Siloc | Como reduzir custos de fabricação de bioprocessos com sistemas skid

De onde realmente vêm os custos de fabricação de bioprocessos

Mais da metade dos gastos excessivos em projetos de capital de bioprocessos vêm da montagem e comissionamento em campo, e não do preço cotado do equipamento. Isso é importante porque as especificações do equipamento são decididas antecipadamente, enquanto os vazamentos de custos acontecem mais tarde, no local, sob pressão de cronograma.

Antes de otimizar qualquer coisa, divida o projeto em áreas de custos fixos e controláveis. Equipamentos e componentes são fixados por especificação. A instalação em campo é controlável e geralmente é a maior surpresa, porque a montagem da tubulação, a soldagem, o isolamento e a fiação acontecem sob as condições do local. O comissionamento e a validação são controláveis ​​em termos de cronograma, porque cada verificação de loop e lacuna de documentação ampliam o caminho crítico. A operação da rede elétrica é controlável durante toda a vida útil da planta, já que os ciclos de aquecimento, resfriamento e limpeza se repetem a cada lote.

• Equipamentos e instrumentação: definidos pela especificação do processo, espaço de negociação limitado após a adjudicação
• Instalação no local: tubulação, soldagem, fiação, isolamento executado sob condições de campo não controladas
• Comissionamento: testes de pressão, testes de vazamento, verificações de circuito, verificação de automação
• Validação: documentação IQ/OQ/PQ, treinamento, tratamento de desvios
• Utilidades operacionais: aquecimento, resfriamento, CIP, ar comprimido consumido em cada lote

Para uma equipe de projeto decidir onde modularizar, uma primeira pergunta clara é: o que são skids integrados de bioprocessos e por que são importantes antes de se comprometer com uma estratégia de entrega.

Como os sistemas Skid alteram a equação de custos

Os sistemas de deslizamento pré-projetados reduzem custos ao transferir as horas de instalação e teste do campo para a fábrica, onde a mão de obra é mais previsível e os problemas de qualidade surgem durante os testes de aceitação da fábrica, em vez de durante o comissionamento no local.

Para circuitos de aquecimento e resfriamento, o efeito é direto. unidades inteligentes de skid de transferência de calor para bioprocessos integre o trocador de calor, a bomba, as válvulas e os instrumentos de temperatura em uma única estrutura, para que o circuito completo de controle de temperatura chegue testado e pronto para ser conectado. O planejamento de layout e o dimensionamento de utilidades tornam-se mais simples, e o esforço de engenharia por trás do projeto de fabricação de bioprocessos baseado em skid é reutilizado em vez de repetido.

Fabricantes/unidades de skid/unidades de transferência de calor de bioprocesso inteligente personalizado, fábrica Shiloc (Xangai) Comércio Industrial Co., Ltd. Is China Custom Intelligent Bioprocess Heat Transfer Skid/Units Manufacturers, Factory, Th... Ver Produto →

A unidade de controle de temperatura de precisão para biofarmacêutica acrescenta uma segunda camada de economia: mantém a temperatura do processo dentro de tolerâncias rígidas, o que reduz a variabilidade entre lotes e o desperdício de energia ao ultrapassar os pontos de ajuste.

Unidade de controle de temperatura de precisão personalizada (TCU) para fabricantes biofarmacêuticos, Fac Shiloc (Xangai) Comércio Industrial Co., Ltd. Is China Custom Precision Temperature Control Unit (TCU) For Biopharma Manufacturers, Fact... Ver Produto →

Quantificando as economias: resultados típicos

Projetos representativos de bioprocessos com entrega baseada em skid relatam mão de obra de instalação em campo 30 a 50 por cento menor, cronogramas de projeto 20 a 35 por cento mais curtos, área ocupada pela instalação 25 a 40 por cento menor e energia elétrica 15 a 25 por cento menor quando o controle preciso de temperatura substitui circuitos superdimensionados.

Escolhas de design que protegem as economias

A maneira mais rápida de desperdiçar economias em skids é selecionar os módulos apenas com base no preço e ignorar a eficiência da transferência de calor, a precisão do controle de temperatura e o design higiênico, porque esses três fatores decidem o custo operacional durante a vida útil da planta.

A geometria de transferência de calor define o teto operacional

Para circuitos de serviços públicos higiênicos, como sistemas de água farmacêutica, trocadores de calor sanitários de folha de tubo duplo DTS eliminam o contato entre o fluido utilitário e o fluido do processo, eliminando toda uma classe de risco de contaminação e o custo de revalidação que se segue. Para pequenos volumes e fluxos de alta pureza, os trocadores de calor capilares alcançam tarefas semelhantes com menos volume de retenção e controle de temperatura mais rígido. A área de superfície, a queda de pressão e a capacidade de limpeza devem ser equilibradas em relação ao perfil de serviço e não ao preço de compra mais baixo.

Fabricantes de trocadores de calor sanitários personalizados DTS (folha de tubo duplo), fábrica Shiloc (Xangai) Comércio Industrial Co., Ltd. Is China Custom Sanitary DTS (Double Tube Sheet) Heat Exchanger Manufacturers, Factory, 1.... Ver Produto →

O controle de temperatura determina o custo de energia

O aquecimento e o resfriamento em lote raramente funcionam em estado estacionário. Uma unidade de controle de temperatura de precisão modula a capacidade de aquecimento e resfriamento de acordo com a demanda real do processo, em vez de descartar o excesso de capacidade da rede elétrica por meio de um bypass, de onde vem a redução de energia de 15 a 25 por cento. A taxa de rampa, o tempo morto e a tolerância do ponto de ajuste devem ser escritos na especificação antes do skid ser projetado.

O design higiênico controla a validação e o custo de contaminação

Cada perna morta, fenda ou acabamento superficial incompatível aumenta o tempo de limpeza e o risco de revalidação. Skids construídos com aço inoxidável 316L, conexões higiênicas e tubulação drenável encurtam a duração do CIP e tornam a rastreabilidade documentada do material que os auditores esperam ser uma entrega do pacote de aquisição, em vez de uma reflexão tardia. Ao analisar uma proposta de fornecedor, solicite o mapa de solda e os certificados de material antes de perguntar o preço.

• Defina a taxa máxima de aquecimento e resfriamento, taxa de rampa e volume do processo antes de solicitar orçamentos
• Verifique materiais, acabamento superficial e padrões de conexão em relação às especificações GMP
• Confirme se o protocolo de automação e a lista de sinais correspondem ao sistema de controle da instalação
• Revise o pacote de documentação: certificados de materiais, mapas de solda e relatórios FAT devem existir antes do envio
• Verifique o acesso de serviço para manutenção, pois uma estrutura sobrecarregada pode dificultar o trabalho de rotina

Para uma visão mais aprofundada de como os módulos são dimensionados e especificados, o princípios de engenharia de sistemas de bioprocessamento O artigo aborda as compensações entre superfície de transferência de calor, queda de pressão e capacidade de limpeza.

Como implementar sistemas skid sem perder o benefício

A sequência repetível que protege a economia de derrapagem é primeiro corrigir a base do processo, usar testes de fábrica para garantir a qualidade e, em seguida, tratar o trabalho no local como trabalho de conexão, em vez de trabalho de construção.

1. Defina a base do processo: serviço, taxas de rampa, utilidades, protocolo de automação
2. Selecione a classe do módulo: transferência de calor, controle de temperatura ou skid combinado em um quadro
3. Acorde o plano FAT e o formato da documentação antes do início da fabricação
4. Realize o teste de aceitação de fábrica com engenheiros de processo e automação presentes
5. Transporte e conexão no local: somente utilidades, portas de processo e fiação de sinal
6. Execute a qualificação usando a documentação enviada com o módulo

Perguntas frequentes

Quanto os sistemas de deslizamento podem reduzir os custos de fabricação de bioprocessos?

Em projetos representativos, a entrega baseada em skids reduz a mão de obra de instalação em campo em 30 a 50 por cento, reduz o cronograma geral do projeto em 20 a 35 por cento, reduz a área ocupada pelas instalações em 25 a 40 por cento e reduz a energia da rede elétrica em 15 a 25 por cento quando o controle preciso de temperatura é usado. Os números exatos dependem da complexidade do processo e das condições do local.

Os sistemas skid são adequados para a produção biofarmacêutica GMP?

Sim. Os skids construídos para produtos biofarmacêuticos usam aço inoxidável 316L eletropolido, conexões higiênicas, tubulação drenável e rastreabilidade de material documentada. Os testes de aceitação de fábrica verificam a função antes do envio, de modo que o módulo chega com a documentação necessária para iniciar a qualificação da instalação mais cedo do que uma linha construída com bastão.

Qual é a diferença entre um skid de processo e um equipamento de processo independente?

Equipamentos independentes, como um único trocador de calor, exigem que a equipe do projeto projete e instale a tubulação, as válvulas, os instrumentos e os controles adjacentes no campo. Um skid de processo integra esses elementos em uma estrutura comum e oferece uma função completa, como controle de temperatura ou transferência de calor, como um módulo testado.

Quais funções de bioprocessos se beneficiam mais com a entrega de skids?

Os circuitos de aquecimento e resfriamento são os mais beneficiados, porque se repetem em biorreatores, tanques de retenção e recipientes tampão. Unidades de controle de temperatura, skids de transferência de calor e módulos CIP proporcionam as maiores economias quando a mesma função é necessária em vários locais, já que um design comprovado de skid pode ser replicado sem reengenharia.