바이오메디컬, 생명을 구하는 품질

바이오메디컬 엔지니어링(biomedical engineering)

Fresenius Medical Care는 중환자의 혈액으로부터 유해한 물질을 추출하기 위한 의료기기를 연구하고 개발한다. Fresenius는 자사의 인라인 스팀 살균기를 위한 최신 기술의 제어 솔루션을 연구하면서 구하던 것을 B&R에서 찾아냈다.

한 병원에 심장 마비 환자가 제 시간에 도착하여 응급 조치를 받고 목숨을 살릴 수 있었다. 그러나 초기 회복에 뒤이어, 식이 요법과 약물 치료에 의해 상승한 환자의 콜레스테롤을 치료하고자 하는 노력은 성공을 거두지 못했다. 뒤따르는 심장 마비의 위험 부담을 최소화하기 위해, 의사들은 환자의 혈액으로부터 성분 채집이라 불리는 프로세스를 이용하여 일반적으로 “나쁜 콜레스테롤”이라고 알려진 LDL을 추출해야 할 것이다.

보다 널리 알려진 투석 과정과 유사한 성분 채집은 심각한 지질(脂質: lipid) 대사 이상을 겪고 있는 환자의 혈액으로부터 LDL 콜레스테롤과 그 밖의 유해한 물질을 제거하는 데 이용된다. 체외에서 혈액을 정화하는 이 프로세스는 환자의 혈장이 장치를 통과할 때 선택적으로 병원 물질과 결합하는 접착 물질에 의존한다.

생명을 구하는 혈액 정화: 최대한의 위험 요인 교정
이러한 종류의 요법의 전문 기업은 Fresenius Medical Care이다. 이 회사는 오스트리아의 Krems에서 LDL 성분 채집을 위한 흡착 물질, 신장 대체 요법을 위한 의료 기기 및 자가 면역 질환의 치료를 개발하고, 또한 혁신적인 새로운 요법의 연구를 수행한다.

Fresenius Medical Care의 새 동반자: B&R
탁월한 품질과 성능을 갖춘 의료 기기의 엄격한 요건을 지속적으로 충족시키기 위해, Fresenius Medical Care는 LDL 선택 채집을 위한 흡착제의 생산을 위해 맞춤 설계된 기기인 충전 스테이션과 인라인 스팀 살균기를 위한 절대적인 최신 기술의 제어 솔루션을 찾고 있었다.

수많은 시스템 엔지니어링 기업들을 평가한 끝에, Fresenius는 제어와 로깅 시스템을 대체하는 업무에 대한 계약을 Geminos와 체결하였다. 제어 기술에 대해 B&R을 선정하게 된 것은 Geminos의 B&R과의 오랜 관계뿐만 아니라 Fresenius의 자매 기업으로부터의 긍정적인 보고를 기반으로 한 것이다.

Fresenius Medical Care가 생산하는 흡착제는 성분 채집 과정의 관건이다.
Fresenius Medical Care가 생산하는 흡착제는 성분 채집 과정의 관건이다.

개발 기간을 단축한 B&R 툴
요건은 명확하게 정의되었다 – 자동화 시스템이 완전히 자동화된 생산을 보장하고 또한 공급 사슬이 지속적으로 가동되도록 라이프 사이클을 추적할 수 있도록 하는 생산 프로세스를 설계해야 했다. 구현에 앞서서, 새로운 시스템은 또한 제약 업계의 엄격한 품질 표준을 충족시키기 위해 외부 기업에 의해 타당성을 확인 받아야 했다. Fresenius는 이를 위해서 위험 분석과 그 밖의 요건에 필요한 자원과 노하우를 보유한 Anapur라는 회사를 선정하였다.

2015년 6월에, 제어 및 로깅 시스템은 B&R 기술로 교체되었다. 처리 기술과 배관 시스템은 상태가 양호하였고 대부분 변경 없이 유지된 반면에, 소프트웨어, 제어 전자장치 및 공압 시스템은 하나에서 열까지 모두 재구축되었다. B&R의 APROL 및 Automation Studio 소프트웨어 솔루션이 이용되었다. APROL 트렌드(trend) 시스템은 장기적 데이터 보관 기능을 제공하는 한편, Jaspersoft의 빈틈 없이 통합된 사업 지능형 스윗(suite)은 배치(batch) 레벨 보고와 분석을 제공한다. 데이터 보안을 개선하기 위해, 수집된 프로세스 데이터를 관리하는 부정 조작 방지형 데이터베이스는 APROL 장기 저장 시스템과 연계되어 있는 외부 네트워크에 보관된다.

Fresenius는 최신 기술의 제어 컴포넌트에 대해 B&R에 의존한다.
Fresenius는 최신 기술의 제어 컴포넌트에 대해 B&R에 의존한다.

“계기 캐비닛 내에서, 65개의 온도와 압력 센서 네트워크가 B&R의 외부 버스 노드를 이용하여 POWERLINK를 통해 주 컨트롤러와 통신합니다. 이러한 분산식 레이아웃은 센서와 입출력 모듈 사이의 배선을 최소화합니다. 또한 종래의 네트워크 인터페이스를 통해 작동하는 APROL을 이용함으로써, 데이터 전송을 위한 전용 네트워크를 필요로 하지 않고 그 대신 기존 IT 기반시설을 이용할 수 있습니다.” Geminos 엔지니어인 Martin Morgenbesser는 설명한다.

빽빽한 프로젝트 구현 일정
“프로젝트는 2015년 1월에 시작되었고, 단 6개월 만에 완료되어야 했습니다. 조금이라도 늦어지면, 생산 지연이 뒤따를 것입니다. 이미 최대 용량으로 운전 중이었기 때문에, 연말까지 생산량 손실을 보상하는 것이 불가능하였을 것입니다.” Durhofer는 설명한다. “회사의 1차적 목표는 6개월 내에 프로젝트를 완료하는 것이었지만, 우리에게 또 다른 큰 주제는 장기적 지원이었습니다.”

Fresenius는 이제 B&R과 Geminos를 신뢰할 수 있는 동반자로서 곁에 두고 있다.

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