Procesno inženirstvo (PE)

Prenos na kilo-laboratorijsko merilo:

Povečanje velikosti reaktorjev, črpalk in druge kritične procesne opreme je kritična naloga, ki jo prevzamejo naši usposobljeni procesni inženirji. Ta ključna odgovornost vključuje izbiro večje opreme s skrbnim premislekom, tako da lahko prenese večje količine in ohrani celovitost kemičnih procesov. Izvajamo dodatne previdnostne ukrepe za prilagoditev procesnih parametrov, da zagotovimo, da zmogljivost opreme večjega merila ustreza zmogljivosti njenih laboratorijskih ekvivalentov.

Razvoj:

• Prenos procesa iz laboratorija v proizvodnjo.
  Naši usposobljeni procesni inženirji v podjetju nadzorujejo gladek prehod laboratorijskih postopkov v proizvodna okolja. Natančno nadgrajujejo procese, beležijo protokole, izobražujejo osebje in povečujejo merilo opreme za brezhibno integracijo. Ohranjajo učinkovitost in kakovost izdelka v celotnem procesu skaliranja s skrbnim spremljanjem prvih proizvodnih serij in optimizacijo nastavitev.
  
  
• Načrtovanje in nadzor poskusov v pilotnem obratu za potrditev skaliranega procesa (medtem ko se identificirajo in obravnavajo morebitni problemi v večjem merilu).
  Izvajajo se predstavitvene serije za razširitev pilotnih obratov, ki so skrbno pregledani, da se dokonča dokaz o razširljivosti naših laboratorijsko zasnovanih procesov. S praktičnim pristopom lahko izboljšamo svoje procese, preden začnemo s polno proizvodnjo. Z uvedbo teh zaščitnih ukrepov zagotavljamo celovitost in varnost naših proizvodnih procesov, ko rastemo do večjih meril.
  Zagotavljanje skladnosti z regulativnimi zahtevami za proizvodnjo v večjem merilu.
  
  
• Povečanje merila proizvodnje poveča kompleksnost in pomembnost skladnosti.
  Spreminjajo postopke za izpolnjevanje zakonskih zahtev glede kakovosti, varnosti in vpliva na okolje. Tesno sodelujejo z regulativnimi zadevami in sledijo vsem ustreznim pravilom, da zagotovijo, da so vsi proizvodni procesi skladni.
  
  
• Priprava dokumentacije za regulativne vloge.
  Naši strokovnjaki za kakovost in zakonodajo zagotavljajo, da je vsa dokumentacija pregledna, natančna in v skladu z regulativnimi zahtevami. Ta dokumentacija je bistvenega pomena za pridobitev odobritve za lansiranje novih ali razširjenih izdelkov. Za pridobitev regulativne odobritve sta izčrpna dokumentacija in učinkovita komunikacija ključnega pomena.
  
  
• Ocenjevanje okoljskega vpliva v večjem merilu operacij in izvajanje ukrepov za trajnost.
  Ključnega pomena je ocenjevati in obvladovati vpliv aktivnosti v večjem merilu na okolje s poudarkom na zmanjševanju količine odpadkov, emisij in rabe energije. Cilj inženiringa je povečati učinkovitost virov in zagotoviti okolju prijaznejše rešitve. Pri sprejemanju presoj, ki temeljijo na podatkih, pomaga stalno spremljanje vpliva na okolje pri povečevanju trajnosti. Pobuda spodbuja cilje družbene odgovornosti podjetij in svetovne okoljske standarde poleg podpiranja skladnosti s predpisi.
  Izvajanje analiz stroškov za skaliran proces in prepoznavanje priložnosti za zmanjšanje stroškov.
  
  
• Za identifikacijo področij za zmanjšanje stroškov pri skaliranih procesih procesni inženirji izvajajo poglobljene študije stroškov.
  Preučujejo vsak korak v proizvodnem procesu, da prepoznajo področja, kjer bi lahko znižali stroške brez ogrožanja učinkovitosti ali kakovosti. Ponovna pogajanja o pogodbah z dobavitelji, povečanje operativne učinkovitosti in optimizacija uporabe surovin so nekateri primeri strategij. Inženirji s spretnim obvladovanjem stroškov prispevajo k zagotavljanju ekonomske vzdržnosti izdelka na konkurenčnih trgih.

Študija kalorimetrije:

• Izbor reakcij ali procesnih korakov za oceno (npr. reakcija sinteze, ustavitev reakcije, destilacijski ostanek, mokra pogača, reakcijska zmes na točkah zadrževanja itd.)
  Ta izbira je bistvena za razumevanje toplotnih značilnosti različnih faz, vključno z mokrimi pogačami, reakcijskimi mešanicami na točkah zadrževanja, destilacijskimi ostanki, reakcijami sinteze in ustavitvami reakcij. Inženirji si prizadevajo prepoznati kakršne koli toplotne grožnje in zagotoviti varnost procesa, tako da se osredotočijo na ta ključna področja. Običajno so izbrane faze, ki so ključne za kakovost izdelka ali imajo večje tveganje za eksotermne reakcije. Ta preračunana odločitev pomaga pri maksimiranju učinkovitosti postopka in splošne varnosti.
  
  
• Izbira kalorimetričnega instrumenta glede na naravo študije (izotermne, adiabatni, reakcijski kalorimeter).
  Za kalorimetre imamo tri možnosti: reakcijske, adiabatne in izotermne, odvisno od posebnih zahtev preiskave. Različne vrste instrumentov ponujajo različne vpoglede v toplotno obnašanje procesa. Na primer, reakcijski kalorimetri se uporabljajo za dinamične meritve, adiabatni kalorimetri se uporabljajo za določanje najvišje temperature pri izgubi nadzora, izotermni kalorimetri pa se uporabljajo za študije pri konstantni temperaturi.
  Ta natančna izbira zagotavlja podrobno in ustrezno zbiranje podatkov, kar omogoča učinkovito upravljanje procesov in ocene varnosti.
  
  
• Izbira homogenih in reprezentativnih vzorcev koraka reakcije ali postopka. 
  Za kalorimetrično analizo je treba izbrati homogene in reprezentativne vzorce reakcijske oziroma procesne faze. Za izboljšanje skaliranja postopka je treba vzorce skrbno pripraviti, da se zagotovi doslednost in ponovljivost rezultatov. Da bi natančno določili toplotne značilnosti in zagotovili, da so izvedene študije vredne zaupanja in ustrezno predstavljajo proizvodne nastavitve, je ta korak ključnega pomena.
  
  
• Izračun reakcijske toplote, temperature razpada, časa do največje hitrosti reakcije in drugih termodinamičnih parametrov, ki nas zanimajo.
  Izračun več termodinamičnih parametrov, kot so reakcijska toplota, temperatura ustavitve reakcije in čas do maksimalne reakcijske hitrosti, je ena od primarnih nalog. Razumevanje energijskih premikov, do katerih pride pri kemičnih reakcijah, in ocenjevanje možnih nevarnosti za varnost je odvisno od teh izračunov. Ta poglobljena analiza pomaga pri razvoju zanesljivih proizvodnih procesov s predvidevanjem, kako bi se kemične reakcije obnašale v različnih okoliščinah.
  
  
• Celovite varnostne ocene v manjšem in večjem merilu.
  Procesni inženirji v podjetju so zadolženi za izvedbo temeljitih varnostnih ocen. Del teh ocen je ocena toplotnih in kemičnih tveganj, povezanih tako z majhnimi laboratorijskimi raziskavami kot z industrijskimi operacijami v večjem merilu. Inženirji lahko ob zavedanju tveganj uvedejo potrebne varnostne ukrepe, vključno s hladilnimi sistemi ali napravami za sprostitev tlaka. Na koncu ta proaktivni pristop k varnosti ščiti ljudi in okolje, hkrati pa ohranja celovitost izdelka v celotnem proizvodnem ciklu. Pomaga tudi pri preprečevanju nesreč in zagotavlja spoštovanje industrijskih zakonov.

QBD:

• Modeliranje procesov (destilacija, kristalizacija, filtracija, ekstrakcija, modeliranje mešanja itd.) 
  Za Portonove inženirje je modeliranje procesov temeljna vloga v okviru Quality by design (QbD). Za posnemanje in izboljšanje postopkov, vključno z destilacijo, kristalizacijo, filtriranjem, ekstrakcijo in mešanjem, uporabljajo pristope modeliranja. To izboljša njihovo razumevanje in nadzor nad proizvodnjo, saj jim omogoča napovedovanje, kako bi se ti procesi obnašali v različnih okoliščinah. Učinkovitost njihovih procesov in kakovost njihovih rezultatov je mogoče močno povečati z uporabo sofisticirane programske opreme in analitičnih orodij. Ta proaktivna strategija zagotavlja močno zasnovo procesa že od samega začetka in zmanjšuje tveganja, povezana s povečavo merila. 
  
  
• Identifikacija kritičnih lastnosti materiala in procesnih parametrov ter definiranje dovoljenih razponov
  V sklopu QbD so procesni inženirji ključni pri določanju kritičnih materialnih atributov (CMA) in kritičnih procesnih parametrov (CPP). To vključuje natančno preučitev, kako procesne spremenljivke in lastnosti materiala vplivajo na kakovost končnega izdelka. Z identifikacijo in razumevanjem teh ključnih elementov inženirji razvijejo nadzorna območja, ki zagotavljajo stalno kakovost izdelka. Da bi ohranili skladnost s strogimi predpisanimi standardi in usmerjali proizvodnjo, so dovoljene meje strogo dokumentirane. Optimizacija proizvodnega procesa in izboljšana zanesljivost izdelka sta mogoča z metodično identifikacijo in upravljanjem CMA in CPP. 
  
  
• Upravljanje življenjskega cikla (stalno spremljanje metod) 
  Med celotnim trajanjem izdelka je prisotno stalno spremljanje metod in procesov ter njihovo posodabljanje kot odgovor na nova znanja in tehnološki napredek. Z nenehnim ocenjevanjem uspešnosti procesa in kakovosti izdelkov lahko inženirji naredijo potrebne prilagoditve in učinkovito obravnavajo vse nove težave, ki se lahko pojavijo. Ta neprekinjen proces optimizacije kaže predanost ohranjanju visokih standardov in prilagajanju spremembam proizvodnih potreb ali zakonskih zahtev. Da bi ohranili učinkovitost in varnost izdelkov, je potrebno tako temeljito upravljanje življenjskega cikla, ki podpira Portonov cilj zagotavljanja visokokakovostnih izdelkov.