Un sitio de producción modular capaz de producir hasta 4 vacunas o medicamentos diferentes en paralelo y adaptación en unas pocas semanas, o incluso en unos pocos días, a un nuevo producto. Esta es la promesa del grupo farmacéutico francés Sanofi con su nueva instalación industrial en Neuville-sur-Saône (Rhône), inaugurado el 13 de septiembre por el presidente Emmanuel Macron. Esta fábrica con un presupuesto de € 500 millones no solo es capaz de fabricar varios productos al mismo tiempo, sino también de adaptarse rápidamente para hacer nuevos productos en el equivalente de 34 mini usuarios estandarizados. Cómo ? En gran parte gracias a una modularidad del industrial, así como la interfaz y el intercambio de datos entre la empresa y el equipo de producción.

Detrás de los 24,000 m2 de edificios nuevos en el módulo, por lo tanto, no hay sorpresa de un proyecto informático importante. Comenzó a principios de 2022, fue pilotado por Arnaud Chatelus, responsable de la digitalización del sitio, con un equipo de quince ingenieros de producción, procesos y software. "El principio de la modularidad del sitio se basa de alguna manera en la división del área de producción en 34 estaciones de recepción posibles diferentes", explica Arnaud Chatelus. Podemos conectar cualquier equipo industrial allí a cualquier lugar y conectar electricidad, gas, fluidos y flujos de información necesarios. »»

La integración esencial de OT y

Con un primer problema importante: la integración de las capas de TI y OT (tecnología operativa, sensores, equipos, instrumentación, control de control, etc.). Tan a menudo en la industria, en Sanofi, los dos sistemas generalmente se diseñan por separado, luego se instalan puentes entre los dos a posteriori. "Todo el proyecto del módulo se llevó a cabo con precisión para garantizar la convergencia entre todos los datos y todos los equipos, cualquiera que sean. Debemos poder comprar cualquier equipo, operar diferentes protocolos de comunicación y cualquier estructura de datos".


Arnaud Chatelus, responsable de la digitalización del módulo en Sanofi: "En el aspecto de TI, nuestra gran suerte es que este nuevo edificio nos permite comenzar desde una hoja blanca. Se agrega a esto el hecho de que Sanofi ha comenzado un trabajo de estandarización de su SI durante varios años. (Foto de Sanofi)

Para lograr este objetivo, por falta de una respuesta lista para usar en el mercado, Sanofi tuvo que diseñar su propia metodología. En el principio de enchufe y productos, se basa en una plataforma de conectividad industrial y una serie de herramientas de consolidación, historización y contextualización de datos industriales. El equipo de digitalización se basó en la definición de protocolos como OPC UA (arquitectura de conectividad abierta - unificada), un estándar de intercambio de datos para sistemas industriales y en varios protocolos de bases de datos. "Pero también hemos trabajado mucho en las reglas de nombrar nuestros datos", dice Arnaud Chatelus. Después de lo cual, desarrollamos lógicas para contextualizarlas y almacenarlas. »»

Una empresa SI en 4 modelos centrales

Los datos industriales de Sanofi se almacenan en tres categorías principales principales: lotes de fabricación, datos de procesos (principalmente series de tiempo) y alertas y eventos de equipos. Este último, de gran diversidad, es el más complejo de administrar, según el gerente de la digitalización del sitio. Si no encontró una respuesta en el mercado, no fue posible que Sanofi colaborara directamente con los fabricantes de equipos. Para Arnaud Chatelus, aún no están suficientemente avanzados sobre el tema. Y los que son, como Siemens, no son seguidos. "Es posible que hayamos llegado demasiado por delante de esto".

Segundo aspecto principal del proyecto de digitalización del módulo, la modularización del es detrás de los procesos industriales. "En el aspecto de TI, nuestra gran suerte es que este nuevo edificio nos permite comenzar desde una sábana blanca", insiste Arnaud Chatelus. "Se agrega a esto el hecho de que Sanofi ha comenzado un trabajo de estandarización de su SI durante varios años. Los 4 modelos centrales, con una capa de integración de la OT.

Un mes organizado en ladrillos funcionales

Sin embargo, para responder a la modularidad del nuevo sitio industrial, Sanofi trabajó principalmente en la capa MES, el más cercano al proceso en sí. "Hemos creado bloques funcionales que se pueden ensamblar en cada nuevo proceso", explica Arnaud Chatelus. Hemos formado una biblioteca de procesos: para el ensamblaje de equipos, la recopilación de datos, las indicaciones para los operadores, por ejemplo. Estos son ladrillos funcionales para ensamblar como LEGO ”. Y de hecho, es el uso de estos dentro del MES lo que permite diseñar rápidamente un nuevo modo de operación. El industrial ya funciona en 3 primeros procesos que llegan a la fábrica y le permitieron probar esta modularidad, pero también el potencial de reutilizar de un proceso a otro." Los procesos no han llegado al mismo tiempo en nuestros equipos de desarrollo. Sin embargo, desde el segundo, pudimos reutilizar los ladrillos del primero. »»

"También hemos creado clases de equipos que generan intercambios de datos del mismo formato", agrega Arnaud Chatelus. Para configurar nuevos equipos rápidamente, podemos instancial. Sobre el mismo principio que una instanciación de software. Pero el equipo de digitalización también puso límites. “Hemos forzado la integración entre IN y OT en todas partes, de principio a fin. Pero estábamos muy atentos a no acoplar los diferentes componentes de OT demasiado de cerca. Nuevamente funcionan como servicios de software, con su autonomía ”.

Pendiente de amplia automatización con IA

El equipo de Arnaud Chatelus, a cargo de este proyecto digital, tiene unas quince personas. Los gerentes de proyecto con perfiles de ingenieros de software, ingenieros de producción, ingenieros de procesamiento, etc. En otras palabras, una mezcla inteligente de expertos si y profesión. "También trabajamos con los automáticos, con los equipos digitales del grupo para equipos de infraestructura y ciberseguridad", agrega el gerente de la digitalización de Modulus. La ciberseguridad se integró en el proyecto desde el principio, entre otros con una auditoría aguas arriba de todos los proveedores de equipos y software sobre la base de requisitos particularmente fuertes.


Instalada en el Rhône en 24,000 m2, la fábrica de módulos de Sanofi puede producir hasta 4 vacunas o medicamentos en paralelo, y adaptar sus líneas en unos pocos días al máximo a la fabricación de un nuevo producto. (Foto: Sanofi)

En unas pocas semanas, los primeros lotes de productos se realizarán en el sitio del módulo. Por lo tanto, el equipo de digitalización tendrá los comentarios de los primeros usuarios de los primeros ajustes IS y puede hacer los primeros ajustes. Pero, a largo plazo, es una segunda parte de la hoja de ruta digital que lo espera, con la integración de la IA para ir más allá en la automatización. Y esto pasará por nuevos gemelos digitales para optimizar ciertas actividades en la fábrica, como la programación final.

Y gemelos digitales ...

Sanofi usa gemelos digitales de varios tipos para el módulo, pero no para soportar la modularidad adecuada de la fábrica. "No tenemos un gemelo digital para probar los modos de operación, pero tenemos planes de preparar la reconfiguración de las líneas y para cierta capacitación". Sanofi también opera un gemelo digital que calcula fenómenos físicos y mecánicos para dimensionar ciertos equipos por adelantado.

El industrial también usó 3D mucho para diseñar módulo. "Los equipos de producción pudieron trabajar con anticipación para el posicionamiento de equipos, seguridad, ergonomía, tamaño", dice Arnaud Chatelus. Y esto seguirá siendo útil para nosotros, porque el área de producción pronto estará cerrada y aséptica. Los técnicos ya no podrán ingresar para tomar calificaciones, por ejemplo, el gemelo del edificio, por lo tanto, se combinó con modos de proyección de escala 1: 1 para comprender las nociones de altura y espacio o evaluar la capacidad de evitar una máquina.