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图尔克解决方案助力灵活生产 |
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作者：图尔克（美国）公司制药工业 |
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位于加利福尼亚州欧申赛德（Oceanside）的Genentech公司新IDEC制造中心（NIMO）使用了现场总线技术，这在当初算是制药工业的一次突破。该家工厂已成为CRB近年来设计的几乎所有基层制药厂的模板。在运送至欧申赛德工厂所在地之前，所有模块都使用图尔克配线系统进行制造。
美国制药工业变化万千，一项旨在建设新生物技术工厂以生产抗癌药物Avastin的计划一波三折，花了5年时间进行开发，又花费2年时间进行建设，先后三易其主。最终，所有这些因素都不能阻挡项目的完成，这就是Genentech公司的新IDEC制造中心（NIMO），它位于加利福尼亚州欧申赛德（Oceanside）。
早在本世纪初，由工程师、建筑师和总承包商组成的团队便开始设计欧申赛德工厂，并创造了一种新的“设计建造混合”方法，以便对工厂实施独特的制造创新、先进的设计理念和有益的质量措施。
其中一个创新是使用现场总线技术，这在当时可谓制药工业的一次突破。负责整体设施与制造工艺设计的工程公司——CRB咨询工程师公司的Denise Kresge说：“在设计欧申赛德工厂之前，从未听说生物技术/制药厂使用大量的总线。现在，这家工厂已经成为CRB近年来设计的几乎所有基层制药厂的模板。”
据Kresge说，当时关于能否获得FDA（美国食品与药品管理局）批准存在很多顾虑：“从设计角度看，这一概念提出了一些挑战。其中之一是所安装电缆必须符合卫生要求，并能经受洁净室环境下的频繁冲洗。
另一个挑战是防止电源和生产设备感应产生外部噪声。必须屏蔽通信电缆，而且我们还得遵守关于电缆组件与安装的分离规则。”欧申赛德工厂于2006年获得了FDA批准。
分部装配提高效率
这家工厂拥有庞大的生产区域，是首批成功利用大型模块化超级台架的生物技术制造设施之一，这些台架在场外完成制造，然后运至工厂。70多个工艺储罐和18个发酵桶被集成为17个大型模块。这种方法节约了现场施工时间，减少了现场工人数量。
在运送至欧申赛德工厂所在地之前，所有模块都使用图尔克配线系统进行建造。对48个使用Delta V控制的控制柜应用了线段，每个控制柜至少包括两个Foundation Fieldbus 和DeviceNet线段。这些线段使用图尔克Foundation Fieldbus和DeviceNet快速断开ITC（仪表盘式电缆）将大约95%的自动化仪表与分布式控制系统相连（图1）。利用ITC电缆布线不仅比利用导管布线更快，而且占用的空间更少。
图1 90%以上组件用图尔克提供的成品现场总线电缆和插入式连接器与控制系统相连
控制柜内还使用了两个图尔克DeviceNet高级I/O模块（AIM）远程I/O站。AIM站和Foundation Fieldbus接线块安装在工艺设备上，并连至控制柜中的网络。AIM站可以接受16个分立式I/O点，每个DeviceNet线段最多支持63个AIM站。许多线段都没有完全利用到最大I/O容量，为将来扩展预留空间。FF接线块可以接受每线段10~12个模拟仪表或阀门控制器。
由于使用标准控制柜设计，施工成本得以降低，控制柜制作也变得容易。DeviceNet和Foundation Field-bus技术的实施减少了调试所需的配线数量，因而缩小了控制柜尺寸并降低了成本。在加工厂进行配线极大地减少了必须在工厂执行的配线工作，从而大幅缩短了施工与启动时间。使用Foundation Fieldbus的另一个优点是该系统配备了资产管理工具，因此调试速度更快。
如今，NIMO工厂拥有16000只以上仪表，包括7291台Foundation Fieldbus设备和1230台DeviceNet设备，还有图尔克的AIM站。图尔克产品符合IP67环境保护标准，因此无需把防水柜封闭起来以抵御冲洗环境（图2），这是制药企业建造中的又一重要考虑因素。
图2 图尔克提供的连接与现场总线技术能在Genentech工厂中的严酷冲洗环境下正常使用
初步设计中使用图尔克连接产品的决定为随后的施工和调试工作以及三次工厂修改提供了极大的便利。工厂先后在2003年和2005年变更所有权，必须进行修改以适应完全不同的产品。如果采用传统硬连线控制系统，紧张的工期和有限的预算必定会成为严重的问题，但ITC电缆和快速连接解决方案的灵活性使这些变更得以按时完成。
仪表与控制（I&C）承包商Dynalectric的控制系统工程师Joe Hohn说：“第一次修改时，我们只是使用现有配电网和干线按照新工艺的要求重新安置仪表。电缆的连接和断开很方便。成本相当低，而结果则是一流水平。如果不是图尔克连接产品，重新配线的成本将高出很多。”
“如果直到调试才发现错误，成本将会大幅上升。”Hohn解释说：“我们希望指定能够保证安装成本较低的最高质量产品，以便保护我们自己。”NIMO工厂初步调试的进展速度非常快，其中一个主要因素就是图尔克提供的优质电缆，调试期间没有发生任何连接故障或电缆性能低劣导致的意外延迟。
Hohn继续说道：“对于我们这样的交钥匙承包商，安装成本是最重要的因素。当然还有其它一些因素，但是图尔克电缆使控制网络的安装和调试变得非常快捷、轻松，系统的最终成本得以大幅降低。与采用传统配线的如此大项目相比，我们包括调试在内的安装成本只有其六分之一左右。”更令人惊讶的是，Dynalectric技术人员从未遇到图尔克产品发生质量问题。Hohn说道：“我不知道他们的质保计划如何，也不知道他们在哪里装配这些产品，但我看到的是100%的优质产品。”(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(11/3/2009) |
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