• Caso di studio

PROFINET consente di integrare perfettamente le pompe Watson-Marlow nei bioreattori monouso di Kuhner, garantendo bioprocessi affidabili

Le pompe intuitive di Watson-Marlow garantiscono l'apporto di nutrienti e la rimozione del brodo di coltura, mantenendo un ambiente ideale per la crescita delle colture cellulari.

WM cased-pump upstream bioreactor KuhnerUn'interfaccia PROFINET® ha consentito di integrare in maniera perfetta le pompe Watson-Marlow 630PnN/R e 730PnN/R nell'ambiente Siemens a bioreattore ad agitazione orbitale SB2500-Z di Adolf Kuhner AG.

Kuhner, azienda svizzera leader nell'innovazione dei bioreattori, utilizza tre pompe Watson-Marlow nel suo bioreattore ad agitazione orbitale da 2500 litri per garantire un controllo preciso della portata, elevati livelli di affidabilità ed efficienza e la massima compatibilità con i sistemi di automazione avanzati dei bioreattori stessi.

La perfetta integrazione con sistemi di automazione avanzati consente il monitoraggio in tempo reale e l'ottimizzazione basata sui dati, garantendo costantemente risultati di alta qualità e favorendo la scalabilità della produzione.
 
Ogni pompa posizionata in maniera strategica garantisce l'apporto di nutrienti e la rimozione del brodo di coltura, mantenendo un ambiente ideale per la crescita delle colture cellulari. Il controllo preciso delle portate di overflow offerto dalle pompe consente di ottenere condizioni di bioprocesso costanti e riproducibili, essenziali per risultati di alta qualità e la scalabilità della produzione.

Connettività

La connettività PROFINET abbinata alla tecnologia delle pompe peristaltiche Watson-Marlow, di facile utilizzo, ha apportato vantaggi significativi al bioreattore ad agitazione orbitale da 2500 litri di Kuhner, garantendo una più ampia funzionalità rispetto al tradizionale controllo digitale.
 
Julian Müller, Ingegnere per l’automazione dei prodotti e la produzione in serie presso Kuhner, ha dichiarato: “Con PROFINET, la comunicazione con le pompe non dipende da hardware aggiuntivo. Questo consente di ridurre i costi e le fonti di errore/rischio di guasti.
 
"L'interfaccia PROFINET consente di integrare perfettamente le pompe nell'ambiente Siemens. Di fatto, le pompe possono essere integrate come partecipanti a pieno titolo nella topologia PROFINET senza bisogno di alcun componente aggiuntivo, quali schede di comunicazione o gateway. Ciò consente di ridurre l’utilizzo di hardware e cablaggi, ma anche di rendere più trasparente l'architettura software.

Due pompe Watson-Marlow 630PnN/R sono state integrate nel modello SB2500-Z per la loro semplicità d'uso nell'aggiunta di acidi, basi e nutrienti nel bioreattore (da 0,010 l/min a 2,400 l/min). La pompa 730PnN/R, con portate più elevate (da 1.000 l/min a 33.330 l/min), è utilizzata per il riempimento di terreni di coltura e l'inoculazione, operazioni che richiedono una maggiore gestione dei volumi. La combinazione dei due modelli di pompa offre a Kuhner la flessibilità necessaria per gestire con precisione ed efficienza i diversi aspetti dei bioprocessi.

Julian Müller, Ingegnere per l’automazione dei prodotti e la produzione in serie presso Kuhner, ha dichiarato: "Nel complesso, l'integrazione delle pompe Watson-Marlow nel bioreattore SB2500-Z migliora le prestazioni del bioreattore stesso, supporta l'automazione e i sistemi di produzione intelligenti e garantisce un bioprocesso scalabile e di alta qualità.

Watson-Marlow 630Du

"Nel complesso, l'integrazione delle pompe Watson-Marlow nel bioreattore SB2500-Z migliora le prestazioni del bioreattore stesso, supporta l'automazione e i sistemi di produzione intelligenti e garantisce un bioprocesso scalabile e di alta qualità."

Julian Müller, Ingegnere per l’automazione dei prodotti e la produzione in serie presso Kuhner

“Grazie alla flessibilità e alla facilità d'uso, le pompe possono essere facilmente integrate nel design e nella funzionalità del bioreattore. Per questo motivo, Kuhner le utilizza dal 2011 per la sua famiglia di bioreattori ad agitazione orbitale, dalla scala di laboratorio (SB10-X) alla scala pilota (SB200-X) fino alla scala di produzione (SB2500-Z).”

Le pompe Watson-Marlow con tecnologia PROFINET riducono i costi operativi e migliorano le prestazioni di processo grazie a:

  • Software di facile utilizzo
  • Protocolli non proprietari
  • Integrazione semplice, che riduce al minimo i costi di progettazione, installazione e messa in servizio
  • Interfaccia comune per le pompe di tutte le dimensioni

Rolf Bächli, Tecnico commerciale OEM presso WMFTS, ha dichiarato: All'inizio del 2020 sono state ordinate le prime pompe PROFIBUS 630 e 730. Tuttavia, le comunicazioni tra PROFIBUS e il PLC (controllore logico programmabile) PROFINET di Kuhner richiedevano un'interfaccia. All'inizio del 2022 abbiamo offerto a Kuhner le prime pompe di prova PROFINET 630 e 730 che sono risultate la soluzione perfetta per Kuhner, riducendo notevolmente le attività di configurazione e installazione. Kuhner è il primo cliente ad avere ordinato le pompe IP 66 PROFINET 630 e 730.”

Bioprocessi affidabili

Il modello SB2500-Z è utilizzato per coltivare cellule umane, mammifere (per anticorpi, vaccini), cellule staminali (per carne trattata), vegetali (per anticorpi, integratori alimentari) e cellule di insetti in sacchetti monouso.

Mabion S.A., azienda biofarmaceutica e produttore a contratto con sede in Polonia, ha installato due bioreattori ad agitazione orbitale Kuhner SB2500-Z per la produzione di biosimilari, vaccini e altri farmaci secondo le norme di buona fabbricazione (GMP). I bioreattori di Kuhner sono stati utilizzati anche per produrre i primi vaccini contro il COVID-19 a base proteica sviluppati dalla società biotecnologica statunitense Novavax, Inc.

Nicolas Schlosser, Responsabile di prodotto Bioreattori ad agitazione orbitale presso Kuhner, ha dichiarato: "I clienti apprezzano l'ampia capacità di 2500 litri che consente una produzione scalabile di prodotti biofarmaceutici e altri materiali biologici. Questa scalabilità è particolarmente vantaggiosa per chi sta passando dalla fase di ricerca e sviluppo alla produzione su larga scala.

Il controllo preciso offerto dalle pompe Watson-Marlow integrate garantisce condizioni di bioprocesso costanti e affidabili. I clienti segnalano un'elevata riproducibilità dei risultati, fondamentale per mantenere la qualità dei prodotti e rispettare gli standard normativi.

“La compatibilità dell'SB2500-Z con i sistemi di automazione avanzati consente il monitoraggio e il controllo in tempo reale dei bioprocessi. I clienti apprezzano la possibilità di apportare immediatamente modifiche sulla base di dati in tempo reale, aumentando l'efficienza e riducendo il rischio di errore umano. Gli utenti riconoscono il valore del design intuitivo del bioreattore, che semplifica l'utilizzo e la manutenzione. L'interfaccia intuitiva e le procedure di manutenzione semplici riducono al minimo i tempi di inattività e garantiscono un funzionamento senza problemi.

Il design del bioreattore ad agitazione orbitale da 2500 litri, con il suo movimento orbitale e la gassificazione superficiale, riduce al minimo le sollecitazioni di taglio e previene la formazione di bolle. Questo elimina la necessità di utilizzare agenti antischiuma, semplificando ulteriormente i bioprocessi e migliorando la qualità dei prodotti.

Le pompe Watson-Marlow 530, 630 e 730 con Ethernet I/P e PROFINET sono pienamente compatibili con i sistemi di controllo distribuito più avanzati e con i principali marchi di PLC, tra cui Rockwell Automation, Emerson (Delta-V), Siemens e Beckhoff. Inoltre, le pompe supportano un'ampia gamma di tecnologie di sensori, come ad esempio i sensori Krohne.

Maggiori informazioni sulle pompe cased drive della serie 600

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