zenon MSI Interface für einfache Integration mit Werum PAS-X MES

Die Unternehmen der Pharmaindustrie sind gezwungen, ihre Fertigungsstraßen und Prozesse immer flexibler zu gestalten und die Vorschriften im Hinblick auf die Datenintegrität einzuhalten. Um all diesen Anforderungen gerecht zu werden, braucht es neben einem Manufacturing Execution System (MES) eine Industriesteuerungssoftware, wie Werum PAS-X MES by Körber, die nicht nur die erforderlichen Funktionen bietet, sondern auch benutzerfreundlich ist. Die große Mehrheit der Unternehmen setzt allerdings nach wie vor auf fehleranfällige manuelle Dokumentationsverfahren. Dadurch wird es noch schwieriger, die Lücke zwischen MES und Industriesteuerungssoftware zu überbrücken.

Die Umstellung von papierbasierten auf elektronische Chargenprotokolle ist ohne Zweifel eine der größten Herausforderungen im Life-Sciences-Sektor.

Herausforderungen und Lösungen

Herausforderungen und Grenzen der klassischen Herangehensweise

Beim heutigen Ansatz dient das MES dem Austausch von Nachrichten, wobei eine Nachricht alle Parameter wie Chargen-ID, Produktbezeichnung und Rezeptname enthält, während die meisten ICS-Anwendungen Echtzeitwerte (TAGS) verwenden.

Wie alle IT-Systeme sind MES nicht für den Echtzeit-Austausch von Werten mit SCADA-Systemen und SPSen ausgelegt. Die Kommunikation zwischen MES und der Produktion erfolgt jedoch transaktionsabhängig durch den Austausch von Nachrichten zum jeweiligen Zeitpunkt.

Damit ist die Konvertierung zwischen den beiden Systemen nicht einfach und kann zu Einschränkungen bei der Datenintegrität führen. Die Produktionsergebnisse und mögliche GMP-Ausnahmen (z. B. ein Alarm bei kritischer Produktqualität) werden nicht an das MES übertragen.

Abhilfe schafft eine optimierte MES-Integration mit der bestehenden Industriesteuerungssoftware, um von der erforderlichen Flexibilität zu profitieren.

Mit der richtigen Industriesteuerungssoftware lassen sich die Herausforderungen im täglichen Betrieb besser meistern.

Hier kommt die Kommunikationsschnittstelle Werum PAS-X MSI Plug & Produce (Message-based Shopfloor Integration) ins Spiel, um die Grenzen aktueller OT- und IT-Integrationen zu überwinden.

Werum PAS-X MES by Körber gilt heute als führendes MES-System in den Bereichen Pharmazie und Biotech und Zell- & Gentherapie, mit dem unter anderem elektronische Chargenprotokolle (EBR) implementiert werden können. Für die Kommunikation mit Fertigungsanlagen bietet PAS-X MES den MSI-Adapter.

Dieser Adapter ist eine nachrichtenbasierte Lösung, die auf der branchenüblichen Kommunikationstechnologie OPC-UA sowie REST-basierten Webservices beruht. PAS-X MES übermittelt dabei Nachrichten mit Chargenparametern an das industrielle Prozessleitsystem und empfängt wiederum Werte oder GMP-Abweichungen.

Mit zenon als Prozessleitsystem lässt sich die Lücke zu Werum PAS-X MES schließen, indem die Maschinen und Fertigungsstraßen unkompliziert über einen integrierten konfigurierbaren MSI-Connector miteinander vernetzt werden.

Werum PAS-X MES mit zenon

Lässt sich Werum PAS-X MES mit zenon integrieren?

Die MSI-Schnittstelle von zenon ermöglicht den Empfang und die Übermittlung von Chargeninformationen direkt zwischen PAS-X MES und Ihren Anlagen sowie die Übermittlung von GMP-Alarmdaten an das Pharma-MES. Mit der zenon PAS-X MES Integration können Sie Fehler verringern, die Chargenfreigabe beschleunigen und Ausfallzeiten zwischen den Chargen reduzieren. Insbesondere aber bietet Ihnen die Lösung die in einer modernen Life-Science-Anlage dringend benötigte Flexibilität.

Aktuelle Versionen bieten neue und innovative Funktionen, die folgende MSI-Nachrichten unterstützen und dabei ein Höchstmaß an Benutzerfreundlichkeit gewährleisten:

Wird von PAS-X MES zur Übermittlung von Parametern an zenon oder von zenon zur Rückmeldung von Zählern und Werten verwendet (z. B. Chargenbeginn, Prozesskontrolle, Chargenende).
Wird von zenon ausgelöst, wenn während der Chargenausführung eine GMP-relevante Abweichung auftritt (z. B. wenn der Alarm für die untere Grenze der Sterilisationstemperatur aktiviert wird).
Wird von zenon ausgelöst, um PAS-X MES über den aktuellen Anlagenstatus oder den laufenden Betrieb zu informieren (z. B. „Herunterladen von Rezepten an die SPS ...“).
Wird von zenon ausgelöst, um PAS-X MES über den Abbruch des Auftrags oder des Rezepts auf der Anlage zu informieren.

Angesichts der immer weiter wachsenden Bedeutung von Produktivität und Flexibilität in pharmazeutischen Fertigungsstraßen bietet die zenon PAS-X MES Integration die für Ihren Betrieb erforderliche Funktionalität.

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Implementierung bei existierenden Maschinen

Transformation Ihrer Brownfield-Anwendung

Das Szenario beschreibt einen sogenannten „Plug & Produce“-Ansatz für neue Maschinen. Daneben gibt es aber auch bestehende Maschinen, die bereits seit einiger Zeit installiert sind und noch immer ordnungsgemäß funktionieren, aber unter Umständen weder über eine direkte Schnittstelle zu Werum PAS-X MES noch über eine integrierte Datenspeicherfunktion verfügen. In diesem Anwendungsfall kann Middleware zwischen den vorhandenen Maschinen und dem MES-System verwendet werden.

Mit der Softwareplattform zenon ist es möglich, eine modulare und skalierbare Middleware zu implementieren, die wir als Automation Integration Layer (AIL) bezeichnen. In dieser Konfiguration ermöglicht zenon die Integration mit bestehenden Maschinen über gängige Schnittstellen mit SPSen (darunter auch ältere SPSen wie Simatic S5) und Feldgeräten, die Kontextualisierung und Historisierung erfasster Daten sowie die Integration mit Werum PAS-X MES über das MSI Interface.

Zunächst empfängt zenon von PAS-X MES eine Meldung über eine offene Charge. Daraufhin interpretiert zenon die Meldung und leitet die Informationen an die empfangende Maschine weiter, indem diese abhängig von den Möglichkeiten der vorhandenen Steuerung zugeordnet werden. Die Kontextualisierung der Charge wird, sofern nicht in der Maschine vorhanden, in zenon AIL implementiert, sodass die erfassten Informationen – zum Beispiel Zähler oder GMP-Alarme – am Ende der Charge ordnungsgemäß an das MES-System übermittelt werden können.

Die Softwareplattform zenon ist jedoch nicht auf die Pharma-Integration mit Werum PAS-X MES beschränkt. So gibt es noch weitere Schnittstellen zu IT-Systemen wie Archivservern oder ERP-Systemen. Darüber hinaus ermöglicht zenon die Verwendung der erfassten Daten zum Erstellen von Dashboards oder Berichten, die auf die Anforderungen verschiedener Unternehmensfunktionen zugeschnitten sind (wie in Abbildung 1 beschrieben).

Abbildung 1: zenon als modulare Automation Integration Layer, einschließlich Datenspeicher, Berichtsfunktion und IT-Integration.

Greenfield-Szenario

Greenfield-Szenario: Eine PAS-X MSI Plug & Produce-kompatible Maschine

Ein typischer Greenfield-Anwendungsfall wäre der Einsatz von zenon als integrierte Maschinen-HMI. Hierbei kann die Maschine ein vom Hersteller vorkonfiguriertes Werum PAS-X MSI Interface für klassische Vorgänge zum Öffnen und Schließen von Chargen sowie zur Übermittlung kritischer GMP-Alarme beinhalten. Die mit dem MES auszutauschenden Nachrichten können im Voraus mit dem Endkunden vereinbart werden. Die Maschine wird mit der vorkonfigurierten MSI-Schnittstelle an den Kunden ausgeliefert. Für die Integration mit dem PAS-X MES-System des Endkunden genügt es dann, wenn die vom Hersteller erstellte MSI-Nachrichtendefinition genutzt wird. Einige Adressen müssen konfiguriert werden, um die Kommunikation zwischen der Maschine und dem MES-System zu ermöglichen. Die vom Maschinenhersteller definierten Nachrichten können vom Endkunden bei Bedarf nachträglich geändert werden, um sie an den konkreten Bedarf anzupassen. Dies erfolgt über Menüs, die sich nach GAMP5, Softwarekategorie 4 konfigurieren lassen – ein vereinfachter Ansatz, der keine aufwändige hierarchische Integration erfordert. Dementsprechend bezeichnen wir solche Maschinen als PAS-X MSI Plug & Produce-kompatibel.

Abbildung 2: Direkte Integration von PAS-X MSI Plug & Produce-kompatiblen Maschinen mit integrierter Datenspeicherung.

Green field scenario

Lesen Sie hier auch Körbers Pressemitteilung zur zenon Zertifizierung ‚PAS-X MSI Plug & Produce ready‘.

zenon MES-Integration

zenon MES-Integration für den Life-Science-Sektor

Ganz gleich, ob Sie in der Biotechnologie oder in der pharmazeutischen Industrie tätig sind: zenon von COPA-DATA bietet eine Lösung für vollständige Konnektivität und Projektvalidierung für Ihr MES. Es handelt sich um eine modulare Softwareplattform, die zahlreiche Vorteile hinsichtlich Effizienz, Kosten und Datenmanagement bietet und über Tools zur Gewährleistung der Datenintegrität wie Line Execution System (LES), modulare Prozessautomatisierung nach ISA 88, kontinuierliche Fertigung und mehr verfügt.

COPA-DATA entwickelt seine Industriesteuerungssoftware kontinuierlich weiter, um mit den sich verändernden Anforderungen Schritt zu halten und Ihnen die nötigen Logiken und Algorithmen für Ihren Erfolg anbieten zu können. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr darüber zu erfahren, wie Ihr Unternehmen von der Softwareplattform zenon profitieren kann.

The high level of risk present in the pharmaceutical industry has made many manufacturers hesitant to move away from paper documentation and embrace the total digitalization of the manufacturing plant. As drug patents expire, however, production efficiency becomes increasingly important. At COPA-DATA, we have developed our pharmaceutical manufacturing software zenon to help companies overcome industry challenges and optimize their processes using innovative technology.