제약용 크린룸의 무선 입자 모니터링 (1.0 MB)

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소개

무선 기술은 많은 혁신적인 변화를 가져와 새로운 방식으로 세계와 통신을 가능하게 합니다. 제약업은 항상 기존의 규제 때문에 새로운 기술을 빨리 포용하는 것을 종종 주저합니다. 이 글은 무선기술이 제약용 크린룸에서 입자 모니터링을, 확인 및 측정 요구조건을 충족하면서, 어떻게 개선하는가를 설명합니다.

전통적인 입자 모니터링 시스템

전통적인 입자 모니터링 시스템(시설 모니터링 시스템)은 정상적으로 다음과 같이 구성됩니다.

입자 센서
환경 센서(온도, 습도 및 미분적 압력 센서)
진공 펌프
컴퓨터
데이터 수집 소프트웨어

네트워크 스위치가 있는 통신 캐비닛, 환경 센서에서 4-20 mA 신호 수집과 알람 램프를 위한 PLC형 장치, 입자 및 환경 센서에 전원 공급 등.

입자 모니터링 시스템 설치는 입자 센서에 이더넷 통신, 24V 및 진공 튜브를 공급하기 위해 많은 양의 케이블이 필요합니다. 모든 필요한 케이블과 튜브를 설치하는 것은 어렵고, 시간이 많이 소요되고, 비용이 많이 듭니다. 모니터링될 카트와 같은 이동 물체가 있으면 불가능할 수 있습니다.

기존의 “유선” 방식과의 또 하나의 문제는 입자 센서와 데이터 수집 소프트웨어 간의 통신 실패가 발생할 때입니다; 일반 입자 센서에는 수집된 데이터를 저장할 내장 메모리가 없습니다. 이것은 값비싼 일단의 생산 차질을 초래합니다.

또한 입자 데이터 수집을 위해 센서를 통한 정확하고 지속적인 에어플로우를 전달하기 위한 진공 펌프에 대한 수요가 큽니다. 이것은 정상적으로 사전 설정된 주기 사이에 전환하기 위해 프로그램된 제어판을 가진 3개의 펌프까지 설치를 요구합니다.

무선 입자 모니터링 시스템

최근에, 제약업계는 입자 모니터링 시스템의 품질을 향상되면서 설치를 단순화한 새로운 기술을 찾고 있습니다.

스칸디나비아에서, 최근에 한 제약회사가 무선 입자 모니터링 시스템을 설치했습니다. 무선 시스템의 핵심이 에어플로우를 원하는 1입방 피트/분까지 모니터링하고 조절하는 내장 펌프와 전자장치가 있는 입자 센서 주위에 설치됩니다. 이것은 통신이 실패한 경우에 데이터를 저장하는 내장 메모리를 가지고 있습니다. 이것은 매우 강력한 시스템을 제공합니다.

그림1: 내장 펌프와 무선 통신이 있는 입자 센서 (모든 표와 도형을 수록한 PDF 파일을 다운로드하십시오)

무선 입자 센서 통신 개요

그림2: 무선 입자 센서 통시 개요 (모든 표와 도형을 수록한 PDF 파일을 다운로드하십시오)

무선 입자 모니터링 시스템 확인

무선 시스템을 고려할 때, 데이터 확인 문제가 중요합니다. 다음 사항들이 고려되어야 합니다.

설비가 무선 통신에 적합한지 어떻게 확인합니까? 무선 네트워크 시스템에서 어떤 보안 설정을 해야 합니까? 수집된 데이터가 정확한지 어떻게 확인합니까?

1. 시설 검증

무선으로 사용하려면, 설비에서 신호를 잘 받을 수 있는지 시스템 시뮬레이션이 수행되어야 합니다. 이것은 카트위에 놓고 입자 센서를 생산 크린룸에 넣어서 수행될 수 있습니다. 입자 데이터를 수집하는데 사용될 소프트웨어가 장착된 노트북을 준비하십시오. 소프트웨어에 센서를 구성하여 실시간 데이터를 받을 수 있습니다. 카트를 모니터될 위치로 이동하십시오. 룸의 다른 끝 쪽에서, 노트북이 데이터가 제대로 수신되고 통신 실패가 없는지 테스트할 수 있습니다.

노트: 비-생산 위치에서 테스트하기가 보다 쉽지만, 실제 환경에서 반드시 테스트해야 합니다. 생산 환경은 신호가 다른 생산 장비 또는 인원에 의해 방해를 받고 있는지 확인할 수 있도록 시뮬레이션되어야 합니다.

그림 3: 입자 데이터를 데이터 수집 소프트웨어로 무선 통신 전송. (모든 표와 도형을 수록한 PDF 파일을 다운로드하십시오)

또한 대부분의 무선 네트워크 내에서 신호 강도를 검증할 수 있습니다; 권장 수준은 85-100%입니다. 신호가 너무 약하면, 다른 액세스 포인트가 설치되거나 확장 코드가 있는 고성 안테나를 장착하여 신호가 약한 센서의 신호를 잡을 수 있습니다.

그림4: 신호 강도 테스트(링크 품질). (모든 표와 도형을 수록한 PDF 파일을 다운로드하십시오)

2. 데이터 보안

무선 데이터 통신에서 항상 그런 것처럼, 네트워크 보안의 필요성은 절대적입니다. 적합한 보안없이 설치를 하면, 신호는 벽을 넘어 보안이 안된 수신자에게 전송될 수 있습니다.

선택할 보안 시스템의 방대한 부문이 있습니다. 가장 기본적인 방법은 자유로운 통신 이용자로부터 무선 네트워크 이용을 막기 위해 사용자 ID와 비밀번호를 요구합니다. 보단 안전한 보안 시스템은 무선 네트워크를 등록된 컴퓨터와 센서만 통신하도록 설정하는 것입니다; 이것은 "MAC 주소 필터"라고 일컫습니다. 각각의 입자 센서는 액세스 포인트 보안 승인 목록에 들어갈 수 있는 자체만의 주소를 가지고 있습니다.

표1: 무선 액세스 포인트 구성 예. ( 모든 표와 도형을 수록한 PDF 파일을 다운로드하십시오)

3. 데이터 검증

모든 시스템은 제공하는 데이터 만큼 중요하므로, 올바른 데이터가 전체 시스템을 통해 보내지는 것을 확인하는 것은 중요합니다. 이것을 테스트하는 최선의 방법은 내장 프린터를 가진 휴대용 입자 계수기를 갖고 내장 이더넷 통신 연결 연결을 통해 무선 네트워크에 연결하는 것입니다. 데이터는 입자 계수기로부터 인쇄되고 무선 수집 데이터와 비교될 수 있습니다.

그림 5: 데이터 수집 소프트웨어에 등록된 입자 계수기로부터의 플로우 오류 경보 (모든 표와 도형을 수록한 PDF 파일을 다운로드하십시오)

검증할 가장 중요한 항목은 센서와 소프트웨어 간에 통신 실패가 있으면 발생하는 것입니다. 센서에 내장 메모리가 있기 때문에 통신이 안되면 모든 데이터를 저장하고 통신이 복구될 때 전송하는 것입니다. 하나의 통신 실패는 액세스 포인트와 데이터 수집 소프트웨어 간에 이더넷 케이블의 연결을 해제하여 시뮬레이션됩니다. 통신 실패는 디스플레이에 색상 변경으로 등록되고 데이터가 기록되지 않습니다. 각각의 센서를 위해 마지막 등록된 샘플을 위한 시간을 적어 놓고, 케이블을 재연결하고 나서, 없어진 모든 시간별 센서 데이터를 검증할 수 있습니다. 그리고 나서 이 시간별 표는 테스트 결과의 원시 데이터로 인쇄될 수 있습니다.

또한 센서 흡입구를 막고 신호를 테스트하여, 강제로 플로우 오류 신호를 소프트웨어로 보낼 수 있습니다.

그림6: 데이터 수집 소프트웨어에 등록된 통신 실패 (모든 표와 도형을 수록한 PDF 파일을 다운로드하십시오)

결론

무선 기술은 두 가지 주요한 이점이 있습니다. 이것은 중요한 데이터를 잃지 않게 하고 설치하기가 보다 간단합니다. 새로운 보안 규정이 데이터 보안성과 유효성을 확실히 합니다.

Particle Measuring Systems의 배포회사인 Malvern Instruments Nordic의 Thomas Loof 씀

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