Ansatz
zur kontinuierlichen Verarbeitung
Um die richtige Prozessstrategie auszuwählen, muss zunächst ein diagnostischer Schritt durchgeführt werden, um den Prozess selbst zu bewerten. Microinnova identifiziert kritische Prozessparameter (CPP) für einen Prozess oder eine chemische Synthese, indem es den Stoffaustausch, die Wärmeübertragung, die Prozessbedingungen sowie das Reaktionssystem selbst untersucht.
Auswahl einer Prozessstrategie
durch Identifizierung kritischer Prozessparameter (CPP)
Ein kritischer Prozessparameter ist jedes physikalische oder chemische Merkmal des Prozesses, das sich auf die Herstellung des Produkts auswirkt (z. B. Temperatur, Konzentration usw.).
Die MIC-Fish-Methodik wurde intern entwickelt, um eine solche Diagnose durchzuführen. Einige Experimente im Labor können auch zusätzliche Informationen für die Bedürfnisse eines bestimmten Prozesses liefern. Spezielle Hilfsmittel wie ein Kalorimeter unterstützen die Gewinnung von prozessspezifischem Wissen und können bei sicherheitsrelevanten Ãœberlegungen eingesetzt werden. „Wir geben der Chemie, was die Chemie braucht, und wir beabsichtigen, allen Molekülen die gleichen Verarbeitungsbedingungen zu geben.“ – Dr. Dirk Kirschneck, Strategischer Direktor. Das bedeutet, dass die wichtigsten Ãœberlegungen auf den Prozessanforderungen basieren und nicht auf den Möglichkeiten der Geräte. Oft gibt es bei Batch-Prozessen Probleme, bei denen Konzentrationspunkte, Wärme- oder Stoffübertragungsfähigkeiten die Prozessleistung einschränken und durch den Einsatz einer kontinuierlichen Fertigungstechnologie verbessert werden könnten. Eine bessere Prozessstrategie könnte den Aufwand bei den Aufarbeitungsschritten erheblich reduzieren.
Auswahl der Prozesstechnologie
Die kontinuierliche Fertigung bietet eine breite Palette von Technologien, die den Anforderungen eines chemischen oder physikalischen Prozesses entsprechen. Die Ingenieure von Microinnova wählen die Technologie entsprechend dem generierten Wissen über den Prozess aus. Unsere Toolbox ermöglicht es, neue Prozessbedingungen zu bestimmen, wie z.B. einen erhöhten Massen- und Wärmetransfer, neue Aufarbeitungsstrategien und neue Prozesse, die einen starken Einfluss auf die Reduzierung des Kohlenstoff-Fußabdrucks haben.
Intelligente Fertigung und fortschrittliche Prozesskontrolle (APC)
Die digitale Verarbeitung ermöglicht überlegene Prozesssteuerungsstrategien für die intelligente Fertigung. Verschiedene Tools ermöglichen eine wissensbasierte Fertigung, die ein tieferes Verständnis der Prozessentwicklung ermöglicht.
Prozessanalytische Technologie PAT & Digitaler Zwilling
Die Anwendung von Tools der Prozessanalytik (PAT) in der Prozessentwicklung erhöht das Wissen über einen Prozess. Dies kann mit Prozessmodellen wie dem Digitalen Zwilling demonstriert werden, wobei chemometrische Modelle bevorzugt werden. Diese Modelle können für verschiedene Zwecke verwendet werden, z.B. für die Prozesssimulation und die Implementierung fortschrittlicher Kontrollstrategien.
Qualität durch Design (QbD) & Kontrollstrategie (CS)
Quality by Design (QbD)-Modelle beschreiben die Beziehung und den Einfluss kritischer Prozessparameter auf Qualitätsproduktparameter wie die Critical Quality Attributes (CQAs). QbD-Modelle werden oft verwendet, um eine Kontrollstrategie für den Prozess zu entwickeln und können zum Beispiel auf Model Predictive Control (MPC) basieren.