Caso di studio
Edge Computing nella produzione farmaceutica
Stratus Edge Computing è un cambio di paradigma per la modernizzazione dello stabilimento farmaceutico di Chemi
Sfide
- Garantire la continuità aziendale durante l'aggiornamento del sistema DCS e dell'infrastruttura IT.
- Garantire l'integrità e la convalida dei dati
- Adozione di tecnologie standard e ad alte prestazioni per tutte le strutture
- Garantire l'autonomia operativa delle operazioni
- Implementazione di un sistema adatto all'espansione futura
Soluzione
- Adozione del sistema DCS PlantPAx di Rockwell Automation
- Ambiente adatto a ThinManager
- ftServer 4910 con virtualizzazione VMware
Vantaggi
- Infrastruttura DCS standardizzata con tolleranza ai guasti per tutte le strutture
- Utilizzo flessibile e prestazioni ottimali delle linee di produzione
- Passaggio dal vecchio al nuovo sistema in soli tre giorni
- Usabilità immediata della nuova applicazione
Chemi SpA, società controllata dal Gruppo Italfarmaco, è un'importante azienda farmaceutica con diversi stabilimenti in Italia e nel mondo. È specializzata nella produzione e commercializzazione di principi attivi farmaceutici e prodotti farmaceutici etici, che produce anche per clienti terzi.
Lo stabilimento Chemi di Patrica, a Frosinone, ha recentemente aggiornato il sistema di controllo della produzione nell'ambito di un progetto di modernizzazione. Il sistema di controllo distribuito (DCS) esistente era stato sottoposto a diverse implementazioni di processo nel corso degli anni ed era diventato limitato e obsoleto. Chemi ha scelto di sostituire questo sistema obsoleto con un'architettura di nuova generazione in grado di fornire prestazioni migliori, di aderire alle linee guida GMP (Good Manufacturing Practice) e di allinearsi ai requisiti di una moderna fabbrica intelligente.
Il progetto è stato gestito da STB SYS Automation, con sede in Italia centrale, che ha una vasta esperienza nello sviluppo, nell'integrazione, nell'installazione e nella manutenzione di apparecchiature e sistemi di automazione industriale. Servendo principalmente l'Italia centrale, l'azienda beneficia di una solida esperienza che le consente di selezionare l'architettura più appropriata in base all'applicazione e alle specifiche di ogni progetto.
Rinnovamento basato su un'infrastruttura IT diversificata
Il progetto mirava inizialmente a migliorare la tecnologia e le prestazioni degli impianti esistenti. La piattaforma Stratus ftServer si è rivelata la scelta ideale per questo scopo.
"Quando abbiamo scoperto Stratus, siamo rimasti colpiti dalle capacità tecniche delle loro soluzioni, specificamente progettate per garantire la continuità operativa delle applicazioni critiche", spiega Francesco Cecconi, CEO di STB SYS Automation. "Mentre in precedenza ci eravamo affidati a macchine virtuali configurate su cluster di server, una volta compresa la tecnologia di Stratusabbiamo subito deciso di adottarla per il progetto Chemi." Durante le attività di aggiornamento pianificate da STB SYS
Automation, è stata mantenuta una parte significativa dell'hardware di automazione all'interno degli impianti. L'obiettivo principale del progetto è stato quello di riscrivere il programma di controllo preservando la funzionalità della logica esistente.
Tuttavia, anche l'infrastruttura IT è stata completamente rinnovata, sfruttando le capacità di Stratus ftServer . ftServer è una piattaforma fault-tolerant completamente integrata e continuamente disponibile, che garantisce l'esecuzione ininterrotta di applicazioni software critiche, anche in caso di guasti ai componenti, senza alcun rischio di perdita di dati. Edge Computing che garantisce l'esecuzione ininterrotta di applicazioni software critiche, anche in caso di guasti ai componenti, senza alcun rischio di perdita di dati.
Rinnovamento e innovazione
Il progetto è stato avviato all'inizio del 2022, delineando una tabella di marcia suddivisa in tre fasi, ciascuna delle quali incentrata sulle attività dei tre reparti di sintesi dello stabilimento di Patrica. Questi tre reparti sono altamente adattabili e possono essere configurati liberamente per gestire diversi tipi di produzione. L'agilità dell'ambiente di produzione consente ai 14 reattori multifunzionali di trattare lotti di sostanze diverse.
Dopo il completamento con successo della prima fase dei lavori dell'impianto, il programma del progetto ha dovuto affrontare una revisione inaspettata a causa della decisione di Chemi di costruire due nuovi impianti.
Di conseguenza, Chemi ha deciso di dotare i nuovi impianti di un sistema di controllo DCS aggiuntivo. Questo ha portato al rinvio della seconda fase del progetto, che ora dovrebbe essere completata entro la fine del 2023.
Da Unix a ftServer, un vero e proprio cambio di paradigma
"Guardando al futuro, la collaborazione con Stratus ci ha aperto nuove ed entusiasmanti possibilità. Sapremo senz'altro quale architettura scegliere per progetti simili in futuro".
Francesco Cecconi,
Amministratore delegato,
STB SYS Automation
L'impianto Chemi utilizzava in precedenza controllori di campo che comunicavano con sistemi di supervisione basati su una piattaforma Unix. L'architettura IT era supportata da un cluster di tre server e diversi terminali Unix, che gli operatori utilizzavano in diverse aree dell'impianto, operando in modalità client-server. Nel corso del tempo, questa architettura ha incontrato evidenti problemi tecnici, come l'elevata latenza e il calo delle prestazioni del sistema anno dopo anno. Inoltre, la difficoltà di reperire parti di ricambio adeguate per la manutenzione ha aumentato le complicazioni.
L'implementazione della nuova infrastruttura tecnologica con il sito Stratus ftServer ha portato a un rivoluzionario cambio di paradigma. Questa robusta architettura si basa su ambienti operativi standard, offrendo una scalabilità modulare e il potenziale per future integrazioni.
Secondo Cecconi, il nuovo ambiente di gestione, che gira su Windows Server 2019, è interamente ospitato su Stratus ftServer e comprende 12 macchine virtuali, tutte operanti in modalità fault-tolerant. Queste includono macchine dedicate per SCADA, Terminal Client, Historian, reporting e SQL Server. Inoltre, è presente Audit Trail, che monitora tutte le attività del sistema, l'ingegneria, lo sviluppo e i vari strumenti: tutte le applicazioni sono ospitate su macchine virtuali, in coppie ridondanti, tra cui un Domain Controller e il modulo di amministrazione del server.
Cambio di sistema: Da 3 settimane a 3 giorni
Il passaggio dalla vecchia alla nuova architettura non ha avuto effetti negativi sull'operatività di Chemi.
"L'esperienza è stata molto positiva", osserva Cecconi, "grazie alle funzionalità di ftServerabbiamo messo in funzione la nuova infrastruttura con tempi significativamente ridotti. Quello che inizialmente era stato preventivato come un periodo di tre settimane per l'installazione e la messa in funzione finale è stato realizzato in soli tre giorni, un risultato sorprendente considerando la complessità e la criticità dell'architettura client-server implementata."
La piattaforma ftServer , arrivata in gran parte preconfigurata, ha facilitato un rapido processo di installazione. I nuovi client terminali sono stati installati all'interno di una rete aziendale configurata tramite VLAN. Questi client, dotati di schermi da 27 pollici, hanno permesso agli utenti di collegarsi alle applicazioni in modalità desktop remoto, ciascuno con una licenza Windows dedicata. Questo ambiente di facile utilizzo, che opera in modalità PC classica, ha garantito un'immediata fruibilità e accessibilità per tutti i tipi di utenti.
La combinazione di ridondanza e utilizzo di ambienti operativi standard si è rivelata un notevole punto di forza di Stratus'ftServer, consentendo innovazione e miglioramenti sostanziali delle prestazioni, pur mantenendo il vecchio DCS attivo sulla rete per soddisfare esigenze specifiche.
Ridondanza completa e alta disponibilità
Il nuovo sistema ha ricevuto una risposta molto positiva grazie al notevole miglioramento delle prestazioni, alla gamma di preziose funzionalità, tra cui semplicità, sicurezza e autonomia, e alla facilità di installazione e gestione. Il risultato è stato quello di garantire una disponibilità continua del software e un elevato grado di automazione, rendendo accessibile a tutti una fabbrica moderna e intelligente.
"La robustezza, l'affidabilità e la standardizzazione sono state particolarmente apprezzate dal personale IT dell'azienda. Inoltre, il personale OT ha accolto con favore il nuovo accesso completamente sicuro durante il lavoro, insieme al miglioramento delle prestazioni", aggiunge Cecconi.
Chemi ha rapidamente assunto il pieno controllo del sistema, superando senza problemi la fase di convalida necessaria per mantenere la completa tracciabilità operativa. Configurato come nodo centrale con prestazioni e disponibilità eccezionali, Stratus'ftServer è dotato di alimentatori ridondanti e di due UPS separati, collegati attraverso una rete ad anello in fibra ottica situata nel sito data center.
I vantaggi di un investimento e di un'assistenza completa
A livello tecnico, l'utilizzo di una tecnologia aperta e innovativa come Stratus'ftServer offre numerosi vantaggi.
Per Chemi, proteggere la virtualizzazione con una piattaforma fault tolerant Edge Computing ha garantito flessibilità, gestione del ciclo di vita e sicurezza. Inoltre, la nuova architettura offre una configurazione e una distribuzione sicure e centralizzate di applicazioni e contenuti su ogni PC, thin client, dispositivo mobile e utente, semplicemente aggiungendo ThinManager.
Per l'integratore di sistemi STB SYS Automation, l'adozione della soluzione Stratus ha portato a un'allocazione più efficiente delle risorse, consentendogli di dedicare meno tempo alla risoluzione dei problemi del sistema IT e di concentrarsi invece sulla soddisfazione dei requisiti dei clienti.
"Rispetto al sistema precedente, anche le persone con conoscenze informatiche di base possono ora apportare autonomamente piccole modifiche ed eseguire alcune operazioni di manutenzione senza dover coinvolgere gli sviluppatori", osserva Cecconi.
La virtualizzazione ha svolto un ruolo cruciale nel consentire l'innovazione e accelerare lo sviluppo, motivando Chemi ad adottare il nuovo sistema fin dall'inizio, anche per i due impianti di nuova costruzione.
In tutto questo percorso, il supporto di Stratus ha svolto un ruolo fondamentale. "Il supporto degli esperti di Stratus è stato di fondamentale importanza: dal dimensionamento iniziale dell'hardware alla fase di implementazione, compresa la configurazione e l'impostazione di ftServer , fino alla fase operativa, in cui hanno risposto rapidamente e con competenza alle nostre richieste di assistenza", sottolinea Cecconi.
Molteplici vantaggi e un futuro solido
Guardando al futuro, la collaborazione con Stratus ci ha aperto nuove ed entusiasmanti possibilità. Sapremo senza dubbio quale architettura scegliere per progetti simili in futuro", sottolinea Cecconi. E conclude: "La soluzione Stratus si è rivelata un ottimo investimento".
La piattaforma ftServer Edge Computing piattaforma ha risposto efficacemente a molti requisiti e considerazioni. Per Chemi, ha fornito un'infrastruttura validata e standardizzata ad alte prestazioni, scalabile e altamente disponibile. STB SYS Automation ha beneficiato di una soluzione all'avanguardia, flessibile, agile e rapidamente implementabile, mentre gli operatori hanno potuto godere di un'esperienza facile e sicura.
