Étude de cas
Edge Computing dans la fabrication de produits pharmaceutiques
Stratus Edge Computing est un changement de paradigme pour la modernisation de l'usine pharmaceutique de Chemi
Défis
- Assurer la continuité des activités tout en modernisant le système DCS et l'infrastructure informatique
- Garantir l'intégrité et la validation des données
- Adopter des technologies standard et performantes pour toutes les installations
- Assurer l'autonomie opérationnelle des opérations
- Mise en œuvre d'un système adapté à l'expansion future
Solution
- Adoption du DCS PlantPAx de Rockwell Automation
- Environnement adapté à ThinManager
- ftServer 4910 avec virtualisation VMware
Avantages
- Infrastructure DCS standardisée et tolérante aux pannes pour toutes les installations
- Utilisation flexible et performance optimale des lignes de production
- Passage de l'ancien au nouveau système en trois jours seulement
- Facilité d'utilisation immédiate de la nouvelle application
Chemi SpA, filiale du groupe Italfarmaco, est une entreprise pharmaceutique de premier plan qui possède plusieurs sites en Italie et dans le monde. Elle est spécialisée dans la fabrication et la commercialisation d'ingrédients pharmaceutiques actifs et de produits pharmaceutiques éthiques, qu'elle produit également pour des clients tiers.
Le site Chemi de Patrica à Frosinone, en Italie, a récemment mis à niveau son système de contrôle de la production dans le cadre d'un projet de modernisation. Le système de contrôle distribué (DCS) existant avait subi plusieurs mises en œuvre de processus au fil des ans et était devenu limité et obsolète. Chemi a choisi de remplacer ce système obsolète par une architecture de nouvelle génération capable d'améliorer les performances, d'adhérer aux directives des bonnes pratiques de fabrication (BPF) et de s'aligner sur les exigences d'une usine intelligente moderne.
Le projet a été géré par STB SYS Automation, située dans le centre de l'Italie, qui possède une grande expertise dans le développement, l'intégration, l'installation et la maintenance d'équipements et de systèmes d'automatisation industrielle. Desservant principalement le centre de l'Italie, l'entreprise bénéficie d'une solide expertise qui lui permet de sélectionner l'architecture la plus appropriée en fonction de l'application et des spécifications de chaque projet.
Renouvellement basé sur une infrastructure informatique diversifiée
Le projet visait à l'origine à améliorer la technologie et les performances des installations existantes. La plateforme Stratus ftServer s'est avérée être le choix idéal pour ce faire.
"En découvrant Stratus, nous avons été impressionnés par les capacités techniques de leurs solutions, spécialement conçues pour assurer la continuité des applications critiques", explique Francesco Cecconi, PDG de STB SYS Automation. "Alors que nous avions auparavant recours à des machines virtuelles configurées sur des grappes de serveurs, une fois que nous avons compris la technologie de Stratus, nous avons rapidement décidé de l'adopter pour le projet Chemi". Au cours des activités de mise à niveau planifiées menées par STB SYS
Automation, une partie importante du matériel d'automatisation des usines a été conservée. L'objectif principal du projet était de réécrire le programme de contrôle tout en préservant la fonctionnalité de la logique existante.
Cependant, l'infrastructure informatique a également fait l'objet d'une refonte complète, en s'appuyant sur les capacités de Stratus ftServer . ftServer est une plate-forme tolérante aux pannes, entièrement intégrée et disponible en permanence, qui garantit l'exécution ininterrompue des applications logicielles critiques, même en cas de défaillance de composants, sans risque de perte de données. Edge Computing qui garantit l'exécution ininterrompue des applications logicielles critiques, même en cas de défaillance d'un composant, sans risque de perte de données.
Renouvellement et innovation
Le projet a démarré au début de 2022, avec une feuille de route divisée en trois phases, chacune axée sur les activités des trois départements de synthèse de l'usine de Patrica. Ces trois départements sont très adaptables et peuvent être configurés librement pour gérer différents types de production. L'agilité de l'environnement de production permet aux 14 réacteurs multifonctionnels de traiter des lots de substances différentes.
Après l'achèvement réussi de la première phase des travaux, le calendrier du projet a connu une révision inattendue en raison de la décision de Chemi de construire deux nouvelles usines.
Par conséquent, Chemi a décidé d'équiper les nouvelles installations d'un système de contrôle DCS supplémentaire. Cela a entraîné le report de la deuxième phase du projet, qui devrait maintenant être achevée à la fin de 2023.
D'Unix à ftServer, un véritable changement de paradigme
"Pour ce qui est de l'avenir, notre collaboration avec Stratus nous a ouvert de nouvelles possibilités passionnantes. Nous saurons sans aucun doute quelle architecture choisir pour des projets similaires à l'avenir."
Francesco Cecconi,
Directeur général,
STB SYS Automation
L'usine de Chemi utilisait auparavant des contrôleurs de terrain qui communiquaient avec des systèmes de supervision basés sur une plate-forme Unix. L'architecture informatique s'appuyait sur une grappe de trois serveurs et plusieurs terminaux Unix, que les opérateurs utilisaient dans différentes zones de l'usine et qui fonctionnaient en mode client-serveur. Au fil du temps, cette architecture s'est heurtée à des difficultés techniques évidentes, telles qu'une latence élevée et une baisse des performances du système d'une année sur l'autre. En outre, la difficulté d'obtenir des pièces de rechange appropriées pour la maintenance a ajouté aux complications.
La mise en œuvre de la nouvelle infrastructure technologique avec le site Stratus ftServer a entraîné un changement de paradigme révolutionnaire. Cette architecture robuste repose sur des environnements d'exploitation standard, offrant une évolutivité modulaire et la possibilité d'intégrations futures.
Selon Cecconi, le nouvel environnement de gestion fonctionnant sur Windows Server 2019, est entièrement hébergé sur le site Stratus ftServer et comprend 12 machines virtuelles, fonctionnant toutes en mode tolérant aux pannes. Il s'agit notamment de machines dédiées pour SCADA, Terminal Client, Historian, le reporting et SQL Server. En outre, il y a Audit Trail, qui surveille toutes les activités du système, l'ingénierie, le développement et divers outils : toutes les applications sont hébergées sur des machines virtuelles, par paires redondantes, y compris un contrôleur de domaine et le module d'administration du serveur.
Changement de système : De 3 semaines à 3 jours
La transition de l'ancienne à la nouvelle architecture n'a eu aucun effet négatif sur les opérations de Chemi.
"L'expérience a été très positive", note Cecconi, "grâce aux fonctionnalités de ftServer, nous avons mis en service la nouvelle infrastructure dans des délais considérablement réduits. Ce qui devait initialement prendre trois semaines pour l'installation et la mise en service finale a été réalisé en seulement trois jours - une réussite étonnante compte tenu de la complexité et de la criticité de l'architecture client-serveur mise en œuvre".
La plateforme ftServer , livrée en grande partie préconfigurée, a facilité un processus d'installation rapide. Les nouveaux clients terminaux ont été installés au sein d'un réseau d'entreprise configuré en VLAN. Ces clients, équipés d'écrans de 27 pouces, ont permis aux utilisateurs de se connecter à des applications en mode bureau à distance, chacun disposant d'une licence Windows dédiée. Cet environnement convivial, fonctionnant en mode PC classique, a assuré une convivialité et une accessibilité immédiates pour tous les types d'utilisateurs.
La combinaison de la redondance et de l'utilisation d'environnements opérationnels standard s'est avérée être une force remarquable de Stratus'ftServer, permettant l'innovation et des améliorations substantielles des performances tout en maintenant l'ancien DCS actif sur le réseau pour répondre à des exigences spécifiques.
Redondance totale et haute disponibilité
Le nouveau système a reçu une réponse très positive en raison de l'amélioration remarquable des performances, de la gamme de fonctionnalités intéressantes, notamment la simplicité, la sécurité et l'autonomie, ainsi que de la facilité d'installation et de gestion. Cela a permis d'assurer une disponibilité continue du logiciel et un haut degré d'automatisation, rendant ainsi une usine moderne et intelligente accessible à tous.
"La robustesse, la fiabilité et la standardisation ont été particulièrement appréciées par le personnel informatique de l'entreprise. En outre, le personnel technique a apprécié le nouvel accès entièrement sécurisé pendant son travail, ainsi que l'amélioration des performances", ajoute M. Cecconi.
Chemi a rapidement pris le contrôle total du système, traversant sans encombre la phase de validation nécessaire au maintien d'une traçabilité opérationnelle complète. Configuré comme un nœud central avec des performances et une disponibilité exceptionnelles, Stratus'ftServer est équipé d'alimentations redondantes et de deux UPS séparées, connectées par un réseau en anneau à fibre optique situé dans le site data center.
Les avantages d'un investissement et d'un soutien complet
Sur le plan technique, l'utilisation d'une technologie ouverte et innovante comme Stratus'ftServer présente de nombreux avantages.
Pour Chemi, la protection de la virtualisation par une plate-forme tolérante aux pannes a apporté flexibilité, gestion du cycle de vie et sécurité. Edge Computing a apporté flexibilité, gestion du cycle de vie et sécurité. En outre, la nouvelle architecture permet une configuration et un déploiement sécurisés et centralisés des applications et du contenu sur chaque PC, client léger, appareil mobile et utilisateur en ajoutant simplement ThinManager.
Pour l'intégrateur de systèmes STB SYS Automation, l'adoption de la solution Stratus a conduit à une allocation plus efficace de ses ressources, lui permettant de passer moins de temps à résoudre les problèmes liés aux systèmes informatiques et de se concentrer plutôt sur la satisfaction des besoins de ses clients.
"Par rapport à l'ancien système, même des personnes ayant des connaissances informatiques de base peuvent désormais procéder à des ajustements mineurs et effectuer certaines tâches de maintenance de manière autonome, sans devoir faire appel à des développeurs", note M. Cecconi.
La virtualisation a joué un rôle crucial en permettant l'innovation et en accélérant le développement, ce qui a incité Chemi à adopter le nouveau système dès le début, même pour les deux usines nouvellement construites.
Tout au long de ce parcours, l'assistance Stratus a joué un rôle essentiel. "Le support expert de Stratus a été d'une importance capitale - du dimensionnement initial du matériel à la phase de déploiement, y compris la configuration et l'installation de ftServer , et jusqu'à la phase opérationnelle, où ils ont rapidement et efficacement répondu à nos demandes de support", souligne M. Cecconi.
Des avantages multiples et un avenir solide
Pour ce qui est de l'avenir, notre collaboration avec Stratus nous a ouvert de nouvelles possibilités passionnantes. Nous saurons sans aucun doute quelle architecture choisir pour des projets similaires à l'avenir, souligne M. Cecconi. Et de conclure : "La solution Stratus s'est révélée être un excellent investissement.
La plateforme ftServer Edge Computing a permis de répondre efficacement à de nombreuses exigences et considérations. Pour Chemi, elle a fourni une infrastructure validée et normalisée très performante, évolutive et hautement disponible. STB SYS Automation a bénéficié d'une solution de pointe, flexible, agile et rapidement déployable, tandis que les opérateurs ont bénéficié d'une expérience conviviale et sécurisée.
