PROFINET은 Watson-Marlow 펌프를 Kuhner의 일회용 바이오리액터에 원활하게 통합하여 신뢰할 수 있는 바이오프로세싱을 가능하게 함

PROFINET^® 인터페이스를 통해 Watson-Marlow의 630PnN/R 및 730PnN/R 펌프를 Adolf Kühner Ag의 SB2500-Z 오비탈 쉐이킹 바이오리액터의 Siemens 자동화 환경에 원활하게 통합할 수 있었습니다.

스위스 기업인 Kuhner는 바이오리액터의 혁신을 선도하는 기업으로, 2500L 오비탈 쉐이킹 바이오리액터 내에 세 개의 Watson-Marlow 펌프를 적용하여 정밀한 유량 제어, 우수한 신뢰성 및 효율성, 그리고 바이오리액터의 첨단 자동화 시스템과의 높은 호환성을 구현했습니다.

첨단 자동화 시스템과 원활하게 통합함으로써 실시간 모니터링과 데이터 기반의 최적화가 가능해졌으며, 일관적으로 고품질의 제품을 생산하고, 공정 운영의 확장성을 확보할 수 있게 되었습니다.
 
전략적으로 배치된 각각의 펌프는 영양분 공급 및 배양액 제거 역할을 담당하며 세포 배양에 이상적인 환경을 유지할 수 있도록 지원합니다. 펌프에는 오버플로우를 정밀하게 제어할 수 있는 기능이 탑재되어 있어 일관되고 반복 가능한 바이오프로세싱을 가능하게 하여, 고품질의 생산과 확장성 확보에 핵심적인 역할을 수행합니다.

연결성

사용자 친화적인 Watson-Marlow의 연동 펌프 기술이 탑재된 PROFINET 연결성은 Kuhner의 2500L 오비탈 쉐이킹 바이오리액터에 상당한 이점을 제공하며, 기존의 디지털 제어 방식보다 한층 더 향상된 기능을 구현합니다.
 
Kuhner의 제품 자동화 및 양산 담당 엔지니어인 Julian Müller는 다음과 같이 말했습니다. “PROFINET를 통해 별도의 하드웨어 없이도 펌프와의 통신이 가능해졌습니다. 이를 통해 비용 절감 뿐만 아니라 오류나 고장의 발생 위험도 줄일 수 있었습니다.
 
“펌프는 PROFINET 인터페이스를 통해 Siemens 환경에 매끄럽게 통합될 수 있습니다. 통신 카드나 게이트웨이 같은 추가 구성품 없이도 PROFINET 토폴로지에 완전히 통합될 수 있습니다. 별도의 하드웨어나 배선 작업이 필요 없고, 소프트웨어의 아키텍쳐 투명성도 높아집니다.”

SB2500-Z에는 두 대의 Watson-Marlow 630PnN/R가 설치되며, 산/염기성 케미컬 및 배지를 주입하는 용도로 사용됩니다(유량 범위: 0.010 L/min - 2.400 L/min). 730PnN/R 펌프는 고유량의 작업을 처리하는 용도로 사용되는데, 대용량의 미디어 주입에 사용됩니다 (유량 범위: 1.000 L/min - 33.330 L/min). Kuhner는 두 모델의 펌프 조합을 통해 정확하고 효율적이며 유연성을 갖춘 바이오프로세싱 운영이 가능하게 되었습니다.

Julian Müller는 다음과 같이 덧붙였습니다. “결국, SB2500-Z에 Watson-Marlow 펌프를 통합함으로써 바이오리액터의 성능이 향상되었으며, 자동화 및 스마트 생산 시스템을 구현하고, 고품질의 확장 가능한 바이오프로세싱이 가능하게 되었습니다.

“펌프의 유연성과 사용자 편의성 덕분에, 바이오리액터의 설계 및 기능에 쉽게 통합할 수 있었습니다. Kuhner는 2011년부터 실험실 규모(SB10-X), 파일럿 규모(SB200-X), 생산 규모(SB2500-Z)에 이르기까지 오비탈 쉐이킹 바이오리액터 전 제품군에 해당 펌프를 적용하고 있습니다.”

PROFINET 기능을 탑재한 Watson-Marlow 펌프는 다음과 같은 이점을 통해 운영 비용을 줄이고 공정의 성능을 향상합니다.

• 이소프트웨어의 높은 사용자 편의성
• 비독점 프로토콜
• 쉬운 통합성으로 설계, 설치 및 시운전 비용 절감
• 모든 펌프 사이즈에서 동일한 인터페이스 사용

WMFTS의 세일즈 엔지니어인 Rolf Bächli는 다음과 같이 말했습니다. “630 및 730 PROFIBUS 의 첫 주문은 2020년 초에 이루어졌습니다. 그러나 Kuhner의 PROFINET PLC (Programmable Logic Controller)와 PROFIBUS의 통신을 위해서는 인터페이스가 필요했습니다. 그래서 2022년 초, PROFINET을 지원하는 630 및 730 시험용 펌프를 처음으로 제공하게 됩니다. 이는 Kuhner에게 완벽한 솔루션으로 작용하였고, 설치 및 설정 작업을 크게 줄이게 되었습니다. 그리고 Kuhner는 630 및 730 PROFINET IP66 등급 펌프를 최초로 주문한 고객이 되었습니다.”

신뢰성이 높은 바이오프로세싱

SB2500-Z는 인간 및 동물세포(항체, 백신 생산용), 줄기세포(배양육), 식물세포(항체, 건강보조식품), 곤충세포 등의 다양한 일회용 배양백에 사용됩니다.

폴란드에 본사를 두고 있는 바이오 제약사인 Mabion S.A.는 GMP(Good Manufacturing Practices) 기반의 바이오시밀러, 백신 및 각종 의약품 생산을 위해 Kuhner SB2500-Z 오비탈 쉐이킹 바이오리액터 두 대를 설치하였습니다. 또한 미국의 바이오테크 기업인 Novavax, Inc.는 Kuhner의 바이오리액터를 사용하여 최초의 단백질 기반 코로나 백신을 생산했습니다.

Kuhner사의 오비탈 쉐이킹 바이오리액터 제품 매니저인 Nicolas Schlosser는 다음과 같이 말합니다. “고객사들이 높이 평가하고 있는 점은 2500L의 대용량이 제공하는 우수한 확장성입니다. 이를 통해 바이오 제약 및 기타 바이오로직스 분야의 생산을 확장할 수 있게 됩니다. 이 확장성은 연구개발 단계에서 생산 단계로의 전환에 탁월한 이점을 제공합니다.

“Watson-Marlow 펌프가 제공하는 정밀 제어 기능은 일관적인 신뢰성 구현이 필요한 바이오프로세싱에 필수적인 요소입니다. 많은 고객사들이 결과의 높은 반복성을 보여주고 있는데, 이는 제품의 품질 유지와 규제 요건 충족에 핵심적인 부분입니다.

“SB2500-Z는 첨단드 자동화 시스템과 호환성이 뛰어나기 때문에 바이오프로세싱의 실시간 모니터링 및 제어가 가능합니다. 실시간으로 제공되는 데이터를 기반으로 즉각적인 대응이 가능하다는 점이 높게 평가되는데, 이는 운영 효율성과 휴먼에러의 감소로 이어지게 됩니다. 사용자 친화적인 바이오리액터 설계 덕분에 운영 및 유지보수가 간편하다는 점도 높은 점수를 받고 있습니다. 직관적인 인터페이스와 간편한 유지보수 절차는 장비의 작동 중단 시간을 최소화하고 원활한 운영을 가능하게 만듭니다.

“2500L 오비탈 쉐이킹 바이오리액터는 오비탈 모션과 표면 가스를 통해 전단 응력을 최소화하고 기포 생성을 차단합니다. 그 결과, 항포제를 사용할 필요가 없어 바이오프로세싱이 더욱 간단해지고 제품의 품질이 향상됩니다.”

Watson- 530, 630, 730 Ethernet I/P 및 PROFINET 지원 제품군은 첨단 분산 제어 시스템과 Rockwell Automation, Emerson (Delta-V), Siemens, Beckhoff 같은 최고의 PLC 브랜드와도 완벽하게 호환됩니다. 또한 Krohne와 같은 다양한 센서 기술도 광범위하게 지원합니다.

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