Prüfstands-Messtechnik
Automatisierter Labor-Prüfstand für die Pharmaindustrie
Ein historisch gewachsener Labor-Prüfstand eines Pharmaunternehmens wurde in eine vollautomatisierte Entwicklungsplattform überführt. Durch ein modulares Automatisierungskonzept, zentrale Steuerung und durchgängige Datenerfassung der Delphin Technology AG entstanden reproduzierbare Prozesse, hohe Betriebssicherheit und eine zukunftsfähige Lösung.
Ein Unternehmen aus der pharmazeutischen Industrie betrieb einen komplexen Labor-Prüfstand zur Entwicklung und Charakterisierung viskoser Medien. Die Anlage setzte sich aus zahlreichen Komponenten und Peripheriegeräten zusammen, darunter Waagen, Kühlsysteme, Druckregler, Volumenstromsensoren, eine Drehmomentmessung, ein Motor mit Frequenzumrichter sowie mehrere Ventile.
Über die Jahre war der Prüfstand historisch gewachsen und wurde überwiegend manuell betrieben. Unterschiedliche Insellösungen, eine fehlende Automatisierung und die uneinheitliche Kommunikation der Geräte erschwerten einen reproduzierbaren Betrieb erheblich. Versuche ließen sich nur mit hohem personellem Aufwand durchführen, zudem fehlte eine durchgängige Datenerfassung.
Ziel des Kunden war daher eine zentrale, automatisierte Prüfstandssteuerung, die reproduzierbare Versuchsbedingungen, eine sichere Prozessführung und eine vollständige Datenerfassung ermöglicht – bei gleichzeitig einfacher und intuitiver Bedienbarkeit für das Laborpersonal.
Modular und zukunftssicher
Nach einer detaillierten Analyse vor Ort entwickelten wir ein modulares Automatisierungskonzept auf Basis unserer eigenen Mess-, Steuer- und Regeltechnik. Kern der Lösung waren das modulare Automatisierungssystem Expert Logger 400, die zentrale Steuerungs-, Visualisierungs- und Datenerfassungssoftware Delphin Data Center sowie individuell entwickelte Gerätetreiber für die angebundene Peripherie.
Im Mittelpunkt standen die einheitliche Integration sämtlicher Mess- und Stellgrößen, offene Schnittstellen für zukünftige Erweiterungen, eine stabile und industrietaugliche Kommunikation sowie eine klar strukturierte, intuitive Bedienoberfläche.
Umsetzung in der Praxis
Die Umsetzung erfolgte in mehreren Inbetriebnahmephasen direkt am Prüfstand. Dabei zeigte sich, dass die technische Realität vor Ort in vielen Details von den ursprünglichen Annahmen abwich. Fehlende Schnittstelleninformationen, unterschiedliche Steckverbinder und nicht eindeutig spezifizierte Gerätekonfigurationen erforderten ein hohes Maß an Engineering-Know-how, Flexibilität und praxisnaher Fehlersuche.
Im Zuge der Umsetzung wurden sämtliche Sensoren und Aktoren zentral über das Expert Logger 400-System angebunden. Serielle Schnittstellen, Analogsignale sowie digitale Ein- und Ausgänge wurden vereinheitlicht, mehrere geschlossene Regelkreise für Druck, Temperatur und Drehzahl realisiert und der komplette Prüfablauf softwareseitig automatisiert. Zudem wurde ein intelligenter Wechsel zwischen Hand- und Automatikbetrieb implementiert.
Parallel dazu optimierten wir gemeinsam mit dem Kunden den verfahrenstechnischen Aufbau der Anlage, sodass auch mechanisch stabile Rahmenbedingungen für die Regelungstechnik geschaffen wurden.
Vom Prüfstand zur Entwicklungsplattform
Das Ergebnis ist ein vollständig automatisierter Labor-Prüfstand. Das System ermöglicht heute reproduzierbare Versuchsabläufe, eine automatisierte Regelung von Druck, Temperatur, Durchfluss und Antrieb sowie die zentrale Visualisierung aller Prozessdaten. Die lückenlose Messdatenerfassung unterstützt die Prozessvalidierung, während Bedienfehler deutlich reduziert und die Betriebssicherheit spürbar erhöht wurden. Dank des modularen Systemkonzepts ist zudem eine zukunftssichere Erweiterbarkeit gewährleistet.
Inzwischen dient die Anlage als zentrale Entwicklungsplattform, um gewonnene Erkenntnisse auf großskalige Produktionsprozesse zu übertragen.
Nachhaltiger Mehrwert im laufenden Betrieb
Auch nach Projektabschluss bestätigte sich der nachhaltige Mehrwert der Lösung mehrfach in der Praxis. Nach Hardwareänderungen und einem Systemumzug konnte die komplette Anwendung dank der strukturierten Datenhaltung und klaren Systemarchitektur schnell und vollständig wiederhergestellt werden. Darüber hinaus wurde die Kommunikation einzelner Geräte weiter optimiert, wodurch heute eine noch stabilere und schnellere Prozessführung gewährleistet ist.
Das Projekt zeigt exemplarisch, wie sich eine historisch gewachsene, manuell betriebene Versuchsanlage durch den gezielten Einsatz modularer Automatisierungstechnik, individueller Treiberentwicklung und durchgängiger Systemintegration in eine moderne, leistungsfähige und zukunftssichere Labor-Prüfstandssteuerung transformieren lässt.
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