Kontinuierliche KI-Überwachung von Lüftungsgeräten in der Pharmazeutischen Produktion

Das moderne Biotechnologieunternehmen trägt durch die Entwicklung innovativer Impfstoffe zur Bekämpfung schwerer Infektionskrankheiten, darunter COVID-19, bei. In seinem tschechischen Werk nutzt  sie die Dienstleistungen des Klimaservices der Firma AZ Klima a.s. Dank der Muttergesellschaft ČEZ a.s. in diesem Werk sorgte sie für die Installation der Neuron-Soundware-Technologie.

Die Neuron-Soundware-Technologie gibt unserem Unternehmen die Möglichkeit, unseren Niederlassungen  und Endkunden innovative vorausschauende Wartung im Rahmen unserer Dienstleistungen anzubieten.  

Die Optimierung des Wartungsprozesses von betriebenen oder gewarteten Anlagen führt zu einer deutlichen Kostensenkung. Die kontinuierliche Fernüberwachung des Gerätestatus mithilfe von IoT-Lösungen und künstlicher Intelligenz kann plötzliche Abschaltungen wirksam verhindern, die Lebensdauer der Geräte verlängern und die Betriebseffizienz steigern.

Mit aktuellen Informationen zum Gerätezustand können Serviceteams Geräte im Voraus warten und Ersatzteile rechtzeitig sichern. Wir unterstützen unsere Unternehmen dabei, die Neuron-Soundware-Lösung einzusetzen, da die Lösung gut zu unserer Vision einer intelligenten Zukunft und nachhaltigen Entwicklung passt.

Aneta Formánková, Spezialist für Produkte und Innovation, ČEZ ESCO, a.s.

Ziel des Monitorings ist es, die Stabilität der Produktions-umgebung zu stärken

Bei der Herstellung von Impfstoffen gelten strenge behördliche Anforderungen, um sicherzustellen, dass Impfstoffe oder andere Hergestellte Arzneimittel so sicher wie möglich sind. Damit Hersteller Impfstoffe in angemessener Qualität herstellen kann, muss es über einen stabilen Betrieb der Produktionstechnologien verfügen. Bedenkt man, dass Arzneimittel in klassifizierten Reinräumen nach europäischen und nationalen Vorschriften und ISO-Normen hergestellt werden, ist diesbezüglich ein stabiler Betrieb erforderlich, der durch eine Klimatisierung sichergestellt wird. 

Fig. 1 Laboratory scientist in a pharma company

Bei einer unvorhergesehenen Störung, wie z. B. dem Festfressen der Lüfterlager oder des antreibenden Elektromotors während der Produktionskampagne, können sich Umgebungsparameter verschlechtern. Alle laufenden Produktionschargen müssen dann entsorgt werden. 

Die Nichteinhaltung der Parameter einer sauberen Umwelt stellt somit ein erhebliches finanzielles Risiko dar. Daher entschied sich das Unternehmen, zusätzlich zur standardmäßigen vorbeugenden Wartung, die Technologie der vorausschauenden Wartung zu implementieren.

Algorithmen des maschinellen Lernens bewerten den Zustand des Geräts und seiner Teile

Die Neuron Soundware installierte 4 Lüftungsgeräte im Set mit Predictive-Maintenance-Technologie,  einem Elektromotor für den Antrieb und einem Laufrad der Lüftungsgeräte auf einem gemeinsamen Bett, eingeschlossen in einem Schallschutzschrank im Lüftungsmaschinenraum.   

Die Lösung gewährleistet die Erfassung von Schalldaten durch Sensoren, die mit einem IoT-Gerät (nEdge) verbunden sind, wo diese Daten anschließend verarbeitet werden.

Fig.2 Sound sensors installed on the air handling unit

Der komplexe maschinelle Lernalgorithmus in nEdge analysiert die gesammelten Daten. nEdge ist mit dem Internet verbunden und Daten werden über das nGuard-Cloud-Portal angezeigt.  Standardmäßig wurde das Projekt gestartet, indem die nominellen Geräusche und Vibrationen der überwachten Geräte aufgezeichnet und das mathematische Modell trainiert wurden, das der komplexen Erkennung von Anomalien und Vibrationen dient.

Fig 3.: IoT device installed

Im Falle eines anomalen Geräusches (im Vergleich zum Nennverhalten der Maschine) warnt das System den Bediener jetzt. Bei normalem Verhalten zeigt die Online-Berichterstellung im Portal den normalen Betrieb und bestätigt, dass die Maschine in Ordnung ist. Eines der überwachten Teile sind Lager. Ziel ihrer Überwachung ist es, sich abzeichnende Fahlfunktionen bei älteren Geräten oder sonstige Fehlfunktionen (Versatz, Unwucht, Lockerung aus dem Bett usw.) zu erkennen. Beim hören des Tons ist der Algorithmus in der Lage, einen Fehler in anderen Teilen des Geräts als den Lagern zu erkennen.

Wird eine Verschlechterungstendenz an den Geräten beobachtet, können Wartungskapazitäten und Ersatzteile im Voraus gesichert werden. Anschließend mit einem bestimmten Produktionsabschnitt gemäß Produktionsplan einen Stillstand planen und das Problem lösen.

„Die Technologie von Neuron Soundware bringt unserem Unternehmen die Möglichkeit, die Effizienz unseres Service zu steigern und mögliche Maschinenstillstände zu minimieren. Dank aktueller Informationen über den Zustand der in Betrieb befindlichen Klimageräte können wir Ersatzteile rechtzeitig sichern und Motorem oder Ventilatoren in kürzester Zeit austauschen. 

Mit diesen Maßnahmen reduzieren wir mögliche Gewinnausfälle unserer Kunden aufgrund von Gerätestörungen, die zur Aufrechterhaltung der Qualität des Produktionsbetriebs erforderlich sind. Bei einer Änderung des Gerätezustands erhält unser AZ KLIMA-Team eine Benachrichtigung und weiß, worauf es seine Aufmerksamkeit richten muss.

Martin Sobotka, Techniker der Serviceabteilung – Kältespezialist, AZ Klima a.s.

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