aux opérateurs.
• Dans les zones soumises au nettoyage : les Panel PC fanless inox IP66/IP69K permettent d’installer l’informatique au plus près de la production lorsque leur conception correspond aux contraintes du site.
• Pour le conditionnement : Servomoteurs/servoamplificateurs et robots répondent aux opérations nécessitant précision, répétabilité et automatisation des mouvements.
• Au niveau de l’atelier : AVEVA Plant SCADA centralise les informations et alarmes.
• Pour les données historiques : AVEVA Historian conserve les informations nécessaires aux analyses et investigations.
• Pour le monitoring complémentaire : IoTMate collecte des données issues de capteurs et d’équipements existants.
• Dans les zones explosives : Des solutions certifiées peuvent être sélectionnées lorsque la classification ATEX du site l'impose.

Cette complémentarité permet de raisonner à l’échelle du besoin réel : depuis un simple remplacement de Panel PC jusqu’à la connexion et la supervision de plusieurs équipements de production.