Les start-ups de biotechnologie font face à d’immenses défis lorsqu’elles transforment des avancées de laboratoire en procédés de fabrication commerciale. String Bio, une entreprise de biotechnologie basée à Bengaluru, convertit le méthane gazeux en produits agricoles et de nutrition animale à forte valeur ajoutée. ABB fournit l’architecture d’automatisation industrielle nécessaire pour faire évoluer ce procédé unique de fermentation gazeuse. Le contrôle avancé des procédés garantit la constance des opérations, accélère la mise sur le marché et réduit les risques opérationnels.
Optimiser une fermentation gazeuse complexe grâce aux systèmes de contrôle-commande distribués
La fermentation gazeuse exige une gestion rigoureuse du procédé afin de maintenir des conditions biologiques optimales. String Bio exploite la première installation de fermentation gazeuse à échelle commerciale d’Asie utilisant des systèmes de contrôle ABB. Une instrumentation intelligente surveille en continu des paramètres clés tels que l’oxygène dissous, la température et le pH. La collecte de données en temps réel permet d’effectuer des ajustements automatisés précis sur l’ensemble de la ligne de production. Ainsi, l’exécution automatisée maintient un rendement biologique maximal tout en limitant les erreurs opérationnelles humaines.
Intégrer des architectures PLC et DCS avancées pour la bioproduction en continu
La bioproduction en continu nécessite une synchronisation fluide entre les équipements de terrain et les plateformes de gestion centrales. ABB relie chaque équipement de procédé au sein d’une architecture DCS unifiée. Des boucles PLC robustes gèrent de manière autonome les séquences de récolte en aval, de filtration et de conditionnement. Les opérateurs analysent des tableaux de bord opérationnels en temps réel afin de prévenir la contamination des lots et de maîtriser la consommation énergétique. En outre, l’enregistrement des données historiques assure une traçabilité complète pour la conformité réglementaire et les rapports d’audit.
Relever les défis du passage à l’échelle industrielle grâce à l’automatisation autonome
Le passage de petites séries d’essai à une production en très grands volumes introduit une complexité d’ingénierie considérable. String Bio souhaite étendre ses capacités opérationnelles au-delà d’un million de litres de capacité de fermentation. Le déploiement d’une automatisation d’usine standardisée accélère la reproduction des installations et réduit les temps d’arrêt. Un contrôle fiable des procédés permet à String Bio de produire des protéines équivalentes à celles du soja en quelques heures plutôt qu’en plusieurs mois. Ainsi, les logiciels de contrôle modernes comblent l’écart entre l’innovation biologique et la mise à disposition commerciale.
Analyse sectorielle et technique
Du point de vue de l’automatisation industrielle, la fermentation gazeuse représente l’une des applications biotechnologiques les plus exigeantes. La manipulation du méthane présente des risques de sécurité stricts qui nécessitent des systèmes instrumentés de sécurité (SIS) précis en complément d’un contrôle DCS standard. Des contrôleurs autonomes ne peuvent pas gérer efficacement la complexité des taux de transfert de matière entre les matières premières gazeuses et les milieux liquides. L’intégration de dispositifs PLC en périphérie avec des systèmes centralisés de contrôle des procédés donne aux opérateurs une maîtrise totale des boucles de réaction critiques. Les entreprises industrielles qui se lancent dans la biofabrication doivent investir tôt dans des architectures d’automatisation modulaires et riches en données afin de garantir une montée en puissance rapide et une optimisation fiable du rendement.
Scénarios d’application et cas d’usage industriels
- Dosage précis des gaz : Des boucles de contrôle avancées régulent les débits d’injection de méthane et d’oxygène afin de maintenir une croissance microbienne optimale.
- Suivi automatisé des lots : Le logiciel DCS central enregistre les données historiques de pression, de température et de rendement à des fins de conformité réglementaire.
- Récolte continue en aval : Des systèmes de vision et des vannes automatisées contrôlent les opérations continues de séparation, de filtration et de séchage.
