Estudio de caso

RoviSys

Edge Computing en Ciencias de la Vida

Cómo RoviSys desplegó Stratus Edge Computing para eliminar el tiempo de inactividad y la pérdida de datos, hacer converger OT/IT y reducir el FAT/SAT de semanas a días para una empresa de ciencias de la vida

Desafíos

  • Eliminar el tiempo de inactividad y la pérdida de datos en la fabricación por lotes para una empresa de ciencias de la vida
  • Garantizar la fiabilidad de los datos para la normativa de la FDA, las GMP y el VCAP
  • Estandarizar las arquitecturas de control de tres emplazamientos en un campus con múltiples sedes
  • Permitir que el equipo de operaciones de fabricación mantenga y dé soporte a la infraestructura informática sin necesidad de un soporte informático de alto nivel

Solución

  • Stratus ftServer® y Stratus ztC Edge™ para la tolerancia a fallos y la recogida de datos
  • Software PlantPAx® de Rockwell Automation para el control de la producción en todo el campus

Beneficios

  • Se eliminó el tiempo de inactividad y se consolidaron las cargas de trabajo de software sustituyendo seis clusters de servidores hiperconvergentes por Stratus Edge Computing
  • Computación estandarizada y escalada en diferentes instalaciones de ciencias de la vida y casos de uso
  • Reducción del proceso FAT/SAT de semanas a horas; validación completa en una semana
  • Reducción del coste total de propiedad (TCO) en un 15-20% y ciclo de vida útil previsto de 15 años para las plataformas informáticas

Aportar fiabilidad a la fabricación por lotes en las ciencias de la vida

Una empresa líder en ciencias de la vida con una cartera que abarca la biología celular, el análisis de ADN, ARN y proteínas, el desarrollo de fármacos, la identificación humana y el diagnóstico molecular necesitaba eliminar el tiempo de inactividad y la pérdida de datos en sus operaciones de fabricación seleccionando una infraestructura informática más fiable y fácil de mantener para sus operaciones de fabricación por lotes. La empresa había estado confiando en clústeres de servidores hiperconvergentes y en la tolerancia a fallos basada en software para gestionar la automatización de los procesos y los datos requeridos por la normativa de la FDA.

Consultando con RoviSys®, un integrador de sistemas global especializado en automatización, la compañía estandarizó el software PlantPAx® de Rockwell Automation que se ejecuta en Stratus® Edge Computing para tres centros de fabricación en el campus de la empresa. RoviSys desplegó plataformas tolerantes a fallos Edge Computing para la automatización de procesos que simplificaron drásticamente la infraestructura de TI de la empresa de ciencias de la vida. Utilizando las plataformas Stratus , RoviSys desplegó la arquitectura de control en una semana, desde las pruebas de aceptación en fábrica (FAT) hasta las pruebas de aceptación en el sitio (SAT) y la validación, reduciendo al mismo tiempo el coste total de propiedad en un 15-20% en comparación con la solución de clúster anterior. Desde el despliegue de Stratus , la empresa de ciencias de la vida no ha experimentado ningún tiempo de inactividad, y es capaz de dar servicio a las plataformas de computación sin un soporte de TI dedicado.

Los clusters de servidores son insuficientes para la fabricación de ciencias de la vida

La empresa había estado confiando en clusters de servidores para proporcionar computación y recopilación de datos para sus procesos de fabricación críticos. El equipo se enfrentó a una serie de costosos problemas, desde fallos en los componentes hasta interrupciones imprevistas del sistema, que provocaron pérdidas de datos o tiempos de inactividad. Esto afectaba a su capacidad para superar las auditorías de la FDA y los informes de GMP y provocaba interrupciones en la fabricación y el desperdicio de productos. Si un servidor de clúster fallaba, el equipo a menudo no disponía de apoyo y conocimientos inmediatos para reconstruir el nodo, lo que requería un tiempo de recuperación adicional. Además, el equipo necesitaba poder hacer un seguimiento de su proceso VCAP (cambio de versión, control de auditoría) para asignar los cambios del sistema a lotes específicos y viceversa.

Inicialmente, RoviSys consideró un clúster hiperconvergente basado en Cisco® HyperFlex que residiría en un data center corporativo y sería gestionado por el equipo del usuario final. Sin embargo, esa elección conllevaba varios obstáculos. La solución requería una SAN virtual con una red de 10 gigas en todo el campus del cliente, lo que exigía mucha experiencia y mucho ancho de banda. Además, la naturaleza altamente personalizada y compleja de la solución no sólo necesita grandes costes de licencias, sino que también requeriría un equipo de personas altamente capacitadas. Desde un punto de vista práctico, esto dejaba demasiado margen de error en la configuración y gestión del sistema de clúster.

Simple, protegido, autónomo Edge Computing construido para OT

Para proporcionar una solución de disponibilidad más sencilla y de fácil mantenimiento, RoviSys recomendó las plataformas Stratus ftServer y Stratus ztC Edge plataformas de computación. A diferencia del clúster hiperconvergente más complejo que requería un importante trabajo de integración, las plataformas Stratus están listas para ser instaladas rápidamente. La simplicidad operativa fue un factor clave para que las plataformas Stratus fueran una solución que el equipo de OT pudiera utilizar sin necesidad de conocimientos informáticos especializados. La instalación y la formación del usuario final duraron unas dos horas, en lugar de los dos días que duraba la solución HyperFlex. El equipo también calculó que el coste total de propiedad (TCO) del usuario final era entre un 15 y un 20% menor con Stratus.

Las plataformas Stratus proporcionaron un nivel excepcional de protección de datos con una disponibilidad del 99,999% y sin riesgo de costosos tiempos de inactividad, al tiempo que permitían una mayor ciberseguridad. Gracias a la tolerancia a fallos basada en el hardware, no se produjo ningún retraso en la conmutación por error ni pérdida de datos. En caso de fallo de un componente, el equipo operativo del cliente podía cambiar fácilmente los componentes "plug-and-play" sin que ello afectara a la aplicación por lotes, a la interrupción del proceso o a la pérdida de datos. Con el funcionamiento ininterrumpido de las aplicaciones y las máquinas virtuales que se ejecutan en el sistema, las pruebas de validación pueden completarse rápidamente, ahorrando tiempo y recursos significativos.

En comparación, con el fallo de un nodo del clúster, el equipo se habría enfrentado a múltiples pasos para sustituir y validar un nuevo nodo, desde la sustitución física y la validación física y lógica hasta la confirmación de que todas las máquinas virtuales de todos los nodos estaban funcionando. El proceso completo para un sitio de fabricación podría requerir hasta diez personas en el equipo de validación de un cliente, además de dos o tres recursos de consultoría para ejecutar las pruebas y ocurrir durante días o semanas.

Arquitectura de control de producción con Rockwell Automation y Stratus

Para el control de la producción, RoviSys diseñó las soluciones de Rockwell Automation y Stratus para tres instalaciones: un centro de fabricación de proteínas a gran escala, un centro de producción de reactivos de ADN y ARN, y un centro de moléculas pequeñas que alimenta otros procesos de fabricación. Para los dos sitios más grandes, el equipo combinó PlantPAx de Rockwell Automation, incluyendo HMI, historiador, batch, Asset Centre, Vantage Point, Thin Manager, Engineering Workstation y SQL, ejecutados en un Stratus ftServer 6910 y 2900, respectivamente. El centro de moléculas pequeñas no requería una fiabilidad de más de cinco años y ejecutaba la suite PlantPAx en una plataforma Stratus ztC Edge 110i. Para la seguridad de la red, las plataformas se segmentaron en base a las prácticas de ciberseguridad recomendadas por Rockwell Automation.

El equipo estableció siete máquinas virtuales por línea de producción para consolidar las cargas de trabajo de software. La eficiencia también se tradujo en un ahorro significativo en licencias de software, por ejemplo, el coste de VMware fue de sólo 600 dólares para ftServer en comparación con los miles de dólares por nodo en una solución de clúster. Del mismo modo, el equipo pudo ahorrar costes con las licencias de Microsoft data center .

Ciclos FAT/SAT más cortos y validación rápida

Para el despliegue con las plataformas Stratus , RoviSys llevó a cabo los cruciales procesos de prueba y validación FAT/SAT en horas, frente a las semanas de una solución de clúster. El equipo pudo enchufar y desenchufar nodos y verificar inmediatamente la conmutación por error sin interrupciones, incluida la ejecución de una biblioteca de rutinas de Linux para probar que varios componentes y software de bajo nivel estaban actualizados como parte del proceso FAT/SAT.

El diseño de las plataformas Stratus , que se pueden montar en bastidores, son tolerantes a los fallos y tienen capacidad de autorreparación, lo que les permite estar en producción durante mucho tiempo. El equipo pronosticó un ciclo de trabajo de 15 años para las plataformas y concluyó que con la longevidad, durabilidad y verificación FAT/SAT racionalizada de Stratus, la empresa de ciencias de la vida tendría una solución de alto rendimiento y alta disponibilidad a largo plazo.

La convergencia OT/IT, la reducción de los ciclos FAT/SAT y la tolerancia a los fallos son un triunfo en las ciencias de la vida

Trabajando con su usuario final de ciencias de la vida, RoviSys desplegó rápidamente Stratus Edge Computing y transformó la fiabilidad de las operaciones de fabricación de su cliente, el proceso VCAP y los informes GMP. La solución simplificó drásticamente la infraestructura de TI y permitió al equipo de OT desplegar y mantener la nueva infraestructura sin soporte de TI in situ. Es importante destacar que la clave del éxito de RoviSys fue la ejecución de una prueba de concepto (PoC) exitosa y el uso de una solución que redujo las pruebas FAT/SAT y de validación de semanas a días. Gracias a la confianza generada por este éxito, RoviSys ha ampliado su compromiso con el usuario final para otros proyectos.

Solución de infraestructura

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