Estudo de caso
Edge Computação na fabricação de produtos farmacêuticos
Stratus Edge Computing é uma mudança de paradigma para a modernização da planta farmacêutica da Chemi
Desafios
- Garantir a continuidade dos negócios durante a atualização do sistema DCS e da infraestrutura de TI
- Garantir a integridade e a validação dos dados
- Adoção de tecnologias padrão e de alto desempenho para todas as instalações
- Garantia de autonomia operacional para as operações
- Implementação de um sistema adequado para expansão futura
Solução
- Adoção do PlantPAx DCS da Rockwell Automation
- Ambiente adequado para o ThinManager
- ftServer 4910 com virtualização VMware
Benefícios
- Infraestrutura DCS padronizada e tolerante a falhas para todas as instalações
- Utilização flexível e desempenho ideal das linhas de produção
- Transição do sistema antigo para o novo em apenas três dias
- Usabilidade imediata do novo aplicativo
A Chemi SpA, uma subsidiária do Grupo Italfarmaco, é uma importante empresa farmacêutica com várias instalações na Itália e em todo o mundo. Ela é especializada na fabricação e comercialização de ingredientes farmacêuticos ativos e produtos farmacêuticos éticos, que também produz para clientes terceirizados.
A unidade Patrica da Chemi em Frosinone, Itália, recentemente atualizou seu sistema de controle de produção como parte de um projeto de modernização. O Sistema de Controle Distribuído (DCS) existente passou por várias implementações de processos ao longo dos anos e se tornou limitado e obsoleto. A Chemi optou por substituir esse sistema desatualizado por uma arquitetura de última geração que pudesse oferecer melhor desempenho, aderir às diretrizes de Boas Práticas de Fabricação (BPF) e alinhar-se aos requisitos de uma fábrica inteligente moderna.
O projeto foi gerenciado pela STB SYS Automation, localizada na região central da Itália, que possui ampla experiência no desenvolvimento, integração, instalação e manutenção de equipamentos e sistemas de automação industrial. Atendendo principalmente à região central da Itália, a empresa se beneficia de uma sólida experiência que lhe permite selecionar a arquitetura mais adequada com base na aplicação e nas especificações de cada projeto.
Renovação baseada em uma infraestrutura de TI diversificada
O projeto originalmente visava aprimorar a tecnologia e o desempenho das plantas existentes. A plataforma Stratus ftServer provou ser a escolha ideal para isso.
"Ao descobrir a Stratus, ficamos impressionados com as capacidades técnicas de suas soluções, especificamente projetadas para garantir a continuidade dos negócios de aplicações críticas", explica Francesco Cecconi, CEO da STB SYS Automation. "Embora tivéssemos confiado anteriormente em máquinas virtuais configuradas em clusters de servidores, uma vez que entendemos a tecnologia da Stratus, decidimos rapidamente adotá-la para o projeto Chemi". Durante as atividades de atualização planejadas realizadas pela STB SYS
Automation, uma parte significativa do hardware de automação dentro das plantas foi mantida. O foco principal do projeto foi a reescrita do programa de controle, preservando a funcionalidade da lógica existente.
Entretanto, a infraestrutura de TI também passou por uma revisão completa, alavancando as capacidades do Stratus ftServer. O ftServer é uma plataforma de computação Edge totalmente integrada e continuamente disponível, tolerante a falhas, que garante a execução ininterrupta de aplicações críticas de software, mesmo em face de falhas de componentes, sem risco de perda de dados.
Renovação e inovação
O projeto começou no início de 2022, delineando um roteiro dividido em três fases, cada uma focada em atividades nos três Departamentos de Síntese da fábrica de Patrica. Esses três departamentos são altamente adaptáveis e podem ser configurados livremente para lidar com vários tipos de produção. A agilidade do ambiente de produção permite que os 14 reatores multifuncionais processem lotes de diferentes substâncias.
Após a conclusão bem-sucedida da primeira fase do trabalho da planta, o cronograma do projeto enfrentou uma revisão inesperada devido à decisão da Chemi de construir duas novas plantas.
Consequentemente, a Chemi decidiu equipar as novas instalações com um sistema de controle DCS adicional. Isso levou ao adiamento da segunda fase do projeto, que agora deve ser concluída até o final de 2023.
Do Unix ao ftServer, uma verdadeira mudança de paradigma
"Olhando para o futuro, nossa colaboração com a Stratus abriu novas e empolgantes possibilidades para nós. Sem dúvida, saberemos qual arquitetura escolher para projetos semelhantes no futuro."
Francesco Cecconi,
Diretor executivo,
STB SYS Automation
A fábrica da Chemi empregava anteriormente controladores de campo que se comunicavam com sistemas de supervisão baseados em uma plataforma Unix. A arquitetura de TI era suportada por um cluster de três servidores e vários terminais Unix, que os operadores usavam em diferentes áreas da fábrica, operando em um modo cliente-servidor. Com o tempo, essa arquitetura enfrentou desafios técnicos evidentes, como alta latência e queda no desempenho do sistema ano após ano. Além disso, a dificuldade de obter peças sobressalentes adequadas para manutenção aumentou as complicações.
A implementação da nova infraestrutura tecnológica com o Stratus ftServer trouxe uma mudança revolucionária de paradigma. Essa arquitetura robusta é construída sobre ambientes operacionais padrão, oferecendo escalabilidade modular e o potencial para futuras integrações.
De acordo com Cecconi, o novo ambiente de gerenciamento em execução no Windows Server 2019, é totalmente hospedado no Stratus ftServer e é composto por 12 máquinas virtuais, todas operando em modo tolerante a falhas. Estas incluem máquinas dedicadas para SCADA, Terminal Client, Historian, relatórios e SQL Server. Além disso, há o Audit Trail, que monitora todas as atividades do sistema, engenharia, desenvolvimento e várias ferramentas: todos os aplicativos são hospedados em máquinas virtuais, em pares redundantes, incluindo um Controlador de Domínio e o módulo de administração do servidor.
Troca de sistema: De 3 semanas a 3 dias
A transição da arquitetura antiga para a nova não teve efeitos adversos sobre as operações da Chemi.
"A experiência tem sido muito positiva", observa Cecconi, "graças aos recursos do ftServer, comissionamos a nova infraestrutura com cronogramas significativamente reduzidos. O que foi inicialmente orçado para levar três semanas para a instalação e o comissionamento final foi realizado em apenas três dias - uma conquista surpreendente, considerando a complexidade e a criticidade da arquitetura cliente-servidor implementada".
A plataforma ftServer, que chegou em sua maior parte pré-configurada, facilitou um rápido processo de instalação. Os novos clientes terminais foram instalados em uma rede corporativa configurada usando VLAN. Esses clientes, equipados com telas de 27 polegadas, permitiram que os usuários se conectassem a aplicativos no modo de área de trabalho remota, cada um com uma licença dedicada do Windows. Esse ambiente de fácil utilização, operando no modo clássico de PC, garantiu usabilidade e acessibilidade imediatas para todos os tipos de usuários.
A combinação de redundância e o uso de ambientes operacionais padrão provaram ser uma força notável do ftServer da Stratus, permitindo inovação e melhorias substanciais de desempenho enquanto ainda mantém o antigo DCS ativo na rede para atender a requisitos específicos.
Redundância total e alta disponibilidade
O novo sistema recebeu uma resposta altamente positiva devido à notável melhoria de desempenho, à variedade de recursos valiosos, incluindo simplicidade, segurança e autonomia, e à facilidade de instalação e gerenciamento. Isso resultou na garantia da disponibilidade contínua do software e em um alto grau de automação, tornando uma fábrica moderna e inteligente acessível a todos.
"A robustez, a confiabilidade e a padronização foram particularmente apreciadas pela equipe de TI da empresa. Além disso, a equipe de TO gostou do novo acesso totalmente seguro durante o trabalho, além do melhor desempenho", acrescenta Cecconi.
Chemi estava rapidamente no controle total do sistema, navegando suavemente pela fase de validação necessária para manter a rastreabilidade operacional completa. Configurado como um nó central com desempenho e disponibilidade excepcionais, o ftServer da Stratus está equipado com fontes de alimentação redundantes e dois no-breaks separados, conectados por meio de uma rede em anel de fibra óptica localizada no data center.
Os benefícios do investimento e do suporte abrangente
Em nível técnico, a utilização de uma tecnologia aberta e inovadora como o ftServer da Stratus oferece inúmeras vantagens.
Para a Chemi, proteger a virtualização com uma plataforma de computação Edge tolerante a falhas proporcionou flexibilidade, gerenciamento do ciclo de vida e segurança. Além disso, a nova arquitetura oferece configuração e implementação seguras e centralizadas de aplicativos e conteúdo para cada PC, thin client, dispositivo móvel e usuário, bastando adicionar o ThinManager.
Para o integrador de sistemas STB SYS Automation, a adoção da solução Stratus levou a uma alocação mais eficiente de seus recursos, permitindo que eles gastassem menos tempo resolvendo problemas do sistema de TI e, em vez disso, se concentrassem em atender aos requisitos do cliente.
"Em comparação com o sistema anterior, até mesmo pessoas com conhecimento básico de TI podem agora fazer pequenos ajustes de forma independente e realizar determinadas tarefas de manutenção sem a necessidade de envolver os desenvolvedores", observa Cecconi.
A virtualização desempenhou um papel crucial na viabilização da inovação e na agilização do desenvolvimento, motivando a Chemi a adotar o novo sistema desde o início, mesmo para as duas fábricas recém-construídas.
Ao longo desta jornada, o apoio da Stratus desempenhou um papel vital. "O suporte especializado da Stratus tem sido de suma importância - desde o dimensionamento inicial do hardware até a fase de implantação, incluindo a configuração e instalação do ftServer, e através da fase operacional, onde eles têm respondido rápida e proficientemente às nossas consultas de suporte", enfatiza Cecconi.
Vários benefícios e um futuro sólido
Olhando para o futuro, nossa colaboração com a Stratus abriu novas e empolgantes possibilidades para nós. Sem dúvida, saberemos qual arquitetura escolher para projetos semelhantes no futuro, enfatiza Cecconi. Ele conclui: "A solução Stratus provou ser um ótimo investimento.
A plataforma ftServer Edge Computing atendeu efetivamente a muitos requisitos e considerações. Para a Chemi, ela forneceu uma infraestrutura validada e padronizada de alto desempenho, escalável e altamente disponível. A STB SYS Automation se beneficiou de uma solução de última geração, flexível, ágil e de rápida implementação, enquanto as operadoras desfrutaram de uma experiência segura e de fácil utilização.
