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Verfahrenstechnik 6/2015

Verfahrenstechnik 6/2015

1:1-Austausch ist

1:1-Austausch ist möglich Schnelle und sichere Anlagenmodernisierung dank komplettem Retrofit-Konzept Kai Rohkohl Bei einem bedeutenden Pharmaunternehmen im Norden der Schweiz war die Abfüllung für Fläschchen nach langen Jahren reibungsloser Funktion zu modernisieren. Dabei galt es, altgediente Frequenzumrichter schnell und sicher auszutauschen. Jede Anlage unterliegt stetigem Verschleiß und Alterung von Technik sowie Prozessen. Davon betroffen sind integrierte, verschleißarme Komponenten wie Frequenzumrichter, SPS- und Feldbus-Baugruppen. Allerdings haben diese meist eine lange Lebenserwartung. Fallen sie dann aber aus, tauchen Probleme mit der Ersatz beschaffung auf. Aufgrund ihres Alters ist es beispielsweise durch die technologische Entwicklung in Form von Produktänderungen nicht einfach, schnell Ersatz zu beschaffen. Ungeplante Stillstandszeiten mit unvorhergesehenen Produktionsausfällen sind vorprogrammiert. Diesen Ausfällen zuverlässig vorbeugen kann das Unternehmen durch rechtzeitige Modernisierung der Anlage oder durch den Austausch einzelner Komponenten. In der Praxis rechnen sich solche Umrüstungen meistens sehr schnell. Ein Punkt ist bei den Planungen zur Modernisierung oder Umrüstung immer zu berücksichtigen: die Umrüstzeit. Da längere Autor: Kai Rohkohl, Verkaufsingenieur, Danfoss VLT Antriebstechnik, Offenbach/Main Stillstände aus wirtschaftlicher Sicht nicht tragbar sind, müssen Unternehmen diese Zeiten auf ein Minimum beschränken. In der pharmazeutischen Industrie kommen darüber hinaus noch Zertifizierungen zum Tragen, wie die GMP (Good Manufacturing Practice). Da bereits kleine Qualitätsabweichungen direkte Auswirkungen auf die Gesundheit der Verbraucher haben können, spielt die Qualitätssicherung eine zentrale Rolle und ist entsprechend umfassend geregelt. Für die betriebliche Praxis einer Pharmaproduktion bedeutet eine Umrüstung oder Modernisierung dementsprechend eine zeitaufwändige und kostenträchtige Validierung der Anlage. Ein Austausch einzelner Komponenten ist aber ohne aufwändige Validierung möglich, wenn der Austausch keine kritischen Herstellungsschritte und wesentlichen Prozesse beeinflusst, und damit keine aufwändige Anpassung von Software sowie Steuergrößen erfolgen muss. Umrüsten mit Konzept Bei einem Schweizer Pharmaunternehmen galt es, die Lüftung der im Reinstraum arbeitenden Abfüllanlage für Fläschchen und andere versiegelte pharmazeutische Produkte mit neuen Frequenzumrichtern auszurüsten. Die in die Jahre gekommenen Steuerungen sollten ausgetauscht werden. Als prozessrelevante Komponente gelten hier die Bedingungen der GMP. Je nach abzufüllender Substanz stehen zwei grundsätzliche Betriebsarten für die Anlage bereit. Besteht eine potenzielle Gefahr für Personal und Umwelt, arbeitet die Abfüllanlage mit einem Unterdruck. Dies garantiert, dass keine Stoffpartikel den Raum verlassen können. Sind leicht zu verunreini- gende Substanzen abzufüllen, fährt der Hersteller die Anlage mit leichtem Überdruck, sodass keine Partikel von außen die Abfüllung und die Substanzen negativ beeinflussen können. Diese beiden Betriebsarten, Überdruckund Unterdruckklima, sind zwei fest definierte Größen in der Lüftungsanlage, die nur einmal festgelegt werden und im laufenden Betrieb konstant bleiben. Um die Anlagen genau zu justieren und später zu prüfen, laufen im Vorfeld aufwändige Simulationen und Messungen des genauen Strömungsverhaltens im Reinstraum. So lässt sich über eine genaue Lüfterregelung ein optimiertes Strömungsbild erstellen, mit dem die Anlage im Produktionsbetrieb arbeitet. Alle ermittelten Einstellungen werden dann als Normalbetrieb im Leitsystem hinterlegt und nicht mehr geändert. Im laufenden Betrieb überträgt dieses dann die notwendigen Sollwerte per Profibus zu den Frequenzumrichtern, die die Lüftermotoren auf ei- Die neuen Umrichter sind im Vergleich zum alten Modell kompakter, können jedoch dank der Montageplatten ohne Bohren an den alten Befestigungspunkten angebracht werden 66 VERFAHRENSTECHNIK 6/2015

ACHEMA I MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN ner konstanten Frequenz halten. Im übergeordneten Leitsystem sind alle Daten der einzelnen Rezepturen und der dazugehörigen technischen Parameter wie Drehzahlvorgaben hinterlegt. Als zuverlässiger Partner für elektrische und mechanische Problemlösungen ist die Gebrüder Meier AG in der Schweiz bekannt und hat als Danfoss Partner auch die Modernisierung der Lüftungsanlage für das Pharmaunternehmen durchgeführt. Hier galt es, die Danfoss Frequenzumrichter VLT 5000 gegen moderne Danfoss VLT Automationdrive FC 302 auszutauschen. Gelöst haben die Spezialisten die Aufgabe mit einem speziellen Umrüstungskonzept von Danfoss, das einen 1:1-Austausch erlaubt und in den meisten Fällen keinerlei Anpassung an der Prozess-Software erfordert. Damit erfüllt diese Art des Retrofit auch die strengen Regeln der GMP. Frankfurt am Main · 15 – 19 June 2015 Retrofit schafft Produktionssicherheit In der Lüftungsanlage war ein Retrofit notwendig, da die bisher eingesetzten VLT 5000 schon seit längerer Zeit nicht mehr erhältlich waren und damit eine Versorgung mit entsprechenden Ersatzteilen nicht immer mit der gewünschten Schnelligkeit sichergestellt war. Da es sich um eine aseptische Anwendung im pharmazeutischen Betrieb handelt, ist die Anlage gemäß GMP zertifiziert. Bei jeder Änderung muss sie erneut zertifiziert werden – ein zeitaufwändiges und kostspieliges Verfahren. Beim Einsatz von gleichen oder gleichwertigen Komponenten handelt es sich jedoch nicht um eine maßgebliche Änderung der Anlage. Speziell für die Modernisierung von Anlagen hat Danfoss ein umfassendes Umrüstungskonzept mit einem Retrofit-Kit entwickelt. Bereits bei der Entwicklung des VLT Automationdrive wurde auf größtmögliche Kompatibilität zu früheren VLT-Serien geachtet, um die Mig ration von Anlagen mit VLT 3000 und 5000 auf VLT Automationdrive einfach zu gestalten. Dabei wurde viel Wert auf die mechanische und elektrische Anpassung und auch auf die Parameter- und Feldbusanpassung gelegt. So lassen sich mit dem Umbausatz einzelne Geräte oder auch ganze Anlagensteuerungen austauschen, ohne zu bohren und ohne Neuprogrammierung der Steuerungen. Da die neuen Frequenzumrichter bei gleicher Leistung kompakter bauen, hat Danfoss eine universell gestaltete Montageplatte entwickelt. So lassen sich die neuen FC 300 Umrichter an den Originalbefestigungspunkten der VLT 5000 anbringen. Der zum Kit gehörende Klemmadapter nimmt die steckbaren Steuerklemmen der VLT-5000-Serie ohne Umverdrahten auf. Noch wichtiger aber ist der Einsatz des Profibus-Konverters für VLT 5000 auf FC 302, der die ankommenden Profibus-Signale für den VLT 5000 völlig transparent für den VLT Automation- Drive FC 302 übersetzt. Auf diese Weise arbeitet die gesamte Prozesssteuerung völlig unverändert weiter und hält alle vorher festgelegten Werte und Prozesse genauestens ein. Umfangreiche Tests des Pharmaunternehmens belegen dies, eine Neuzertifizierung entfiel. Zwei Tage reichen für den Umrichteraustausch Gut vorbereitet und mit dem Einsatz der Umbau-Kits verlief der Tausch der Frequenzumrichter einfach und extrem schnell. Da der Anlagenausfall geplant war, konnte die Produktion entsprechend umgestellt werden, um den Ausfall auszugleichen. Zwei Arbeitstage genügten, um alle Umrichter zu tauschen, die Verkabelung umzustecken und sämtliche Tests zu fahren. Das Ergebnis überzeugte den Kunden. Es waren keine Änderungen an der Lüftungsanlage notwendig. Auch die Leitprogramme der SPS und der Leitebene erforderten keine Änderungen und arbeiteten von Anfang an sauber und unverändert weiter. So konnte eine kostenintensive Neuzertifizierung wegen wesentlicher Änderungen an der Anlage entfallen. Halle 11.1, Stand E25 www.danfoss.de/vlt ➢ World Forum and Leading Show for the Process Industries ➢ 3,800 Exhibitors from 50 Countries ➢ 170,000 Attendees from 100 Countries Be informed. Be inspired. Be there. www.achema.de

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