پایش تجهیزات تولید واکسن با IoT
دقت بیشتر، ریسک کمتر و کنترل لحظهای در خطوط حساس تولید دارو
فرآیند تولید واکسن یکی از پیچیدهترین و حساسترین زنجیرههای صنعتی است؛ کوچکترین خطا در دما، رطوبت، فشار، کیفیت محیط یا عملکرد دستگاهها میتواند موجب کاهش اثربخشی واکسن یا حتی توقف کامل تولید شود. به همین دلیل، *پایش مداوم تجهیزات و محیط تولید* یک الزام استاندارد برای GMP، FDA و WHO است.
اینجاست که اینترنت اشیا (IoT) امکان کنترل بلادرنگ، هشداردهی هوشمند و تحلیل دادهمحور را فراهم میکند.
۱٫ نیازهای حیاتی در تولید واکسن
در کارخانههای تولید واکسن، دهها عامل باید بهصورت ۲۴ ساعته کنترل شوند:
دمای انکوباتورها و بیورآکتورها
میزان اکسیژن محلول (DO) و pH در مخزن کشت
دبی گازهای ورودی
لرزش، فشار و دمای تجهیزات مکانیکی
آلودگی محیطی و ذرات معلق
وضعیت استریلسازی اتوکلاوها
سطح سیالات و مواد اولیه در مخازن
IoT این متغیرها را با استفاده از شبکهای از حسگرها بهصورت لحظهای ثبت و در اختیار سیستمهای نظارتی قرار میدهد.
۲٫ اجزای اصلی سیستم IoT در پایش تولید واکسن
۱) حسگرها (Sensors)
حسگرهای دقیق با استانداردهای صنعتی:
سنسور دما PT100 و ترموکوپل برای بیورآکتورها
سنسور فشار برای خطوط بخار
سنسور pH، DO برای محیط کشت
سنسور لرزش (Vibration) برای موتور همزن و پمپها
سنسور کیفیت هوا (PM2.5 – VOC) برای اتاق تمیز
۲) کنترلرهای لبه (Edge Devices)
این دستگاهها دادهها را پردازش کرده و فقط اطلاعات مهم را منتقل میکنند.
مزیت: کاهش ترافیک شبکه و واکنش در میلیثانیه.
۳) پروتکلهای انتقال
MQTT برای ارتباط امن و سبک
Modbus RTU/TCP برای ماشینآلات صنعتی
OPC-UA برای تبادل داده با سیستمهای SCADA
۴) پلتفرم مانیتورینگ
داشبورد مرکزی که:
رفتار تجهیزات را در لحظه نشان میدهد
آلارم لحظهای (SMS/Email/Push) ارسال میکند
امکان تحلیل بلندمدت دادهها برای پیشبینی خرابی را فراهم میکند
۳٫ نمونه کاربردهای واقعی IoT در کارخانه تولید واکسن
۱) پایش بیورآکتورها
بیورآکتورها قلب فرآیند تولید واکسن هستند.
IoT امکان کنترل دقیق روی موارد زیر را فراهم میکند:
پروفایل دما
سرعت همزن
فشار داخلی
pH و DO در محیط کشت
مصرف انرژی
هرگونه انحراف از مقدار استاندارد، در کمتر از چند ثانیه هشدار میدهد و روند تولید نجات پیدا میکند.
۲) پایش اتاقهای تمیز (Clean Rooms)
حسگرهای IoT میتوانند:
سطح ذرات PM0.3، PM2.5
فشار مثبت اتاق
رطوبت و دما
کیفیت هوای ورودی هودها
را بهصورت لحظهای ثبت کنند.
این دادهها برای رضایت ناظران GMP ضروری است.
۳) کنترل وضعیت تجهیزات استریلسازی
اتوکلاوها، فیلترهای HEPA و چرخههای CIP/SIP باید بدون خطا عمل کنند.
IoT:
چرخه استریلسازی
فشار و دمای واقعی
میزان انحراف از پروتکلهای ISO
را ثبت کرده و برای استفاده در حسابرسیها (Audit) آرشیو میکند.
۴) پیشبینی خرابی تجهیزات (Predictive Maintenance)با تحلیل دادههای حسگرها:
تغییرات غیرعادی در لرزش همزنها
افزایش دمای موتور پمپها
کاهش راندمان مبدلهای حرارتی
افت فشار بخار
پیشبینی میشود و قبل از توقف دستگاه مشکل رفع میگردد.
این موضوع در تولید واکسن بسیار حیاتی است، چون هر توقف میتواند میلیونها دوز مواد کشتشده را نابود کند.
۴٫ مزایای پیادهسازی IoT در تولید واکسن
افزایش کیفیت و تضمین پایداری محصول
کاهش خطای انسانی
صدور هشدار پیش از وقوع خرابی
تسریع فرایندهای ممیزی و GMP
کاهش ضایعات مواد اولیه گرانقیمت
ردیابی کامل تاریخچه تولید (Traceability)
در یک کارخانه تولید واکسن آنفلوآنزا، نصب ۳۵۰ حسگر IoT روی بیورآکتورها و تجهیزات جانبی باعث شد:
خطای دمای بیورآکتور از ±۱°C به ±۰٫۱°C کاهش یابد
هزینه تعمیرات سالیانه ۲۷٪ کم شود
سیستم بهصورت خودکار انحرافات فشار و pH را هشدار دهد
زمان توقف خط از ۲۸ ساعت در ماه به ۸ ساعت برسد.
اگر به دنبال پیادهسازی این سیستم در پروژههای صنعتی خود هستید، همین حالا با شماره های ۰۹۱۲۸۵۷۸۰۴۶ و ۰۹۱۲۰۱۹۱۳۶۸ تماس بگیرید و یا به ایمیل info@iotbiz.ir درخواست خود را ارسال کنید تا مشاوره رایگان دریافت کنید و راهکار مناسب را دریافت کنید.