Lucullus®生物工艺数字化系统

Lucullus®生物工艺数字化的综合软件解决方案

 

作为一款智能软件套件，Lucullus®实现了跨越多种生物加工环境的自动化和数字化，将工作流元素集成到数字平台上的单一智能套件中。整体生物工艺软件解决方案推动工业4.0标准，确保数据完整性和完整的流程透明。

 

Lucullus®核心软件涵盖了通用的SCADA功能，并通过独特的前处理和后处理功能扩展，支持整个生物加工流程中的操作员。该功能可通过流程规划、样品管理和物料管理模块化扩展，并支持通用的软件接口功能。

 

Lucullus®主要特点

 

并行过程监控

实时与历史数据的比较

 

基本过程控制

在选定生物反应器上启动和停止工艺，并在过程中调整工艺设定点和参数

 

高级过程控制

自动化与实时计算

 

数据分析

第三方分析软件集成（MATLAB、Python、DataHowLab等）

 

流程规划

包括设备、程序、参数、采样时间和材料

 

媒体与仓库管理

电子食谱与引导培养基制备

 

多用户访问

用户组和角色管理

 

法规要求

符合关于21CRF第11部分的合规要求

 

监督数据

监督您的流程，方便访问现场和远程的所有相关信息

 

Lucullus®主要优势

 

综合解决方案

一款用于监控、控制和管理数据、样品规划及原材料处理的单一生物工艺软件

 

全面整合

支持多种控制单元、PAT传感器、分析仪等

 

提高生产力

从规划到评估的整个流程链中实现结构化和自动化的工作流程

 

可扩展架构

可定制实现，从单一设施到整个企业

 

高效协作

简化实验室、部门和站点之间的数据和信息传输

 

数据完整性

来自多个来源的安全、结构化且可追溯存储数据

 

无限访问

通过OPC-UA和RESTAPI接口，与现有软件环境/第三方软件交换协调数据

 

 

Lucullus®生物过程SCADA软件的许可模块架构图

 

 

DEVICES（设备层）生物制药中的各类反应器 / 工艺设备（如生物反应器、发酵罐），是数据和控制的源头，直接和软件交互。

 

CORE SCADA SOFTWARE（核心 SCADA 软件）这是软件的 “基础 + 控制” 双核心，直接和设备双向交互。

 

BASIC（基础模块）

 

数据采集，流程监控

在现代生物加工中，收集来自不同来源的数据对于获得全面理解和宝贵的流程洞察至关重要。通过Lucullus®实现无缝连接和供应商对各种设备的无关整合。

 

数据以结构化和协调的方式集中存储，作为汇总数据的枢纽。这些基础使流程知识能够后续应用于自动化的先进控制策略。

 

优点

• 获取概览
  通过集中式实时监控，掌控您的运行中的流程。
• 监控数据
  监督您的流程，方便现场和远程访问所有相关信息。
• 比较流程
  通过比较不同尺度下的运行和历史流程来评估性能。
• 接收
  通知 接收警报和处理事件的短信和/或电子邮件通知。

 

信息管理

在生物制造中，多个利益相关者扮演着关键角色，包括实验室技术员、工程师、数据科学家和管理人员。每个用户都有独特的职责，需要访问特定的工具和信息。

 

Lucullus® 的开发有针对性地满足每位用户的独特需求，提供易于管理的访问和协调的界面。它确保所有用户都能掌握必要的工具和信息，促进无缝协作并优化工作流程效率。

 

优点

• 用户管理
  通过 Lucullus® 或现有的 LDAP 定义用户、组和权限

• 远程访问
  网络中任何地方的安全数据访问

• 审计轨迹
  记录整个过程和项目中的所有用户互动

• 信息传输
  实验室、部门和站点之间无缝且协调的数据交换

 

评估与报告

Lucullus®从整个生物工艺环境中的多个来源收集数据，并安全地存储在一个中心位置。

 

所有流程信息均可自动可视化、评估和批量报告。Lucullus® 提供高效的数据库搜索功能、分析工具、数据导出功能以及自动化无纸化文档，支持您的需求。

 

优点

• 高效的过滤选项，方便访问所有历史工艺数据

• 图形或表格中数据的定制可视化

• 配备集成工具（如平滑、回归、集成）的高级实时过程评估

• 用于标准化流程分析和报告的可编程顺序评估

• 选定数据集和图表的多种格式数据导出选项

• 使用定制模板自动生成报告

• 与第三方软件（如数据库及数学、统计和机器学习工具）进行数据集成

 

 

CONTROL（控制模块）

 

过程控制与自动化

工艺控制在生物工艺的开发和生产中起着核心作用。通过Lucullus®，你可以实现基础和高级控制机制，确保过程命令在所有连接的反应堆系统中精确执行。Lucullus®利用其强大的数据集成能力，从独立设备无缝收集数据，并为控制目的提供全面的实时信息。

流程步骤链决定了事件的时间顺序，无论控制操作是自动化还是操作员手动执行。凭借集成的控制序列和基于事件的决策，Lucullus® 实现了工艺设计的实施与执行，且不受任何限制。

 

优点

• 便于多个流程并行启动，并用可变的配方

• 通过预设的流程策略和监控提升效率和稳健性

• 通过控制关键工艺参数和关键质量属性，确保产品质量

• 提高批次间一致性，降低人为错误和流程故障的风险

• 通过无人值守流程执行和全自动化节省操作员时间

• 从研发到生产的技术转移非常便捷

 

基本控制

Lucullus®的基本过程控制功能包括轻松的过程加载、启动和终止，同时还能修改设定点和参数。它还提供了过程状态、警报和事件的全面实时可视化，确保了完整的操作图景。

 

集中且统一的流程控制界面：

• 选定生物反应器的启动和停止工艺
• 在工艺过程中调整设定值和参数
• 将预定义的控制策略应用于单个过程或流程组
• 配置针对警报、进程状态或事件的定制通知

 

高级控制

先进的过程控制使自动化过程控制策略得以实现。这包括基于事件和时间表的各种操作，如触发补充喂食、参数变化、相位变化以及其他多种选项。系统提供预设模块，用于计算、用户交互、供料配置文件及其他功能，以直观的方式简化流程编程。

 

用于更高级控制和过程自动化的过程控制策略：

• 带有替代分支和并行步骤的阶梯链编程
• 定义的基于事件和时间的用户交互
• 集成报警和操作员通知（例如电子邮件和短信报警）
• 现成可用的软件编程模块（例如，计算器、交互式用户控制台、分析器、指数和线性斜坡函数、PID控制器等）
• 高级基于脚本的流程编程
• 集成工具/工具，超越预设模块，编程高级过程控制计算

 

 

EXTENSION（扩展模块）

 

PLANNING（流程规划）

Lucullus® 规划工具赋能用户通过引导工作流程设计未来的生物工艺。操作员可以预先定义和调度反应堆及相关设备，指定属性，并选择控制阶链和报警。这种为未来流程或流程组设计的结构化规划方法，确保流程顺利启动和知识传递，促进高效运营和高效流程实施。

 

1. 定义流程组

2. 选择设备并定义属性

3. 分配操作和媒体

4. 安排流程与抽样事件

 

SAMPLING（样品管理）

Lucullus®显著提升了样本管理和数据分配到相关流程的效率。虽然反应器采样和样品处理仍由人工完成，但样品现储存在带有条形码标签的管内。Lucullus®会自动为每个样品创建独特的条码，随后在离线分析仪中扫描。

通过生成唯一的条形码ID，Lucullus®在分析完成后自动导入样品结果，并将其分配到相应的工艺和工序时间，从而简化数据集成并确保样品信息的准确跟踪。

 

优点

• 通过应用采样策略、定义方法和准备带有条码标签的管子，高效管理样品
• 在流程执行过程中提醒，在预设采样间隔采集样本
• 记录采样的精确时间，以便对齐在线和离线数据
• 自动从线路分析仪中获取数据
• 通过Numera® PAT系统,还可以进一步自动化采样和样品处理
• 使用样本数据进行高级过程控制

 

Numera®系统自动取样

自动化采样系统Numera®与流程信息管理系统Lucullus®的结合，实现了涵盖采样、测量、过程监控和控制的整个工作流程的协调。

 

MEDIA（物料管理）

Lucullus®提供媒体批次准备和原材料信息无缝整合的数字协助。Lucullus®通过电子协议的引导式媒体准备，促进从媒体策划到媒体优化的流程简化。Lucullus®还实现了高效的仓储，并确保整个过程的零部件可追溯性，提升整体效率和质量控制。

 

优点

• 检查并监控储存中化合物的可用性和使用情况
• 通过引导工作流程和条码技术，减少物料搬运过程中的人为错误
• 在结构化的库中管理你的媒体配方
• 通过集成设备（如pH计、秤等）自动记录媒体数据
• 将培养基批次和化合物与实验室结合
• 利用实验中获得的信息进行媒体优化、比较、计算和报告
• 识别并监控关键材料属性