Nyt måleudstyr sparer tid og ressourcer

fredag 18 sep 15
|
af Morten Andersen

Kontakt

Krist V. Gernaey
Professor
DTU Kemiteknik
45 25 29 70

Biopro: dansk bioteknologisk satsning frem til 2020

Samarbejdet Biopro blev etableret i 2013 med det formål at udbygge Danmarks stærke position inden for bioteknologisk produktion. DTU og Københavns Universitet er de akademiske deltagere, mens industrien er repræsenteret af en række virksomheder, bl.a. Novo Nordisk, Novozymes, Dong Energy, CP Kelco og Chr. Hansen. Samarbejdet er støttet af Capnova, Region Sjælland, Innovationsfonden, Den Europæiske Regionale Udviklingsfond (ERDF) samt deltagerne.

Senest er det lykkedes at rejse 128 millioner kr. fra kredsen, så samarbejdet er sikret til og med 2019. Det er ambitionen, at Biopro skal føre til etablering af otte nye virksomheder og 100-200 nye arbejdspladser i løbet af de kommende år.

To nystartede virksomheder udvikler måleudstyr og software, som gør det muligt at følge fremstillingen af medicin og fødevarer, mens den foregår

Gennem de seneste år har det været et mantra inden for medicin- og fødevareindustri at lægge om fra batch-produktion til kontinuert produktion. Målet er at spare tid og ressourcer, dels fordi man slipper for, at udstyret står stille mellem to batch, dels fordi der skal omfattende procedurer til for at sikre, at næste batch bliver lige så god som den foregående. Imidlertid har omlægningen drillet, fordi kontinuert produktion stiller meget høje krav til præcist og driftssikkert måleudstyr. Det tilbyder to nye danske virksomheder løsninger på. Begge udspringer af det bioteknologiske samarbejde Biopro (se boks), hvor DTU Kemitekniks center Capec-Process deltager.

”Ud over at man slipper for forsinkelser og besværlige procedurer ved stop mellem batch, er den store fordel ved online overvågning, at man omgående kan justere, hver gang der opstår den mindste afvigelse i kvaliteten af produktionen. Når man har styr på kvaliteten på denne måde, kan man køre meget tættere på grænseværdierne. Det vil sige, at man udnytter råvarerne markant bedre. Dette er mange penge værd for produktionsvirksomhederne,” siger Krist Gernaey, professor på DTU Kemiteknik og leder af Capec-Process-centret.

Måleudstyr kalibrerer sig selv via internettet

Den ene nye virksomhed, Valipros, har udviklet software til kalibrering af online måleudstyr. Firmanavnet henviser til validering af procesovervågning. I denne sammenhæng kan der for eksempel være tale om at overvåge koncentrationen af bestemte komponenter i produktionstanke ved hjælp af nær-infrarødt lys (NIR).

”Der har været en vis frustration blandt de virksomheder, der er gået ind i online overvågning af deres produktion. Det skyldes især, at der jævnligt sker små ændringer i produktionsprocesserne. Ændringerne har indflydelse på nøjagtigheden af de målte værdier af de parametre, som måleudstyret skal holde øje med. Hvis man skal have det fulde udbytte af det kostbare måleudstyr, skal udstyret kalibreres for disse ændringer. Den nye software vil kunne foretage kalibreringen automatisk via en webbaseret løsning. Det betyder, at langt flere virksomheder kan få glæde af denne type udstyr,” forklarer Krist Gernaey.

Den nye virksomhed er udsprunget af et samarbejde mellem forskere ved DTU Kemiteknik og Københavns Universitet.

”Forskerne er blandt ganske få i Europa, som er eksperter i software, der kan bruges til online overvågning af produktion i realtid. Deres tænkning sammenholdt med vores kunders ønsker førte til udviklingen af den nye software,” siger James van Hauen, adm. direktør i Valipros.

”Produktionsvirksomhederne lider under, at de har for få eksperter, som kan give dem det fulde udbytte af NIR (nærinfrarødt lys, red.). Alligevel er der en del virksomheder, der investerer i udstyret, fordi perspektivet er så stort. Men tænk på, hvor mange virksomheder der kunne være med, hvis udstyret var lige så nemt at benytte som de fleste andre typer udstyr,” tilføjer James van Hauen.

Hurtigt svar på bakterie-niveauet

"Den største gevinst er nok, at virksomheden opnår en meget dybere indsigt i sine egne processer."
Krist Gernaey, professor, DTU, om online overvågning

Den anden nye virksomhed, Biomatics Technology, arbejder på udvikling af to produkter. For det første udstyr til automatisk udtagning af biologiske prøver, for det andet et analyse-apparat baseret på optisk skanning. Anvendt sammen vil de to typer udstyr kunne give svar inden for 30 minutter på celle- og partikelniveauer. I dag tager det op mod tre døgn at få de tilsvarende resultater med manuel prøveudtagning, hvor prøven sendes til dyrkning i et laboratorium.

”Ud over den langt hurtigere svartid er fordelen, at udtagning og analyse er automatiseret. Dermed kan man justere produktionen, mens den foregår. For eksempel kan man gennemføre en ekstra filtrering i en situation, hvor bakterieniveauet bliver for højt. Man er kort sagt sikker på, at produktionen hele tiden lever op til kravene,” siger Christian Lysholm, adm. direktør og stifter, Biomatics Technology.

Prøveudtagningen foregår under sterile forhold. Det er især en stor fordel, når man arbejder med gæringsprocesser, hvor man normalt tager få prøver for at begrænse risikoen for kontaminering med fremmede mikroorganismer.

Biopro-samarbejdet har haft stor betydning for virksomheden, understreger Christian Lysholm:

”Biomatics Technology udspringer af et behov, som mange af virksomhederne i samarbejdet har udtrykt. Virksomhederne har allerede produktion 24 timer i døgnet, syv dage om ugen. Det vil sige, at de har behov for løbende prøvetagning. Samtidig betyder omkostninger ved de nuværende metoder, at virksomhederne tager færre prøver, end de gerne ville. Det gælder især om natten og i weekenden, hvor lønomkostningerne er højere. Med automatisk prøvetagning og analyse kan de tage lige så mange prøver, de vil, ligeligt fordelt over tid og samtidig monitorere processen.”

Nye krav til operatørerne

Man må dog ikke tro, at det nye udstyr og software løser alle udfordringer, understreger Krist Gernaey:

”En af erkendelserne er, at online overvågning kræver en ny type kvalifikationer. Der er behov for dybere indsigt i produktionsprocesserne end tidligere. Operatøren skal helst forstå, hvordan en ændring, som han foretager i processen, vil påvirke de data, man får fra målingerne.”

Men det er umagen værd at overvinde udfordringerne, lover DTU-professoren:

”Den største gevinst er nok, at virksomheden opnår en meget dybere indsigt i sine egne processer. Man får et unikt indblik i, hvad der faktisk sker i de store tanke. Det er mange penge værd, og det er også den vej, branchen uden tvivl kommer til at gå. De danske virksomheder går foran, og det skal de også, for der er ingen tvivl om, at de udenlandske konkurrenter også vil gøre det her.”

Relaterede Videoer  

Vis flere

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.