Neben Digitalisierung, Industrie 4.0 und dem Industrial Internet of Things, die den Automatisierungsgrad von Prozessen erhöhen und sie effizienter gestalten, spielen intelligente Sensorlösungen eine entscheidende Rolle. Sie ermöglichen nicht nur eine erhöhte Effizienz, sondern können auch die Qualität biopharmazeutischer Produkte auf ein neues Level heben. Gleiches gilt für das PAT-Konzept, das eine Echtzeitüberwachung kritischer Prozessparameter in den Fokus rückt.
Mit seinen Prozesssensoren bietet die Firma Hamilton diese Messungen für die wichtigsten kritischen Parameter an, vom pH-Wert über das Redoxpotential, Gelöstsauerstoff und Leitfähigkeit bis hin zu CO2 und Zelldichte. Die Basis dafür legt die eigens entwickelte Arc-Technologie, die ein digitales Messsignal zur Verfügung stellt und direkt in den Sensoren integriert ist. Da sämtliche Werte in Echtzeit zur Verfügung stehen, kann eine optimale Steuerung der Prozesse stattfinden, sowohl hinsichtlich Qualität als auch Ausschuss und Zeit.
Hohe Anforderungen in der Biopharmabranche
Giovanni Campolongo ist Marktsegmentmanager Biopharma bei Hamilton Process Analytics. Er sagt: „Um zukunftsfähig agieren zu können, stehen Innovationen immer im Mittelpunkt unseres unternehmerischen Handelns.“ Ziel sei es, die Herausforderungen der Biopharma-Branche zu lösen und gleichermaßen schnelle, sichere und qualitativ einwandfreie Prozesse zu ermöglichen. „Das Unternehmen leistet Pionierarbeit bei der Entwicklung hochpräziser Prozesssensoren, deren technologische Ausstattung die bestmögliche Datenbasis zur Verfügung stellt. Nicht zuletzt aufgrund der Tatsache, dass der Markt einem sehr intensiven Wettbewerb ausgesetzt ist und ein hoher Optimierungs- und Effizienzdruck vorherrscht, hat Hamilton die Branche ganz genau im Blick und bedient aktuelle und zukünftige Erfordernisse.“
Aktuell kristallisieren sich einige Schlüsseltrends in der Biopharmabranche heraus. Obwohl Industrie 4.0 und Digitalisierung die Verbesserung der Produktionseffizienz unterstützen, gehen die konkreten Anforderungen der Kunden weit darüber hinaus. Das IIoT bietet die Möglichkeit, die Leistung von Anlagen zu steigern und betriebliche Effizienz durch die Nutzung von Daten mittels intelligenter Geräte und Echtzeit-Erfassung zu verbessern.
Campolongo erklärt: „Unsere Arc-Technologie spielt dabei eine maßgebliche Rolle bei der Verbesserung der Betriebsabläufe und des Wartungsmanagements, da die Sensoren nutzerorientiert in Softwareanwendungen integriert werden können.“
Beispiele für Prozesssensoren
Unter anderem haben die Incyte-Arc-Sensoren zur Inline-Messung der Lebendzelldichte große Anerkennung gefunden. Sie reduzieren Arbeitsaufwände und ermöglichen eine Steigerung der Prozessautomatisierung. Der Dencytee-Arc-Sensor vereint hingegen zwei Messprinzipien in einem Produkt und bietet somit eine zuverlässige Messung von niedriger bis hoher Zelldichte. Mit dem CO2ntrol-Sensor hat Hamilton zudem erstmals einen nahezu wartungsfreien Sensor zur Kontrolle des CO2-Gehalts auf den Markt gebracht, der auf einem speziellen optischen Messprinzip basiert. Damit ermöglicht er eine präzisere und zuverlässigere Kontrolle des CO2-Gehalts, ohne den Prozess durch Wartungen oder Austauschmaßnahmen zu unterbrechen.
Reaktion auf Paradigmenwechsel
Die Biopharma-Branche hat in jüngeren Jahren einen Wandel erlebt, in dem immer mehr Unternehmen auf Single-Use-Technologien setzen. Dieser Paradigmenwechsel erfordert jedoch auch spezialisierte Sensoren, die den Anforderungen dieser Anwendungen gerecht werden.
Hamilton hat eine Reihe seiner Prozesssensoren deshalb für Single-Use-Anwendungen adaptiert. Sie sollen eine schnelle Installation und Validierung der Prozesskomponenten sicherstellen, Abläufe beschleunigen und eine schnellere Herstellung von Produkten erlauben. Darüber hinaus haben Single-Use-Produkte einen geringen Platzbedarf und bieten hohe Flexibilität innerhalb von Biopharma-Anlagen; ebenso sind schnelle Markteinführungen sowie geringer Aufwand für Reinigung und Validierung charakteristisch.
Ein weiterer Trend in der Branche ist der zunehmende Wechsel von Chargenproduktionen hin zu kontinuierlichen Produktionsverfahren. Dadurch kann ebenfalls die Produktivität gesteigert und mittel- bis langfristig erhebliche Kostenreduktionen erzielt werden.
Campolongo ist sich sicher: „Dank der kontinuierlichen Forschung und Entwicklung neuer Produkte und Produktoptimierungen wird Hamilton auch zukünftig eine führende Position im Bereich der Sensortechnologie einnehmen und einen maßgeblichen Beitrag zur Verbesserung der Prozesseffizienz im Biopharma-Sektor leisten“.
