eng
Выпуск #1/2012
Стивен Ф.Итон, Крис Стампф
Система управления научными данными как инструмент оптимизации производства
Система управления научными данными как инструмент оптимизации производства
Просмотры: 3061
Как система управления научными данными (СУНД) помогла компании Waters – одному из крупнейших производителей колонок для жидкостной хроматографии – снизить операционные расходы и ускорить доставку продукции? Как согласовать производственные процессы и обеспечить актуальной информацией специалистов на заводах, расположенных в США и в Ирландии? Как оперативно получить доступ к данным производственного тестирования продукции из любой точки мира? Об этом рассказывается в статье специалистов компании Waters.
Теги: analytical equipment lc column sdms аналитическое оборудование сунд хроматографические колонки
Жидкостная хроматография (ЖХ) – одна из самых распространенных процедур для аналитических лабораторий. Системы высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и ультраэффективной жидкостной хроматографии (УЭЖХ) используются для задач исследований, разработки и контроля качества во многих отраслях промышленности – химической, фармацевтической и др. Одна из важных областей применения этого оборудования – производство пищевых продуктов и напитков. Для организаций, работающих на данном секторе рынка, возможность доставки качественных продуктов зависит, в том числе, от способности их лабораторий получать качественные данные ЖХ. Вне зависимости от задачи, будь то соблюдение регулятивных норм, охрана брендов или обеспечение эффективности и состава продукта, компании должны быть уверены в том, что используемые ими хроматографические технологии (аппаратное и программное обеспечение, колонки) не привнесут ошибки в данные измерений образцов. Если производители не смогут поставлять оборудование, гарантирующее высокую воспроизводимость результатов, их пользователи столкнутся с серьезными экономическими и юридическими последствиями.
Полный контроль
для стабильности рабочих параметров
Компания Waters, штаб-квартира которой расположена в Милфорде (США), производит более 30 семейств колонок для хроматографии. Учитывая, что каждое семейство включает колонки, отличающиеся размером частиц сорбента, уровнем его пористости и особенностями химического состава, компания поставляет своим заказчикам сотни типов продуктов. Конечную продукцию Waters совместно производят два завода, расположенные в Тонтоне (США) и в Вексфорде (Ирландия): на заводе химических продуктов тонкого органического синтеза в Тонтоне выпускают широкий спектр сорбентов, которые затем доставляют в Вексфорд, где колонки собираются и отправляются заказчикам по всему миру.
Компания Waters гарантирует – и это принципиально, – что рабочие параметры колонки, доставленной заказчику сегодня, идентичны рабочим параметрам колонки, доставленной в прошлом месяце, прошлом году или в прошлом десятилетии. Это достигается тем, что Waters строго контролирует каждый этап производственного процесса, включая входной контроль сырья, контроль технологических процессов и выходной контроль конечного продукта, равно как и отдельных комплектующих колонки (производятся на заводе в Милфорде). Для столь всеобъемлющего контроля Waters должна непрерывно собирать, обрабатывать, интерпретировать и использовать огромный объем аналитических данных. Без адекватного управления такая база данных может стать узким местом для всей производственной системы, что негативно отразится на качестве продукции и степени удовлетворенности заказчиков.
Чтобы увеличить ценность научной информации и гарантировать ее достоверность и актуальность, заводы в Тонтоне и Вексфорде внедрили системы управления научными данными
(СУНД) – программную платформу, созданную и продаваемую подразделением программного обеспечения компании Waters. Платформа СУНД собирает данные из множества источников (рис.1). Информация автоматически индексируется и архивируется в центральном хранилище данных, доступ к которому имеют подразделения, расположенные в разных географических зонах.
Поддержка производства от аналитических лабораторий
Синтез сорбентов на заводе в Тонтоне – это многоступенчатый процесс, который может занять от четырех до шести месяцев. Сначала получают SiO2, полимер и гибридные частицы, которые затем обрабатываются в соответствии с требованиями на размер пор и частиц. Завод ежемесячно производит около 150 партий материалов, при этом для каждой партии проводится от 30 до 40 различных испытаний в собственной аналитической лаборатории. В лаборатории используются 14 типов инструментов и множество различных систем – таких как УЭЖХ, ВЭЖХ, газовая хроматография, масс-спектрометрия, микроскопия и др. Все полученные данные собираются с помощью СУНД (посредством ее функции "печать в базу данных", которая сохраняет содержимое отчетов, генерируемых измерительным оборудованием). Эти данные используются для характеристики продукта в ходе процесса, для определения качества готовых сорбентов, а также для анализов долгосрочных тенденций. СУНД позволяет аналитикам не только быстрее обрабатывать и распространять результаты, но и упрощает доступ к информации. Улучшение системы управления данными в лаборатории приносит определенные преимущества при производстве, такие как:
возможность быстрее принимать решения;
лучший контроль над процессами синтеза;
снижение риска брака в партиях, который приводит к лишним затратам и потере месяцев производства;
лучшая воспроизводимость между партиями;
лучшее понимание используемых процессов, что позволяет модифицировать их для повышения скорости и снижения затрат, а также для улучшения качества продукции в целом.
Оптимизация контроля качества и обслуживания заказчиков
Получив все комплектующие и сорбенты из США, завод компании Waters в Вексфорде производит тысячи единиц продукции в неделю. Очень важный этап производства колонок – проверка выполненных заказов перед их упаковкой и отправкой. Первичная задача специалиста по анализу заказов состоит в том, чтобы проверять качество продукта и сопроводительную документацию. Они также должны вручную вводить данные по 14 категориям детальной информации о колонках: эффективность, встречное давление, время удержания, номер группы партий, номер партии, серийный номер и т.д. Всего же в неделю вручную производится около 56 тыс. записей – это трудоемкий и длительный процесс. Кроме того, все детальные данные о колонке хранятся на DVD-дисках. Получение необходимой информации с этих дисков для ответа на запросы заказчиков может занять у аналитика до двух часов, что снижает продуктивность их работы и увеличивает время ответа.
В своем стремлении оптимизировать контроль качества и обслуживание клиентов завод в Вексфорде внедрил платформу СУНД. Приложение СУНД на этом заводе взаимодействует с хроматографическим программным обеспечением через функцию "печать в базу данных" – когда специалисты по анализу заказов распечатывают тестовые хроматограммы колонок, СУНД автоматически каталогизирует соответствующую информацию и сохраняет ее в базе данных. В результате информация о колонке, включая гиперссылку на соответствующую хроматограмму, может быть мгновенно получена в любое время и из любого места.
С момента внедрения СУНД руководство завода в Вексфорде отметило несколько улучшений в процессе выполнения заказов. Так, автоматический сбор детальной информации о колонке с помощью СУНД снизил число ошибок ввода данных почти до нуля. Во время операции "печати в базу данных" используется определенный шаблон, который гарантирует, что для каждой хроматограммы собирается вся значимая индексируемая информация, тем самым обеспечивая автоматическую защиту от ошибок. Время, необходимое специалисту по анализу заказов для ввода данных об одном заказе, состоящем из 96 деталей, сократилось на 50%. Учитывая, что экспертам требуется меньше времени на ввод данных, они могут уделить больше внимания улучшению качества продукции. Хранение отчетов о производительности колонок в электронной форме означает, что информация может легко передаваться между заводами в Тонтоне и в Вексфорде – круглосуточно, семь дней в неделю. Введя определенный серийный номер в СУНД, аналитик немедленно получает доступ к архивированным данным по конт-ролю качества колонки. На запросы заказчиков о производительности колонок можно отвечать очень быстро, что минимизирует задержки в работе клиентов.
Будущее: улучшение производственного процесса с помощью электронных лабораторных журналов
Для дальнейшей оптимизации аналитического процесса на заводе в Тонтоне компания Waters предпринимает попытки внедрения в платформу СУНД электронного лабораторного журнала (ЭЛЖ) (рис.2). ЭЛЖ служит в качестве портала к лабораторной базе данных и позволяет аналитикам автоматически извлекать собранную информацию из хранилища СУНД, а также данные, управляемые другими программными средствами.
В приложении, используемом на заводе в Тонтоне, параметры контроля качества для идентификации не соответствующих нормам образцов автоматически вычисляются на основании данных об испытаниях, собираемых в течение всего производственного процесса. Несмотря на то, что внедрение ЭЛЖ находится пока на предварительном этапе, результаты уже многообещающи. Перенеся то, что раньше было ручным трудом, на электронную платформу, лаборатория сможет устранить ошибки при переписывании, ускорить анализ данных, улучшить процедуру принятия решений и снизить расход бумаги. Кроме того, использование в будущем комбинированного решения СУНД/ЭЛЖ на заводе в Тонтоне может иметь фундаментальное значение, принимая во внимание возможности по снижению операционных расходов и ускорению доставки продукции.
Полный контроль
для стабильности рабочих параметров
Компания Waters, штаб-квартира которой расположена в Милфорде (США), производит более 30 семейств колонок для хроматографии. Учитывая, что каждое семейство включает колонки, отличающиеся размером частиц сорбента, уровнем его пористости и особенностями химического состава, компания поставляет своим заказчикам сотни типов продуктов. Конечную продукцию Waters совместно производят два завода, расположенные в Тонтоне (США) и в Вексфорде (Ирландия): на заводе химических продуктов тонкого органического синтеза в Тонтоне выпускают широкий спектр сорбентов, которые затем доставляют в Вексфорд, где колонки собираются и отправляются заказчикам по всему миру.
Компания Waters гарантирует – и это принципиально, – что рабочие параметры колонки, доставленной заказчику сегодня, идентичны рабочим параметрам колонки, доставленной в прошлом месяце, прошлом году или в прошлом десятилетии. Это достигается тем, что Waters строго контролирует каждый этап производственного процесса, включая входной контроль сырья, контроль технологических процессов и выходной контроль конечного продукта, равно как и отдельных комплектующих колонки (производятся на заводе в Милфорде). Для столь всеобъемлющего контроля Waters должна непрерывно собирать, обрабатывать, интерпретировать и использовать огромный объем аналитических данных. Без адекватного управления такая база данных может стать узким местом для всей производственной системы, что негативно отразится на качестве продукции и степени удовлетворенности заказчиков.
Чтобы увеличить ценность научной информации и гарантировать ее достоверность и актуальность, заводы в Тонтоне и Вексфорде внедрили системы управления научными данными
(СУНД) – программную платформу, созданную и продаваемую подразделением программного обеспечения компании Waters. Платформа СУНД собирает данные из множества источников (рис.1). Информация автоматически индексируется и архивируется в центральном хранилище данных, доступ к которому имеют подразделения, расположенные в разных географических зонах.
Поддержка производства от аналитических лабораторий
Синтез сорбентов на заводе в Тонтоне – это многоступенчатый процесс, который может занять от четырех до шести месяцев. Сначала получают SiO2, полимер и гибридные частицы, которые затем обрабатываются в соответствии с требованиями на размер пор и частиц. Завод ежемесячно производит около 150 партий материалов, при этом для каждой партии проводится от 30 до 40 различных испытаний в собственной аналитической лаборатории. В лаборатории используются 14 типов инструментов и множество различных систем – таких как УЭЖХ, ВЭЖХ, газовая хроматография, масс-спектрометрия, микроскопия и др. Все полученные данные собираются с помощью СУНД (посредством ее функции "печать в базу данных", которая сохраняет содержимое отчетов, генерируемых измерительным оборудованием). Эти данные используются для характеристики продукта в ходе процесса, для определения качества готовых сорбентов, а также для анализов долгосрочных тенденций. СУНД позволяет аналитикам не только быстрее обрабатывать и распространять результаты, но и упрощает доступ к информации. Улучшение системы управления данными в лаборатории приносит определенные преимущества при производстве, такие как:
возможность быстрее принимать решения;
лучший контроль над процессами синтеза;
снижение риска брака в партиях, который приводит к лишним затратам и потере месяцев производства;
лучшая воспроизводимость между партиями;
лучшее понимание используемых процессов, что позволяет модифицировать их для повышения скорости и снижения затрат, а также для улучшения качества продукции в целом.
Оптимизация контроля качества и обслуживания заказчиков
Получив все комплектующие и сорбенты из США, завод компании Waters в Вексфорде производит тысячи единиц продукции в неделю. Очень важный этап производства колонок – проверка выполненных заказов перед их упаковкой и отправкой. Первичная задача специалиста по анализу заказов состоит в том, чтобы проверять качество продукта и сопроводительную документацию. Они также должны вручную вводить данные по 14 категориям детальной информации о колонках: эффективность, встречное давление, время удержания, номер группы партий, номер партии, серийный номер и т.д. Всего же в неделю вручную производится около 56 тыс. записей – это трудоемкий и длительный процесс. Кроме того, все детальные данные о колонке хранятся на DVD-дисках. Получение необходимой информации с этих дисков для ответа на запросы заказчиков может занять у аналитика до двух часов, что снижает продуктивность их работы и увеличивает время ответа.
В своем стремлении оптимизировать контроль качества и обслуживание клиентов завод в Вексфорде внедрил платформу СУНД. Приложение СУНД на этом заводе взаимодействует с хроматографическим программным обеспечением через функцию "печать в базу данных" – когда специалисты по анализу заказов распечатывают тестовые хроматограммы колонок, СУНД автоматически каталогизирует соответствующую информацию и сохраняет ее в базе данных. В результате информация о колонке, включая гиперссылку на соответствующую хроматограмму, может быть мгновенно получена в любое время и из любого места.
С момента внедрения СУНД руководство завода в Вексфорде отметило несколько улучшений в процессе выполнения заказов. Так, автоматический сбор детальной информации о колонке с помощью СУНД снизил число ошибок ввода данных почти до нуля. Во время операции "печати в базу данных" используется определенный шаблон, который гарантирует, что для каждой хроматограммы собирается вся значимая индексируемая информация, тем самым обеспечивая автоматическую защиту от ошибок. Время, необходимое специалисту по анализу заказов для ввода данных об одном заказе, состоящем из 96 деталей, сократилось на 50%. Учитывая, что экспертам требуется меньше времени на ввод данных, они могут уделить больше внимания улучшению качества продукции. Хранение отчетов о производительности колонок в электронной форме означает, что информация может легко передаваться между заводами в Тонтоне и в Вексфорде – круглосуточно, семь дней в неделю. Введя определенный серийный номер в СУНД, аналитик немедленно получает доступ к архивированным данным по конт-ролю качества колонки. На запросы заказчиков о производительности колонок можно отвечать очень быстро, что минимизирует задержки в работе клиентов.
Будущее: улучшение производственного процесса с помощью электронных лабораторных журналов
Для дальнейшей оптимизации аналитического процесса на заводе в Тонтоне компания Waters предпринимает попытки внедрения в платформу СУНД электронного лабораторного журнала (ЭЛЖ) (рис.2). ЭЛЖ служит в качестве портала к лабораторной базе данных и позволяет аналитикам автоматически извлекать собранную информацию из хранилища СУНД, а также данные, управляемые другими программными средствами.
В приложении, используемом на заводе в Тонтоне, параметры контроля качества для идентификации не соответствующих нормам образцов автоматически вычисляются на основании данных об испытаниях, собираемых в течение всего производственного процесса. Несмотря на то, что внедрение ЭЛЖ находится пока на предварительном этапе, результаты уже многообещающи. Перенеся то, что раньше было ручным трудом, на электронную платформу, лаборатория сможет устранить ошибки при переписывании, ускорить анализ данных, улучшить процедуру принятия решений и снизить расход бумаги. Кроме того, использование в будущем комбинированного решения СУНД/ЭЛЖ на заводе в Тонтоне может иметь фундаментальное значение, принимая во внимание возможности по снижению операционных расходов и ускорению доставки продукции.
Отзывы читателей
