รู้ไหมครับว่า การผลิตสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม หรือ Active Pharmaceutical Ingredients (API) เป็นหนึ่งในกระบวนการผลิตที่ต้องการความแม่นยำและความปลอดภัยสูงมาก เพราะสารออกฤทธิ์ที่ผลิตได้จะถูกนำไปใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญของผลิตภัณฑ์ยา ดังนั้นทุกขั้นตอนของกระบวนการผลิต ไม่ว่าจะเป็นการทำปฏิกิริยาเคมี (Reaction) การกรอง (Filtration) การสกัด (Extraction) หรือการตกผลึก (Crystallization) ล้วนต้องได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม
ปัญหาคือ กระบวนการผลิตยาไม่ได้มีแค่เรื่องความแม่นยำของสูตรเคมีเท่านั้น แต่ยังต้องเผชิญกับสภาวะการทำงานที่ท้าทาย เช่น สารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน อุณหภูมิสูง แรงดันสูง พื้นที่เสี่ยงต่อการระเบิด และข้อกำหนดด้านสุขอนามัยตามมาตรฐาน GMP ดังนั้น เครื่องมือวัดในโรงงานผลิตยาจึงต้องทำได้มากกว่าแค่การอ่านค่า แต่ต้องมีความน่าเชื่อถือ สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง และไม่สร้างความเสี่ยงให้กับกระบวนการผลิต
วันนี้นายช่างมาแชร์จะพาไปดู Case Study จาก ChemCon บริษัทผู้รับจ้างผลิตสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรมและให้บริการวิเคราะห์ทางเคมีในเมือง Freiburg ประเทศเยอรมนี ที่เลือกใช้เทคโนโลยีเครื่องมือวัดจาก VEGA เพื่อยกระดับความแม่นยำและความปลอดภัยในกระบวนการผลิตครับ
1. รู้จัก ChemCon โรงงานผลิตสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรมที่ต้องการความแม่นยำสูง
ChemCon เป็นบริษัทที่ให้บริการผลิตสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม (Pharmaceutical Active Ingredients) รวมถึง High-purity Polymers และ Fine Chemicals โรงงานมีพื้นที่การผลิตประมาณ 7,000 ตารางเมตร และรองรับโครงการผลิตที่มีความซับซ้อนจากลูกค้าทั่วโลก ตั้งแต่ขั้นตอนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไปจนถึงการผลิตเชิงพาณิชย์ สิ่งที่ ChemCon ให้ความสำคัญเป็นพิเศษคือ Process Reliability หรือความน่าเชื่อถือของกระบวนการผลิต
ลองนึกภาพกระบวนการผลิตสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรมที่ต้องผ่านการทำปฏิกิริยาเคมีและการสกัดหลายขั้นตอน หากค่าระดับหรือแรงดันในระบบผิดพลาด อาจส่งผลกระทบต่อสภาวะของกระบวนการผลิตได้
ด้วยเหตุนี้ ChemCon จึงเลือกใช้เครื่องมือวัดจาก VEGA ครอบคลุมทั้ง 3 กลุ่มหลัก ได้แก่
- Level Measurement การวัดระดับอย่างต่อเนื่อง
- Pressure Measurement การวัดแรงดัน
- Point Level Detection การตรวจจับระดับสูงสุดและต่ำสุด
โดยมีผลิตภัณฑ์หลักที่นำมาใช้งาน ได้แก่ VEGAPULS 6X, VEGABAR 38 และ VEGASWING 61 เรามาดูกันว่าแต่ละรุ่นเข้ามาช่วยแก้ปัญหาในกระบวนการผลิตอย่างไรบ้างครับ
2. VEGABAR 38 วัดแรงดันในกระบวนการกรอง พร้อมแสดงสถานะด้วย LED รอบตัว 360 องศา
หนึ่งในกระบวนการสำคัญของการผลิตสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรมคือ Filtration หรือกระบวนการกรอง ซึ่งต้องมีการควบคุมแรงดันให้เหมาะสมกับสภาวะการทำงาน ChemCon เลือกใช้ VEGABAR 38 Pressure Transmitter สำหรับตรวจสอบแรงดันในกระบวนการกรอง โดยมีการติดตั้งใช้งานจำนวน 2 ตัว จุดเด่นของ VEGABAR 38 คือการใช้ Ceramic Measuring Cell ซึ่งมีความทนทานต่อของไหลและสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงได้ดี แต่สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างคือ ระบบแสดงสถานะด้วยไฟ LED แบบ 360° ที่สามารถมองเห็นได้จากรอบตัวเครื่อง
โดยมีการแสดงสีเพื่อบอกสถานะการทำงาน ได้แก่
- สีขาว (White): แสดงสถานะแรงดันต่ำกว่า 50 mbar
- สีแดง (Red): แสดงสถานะแรงดันเกิน (Overpressure)
- สีเขียว (Green): แสดงสถานะแรงดันเป็นศูนย์ (Zero Pressure)
ข้อดีของการแสดงสถานะแบบนี้คือ ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบสถานะของเครื่องมือวัดได้โดยตรงจากหน้างาน ไม่จำเป็นต้องเดินกลับไปดูค่าที่หน้าจอ Control Room ทุกครั้ง นอกจากช่วยให้การตรวจสอบทำได้ง่ายขึ้นแล้ว ยังช่วยเพิ่มความสะดวกและความปลอดภัยให้กับผู้ปฏิบัติงานในพื้นที่อีกด้วย
3. VEGASWING 61 ป้องกันปั๊มเดินแห้งในกระบวนการ Extraction
อีกหนึ่งปัญหาที่สำคัญในโรงงานอุตสาหกรรมคือ Dry Run หรือการที่ปั๊มทำงานโดยไม่มีของเหลวอยู่ภายในระบบ โดยเฉพาะในกระบวนการ Continuous Extraction หากระดับของเหลวลดลงจนต่ำกว่าระดับที่กำหนด แต่ปั๊มยังคงทำงานต่อไป ก็อาจสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์และส่งผลต่อความต่อเนื่องของกระบวนการผลิตได้
ChemCon จึงเลือกใช้ VEGASWING 61 Vibrating Level Switch สำหรับตรวจจับระดับสูงสุดและต่ำสุดในกระบวนการ Extraction หลักการทำงานของ VEGASWING 61 ใช้เทคโนโลยี Vibrating Fork หรือส้อมเสียงสั่นสะเทือน
ภายใน Sensor จะมีส่วนตรวจจับที่สั่นด้วยความถี่ที่กำหนด เมื่อของเหลวเข้ามาสัมผัสกับส้อมเสียง ลักษณะการสั่นสะเทือนจะเปลี่ยนแปลงไป จากนั้นวงจรอิเล็กทรอนิกส์จะประมวลผลและส่งสัญญาณ Switching Output ไปยังระบบควบคุม
ตัวอย่างการนำไปใช้งาน เช่น
- ติดตั้ง Sensor ที่ระดับต่ำสุดของถัง เพื่อป้องกันปั๊มทำงานโดยไม่มีของเหลว
- ติดตั้ง Sensor ที่ระดับสูงสุด เพื่อป้องกันการเติมของเหลวมากเกินไป
- ส่งสัญญาณไปยัง PLC เพื่อสั่งหยุดปั๊มหรือแจ้งเตือนเมื่อระดับถึงจุดที่กำหนด
อีกหนึ่งจุดที่น่าสนใจคือ ChemCon เลือกใช้วัสดุ Hastelloy สำหรับตัว Sensor เนื่องจากมีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อน และเหมาะกับการใช้งานในสภาวะที่มีสารเคมีรุนแรง นอกจากนี้ยังรองรับการใช้งานในพื้นที่เสี่ยงต่อการระเบิด Zone 2 ตามรูปแบบการรับรองของอุปกรณ์ จึงเหมาะกับกระบวนการผลิตที่ต้องให้ความสำคัญทั้งความปลอดภัยของอุปกรณ์และความน่าเชื่อถือของระบบครับ
4. VEGAPULS 6X วัดระดับด้วย Radar 80 GHz แม้ภายในถังจะมีอุปกรณ์กีดขวาง
มาถึงอีกหนึ่งความท้าทายของโรงงานผลิตยา นั่นคือการวัดระดับของเหลวภายในถังที่มีอุปกรณ์ติดตั้งอยู่ภายในจำนวนมาก โดยเฉพาะถังปฏิกรณ์ (Reactor) หรือถังแก้วที่อาจมีอุปกรณ์ประกอบ เช่น
- Agitator ใบกวนผสม
- CIP Nozzles หัวฉีดสำหรับระบบทำความสะอาด
- Baffles แผ่นกั้นภายในถัง
อุปกรณ์เหล่านี้อาจทำให้เกิดสัญญาณสะท้อนรบกวน (False Echo) เมื่อใช้เครื่องวัดระดับแบบ Radar ทั่วไป ส่งผลให้การวัดระดับมีความซับซ้อนมากขึ้น ChemCon จึงเลือกใช้ VEGAPULS 6X Radar Level Sensor ที่ทำงานด้วยเทคโนโลยีคลื่นความถี่ 80 GHz และมีมุมลำคลื่นแคบ (Narrow Beam Angle) ข้อดีของการใช้คลื่น Radar 80 GHz ร่วมกับลำคลื่นที่แคบคือ ช่วยลดโอกาสที่สัญญาณจะสะท้อนจากอุปกรณ์ภายในถัง ทำให้สามารถตรวจวัดระดับได้อย่างน่าเชื่อถือแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีสิ่งกีดขวาง
นอกจากนี้ยังเป็นการวัดแบบ Non-contact Measurement หรือการวัดระดับโดยไม่ต้องสัมผัสกับของเหลวโดยตรง ซึ่งเหมาะกับกระบวนการผลิตยา เพราะช่วยลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อนที่อาจเกิดจากอุปกรณ์วัดที่สัมผัสกับผลิตภัณฑ์
แล้วการวัดระดับที่แม่นยำช่วยควบคุมกระบวนการผลิตยาได้อย่างไร?
ในกรณีของ ChemCon ข้อมูลระดับจาก VEGAPULS 6X มีส่วนช่วยในการควบคุมกระบวนการที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ โดยช่วยป้องกันปัญหา Boiling Retardation หรือการเกิดภาวะ Superheating ซึ่งเป็นสภาวะที่ของเหลวมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดภายใต้ความดันที่กำหนด แต่ยังไม่เกิดการเดือดอย่างชัดเจน การตรวจวัดระดับที่เชื่อถือได้จึงช่วยให้ระบบควบคุมกระบวนการสามารถรักษาสภาวะการทำงานและอุณหภูมิให้มีเสถียรภาพมากขึ้น
อีกหนึ่ง Application ที่น่าสนใจคือช่วงท้ายของกระบวนการผลิต ซึ่งต้องมีการล้าง แยกผลิตภัณฑ์ และทำให้แห้ง (Product Washing, Isolation and Drying) ภายในถังอาจมีพื้นที่จำกัดและมีอุปกรณ์ยกขึ้น-ลง (Lifting and Lowering Device) อยู่ภายใน แต่ VEGAPULS 6X ยังสามารถให้ผลการวัดที่เชื่อถือได้ภายใต้สภาพการติดตั้งที่ท้าทายดังกล่าว
5. Hygienic Design ทำไมการติดตั้งเครื่องมือวัดในโรงงานยาจึงต้องพิถีพิถันเป็นพิเศษ?
นอกจากความแม่นยำในการวัดแล้ว อีกหนึ่งข้อกำหนดที่สำคัญมากของโรงงานผลิตยาคือ Hygienic Design เพราะกระบวนการผลิตยาอยู่ภายใต้มาตรฐานสุขอนามัยที่เข้มงวด โดยเฉพาะข้อกำหนด GMP (Good Manufacturing Practice) การเลือกเครื่องมือวัดจึงต้องพิจารณาทั้งวัสดุของอุปกรณ์ รูปแบบการติดตั้ง และความสามารถในการทำความสะอาด ChemCon เลือกใช้การเชื่อมต่อแบบ Tri-Clamp Connection ซึ่งเป็นการเชื่อมต่ออุปกรณ์แบบไม่ใช้เกลียว ช่วยให้สามารถถอดประกอบและติดตั้งเครื่องมือวัดได้สะดวก
นอกจากนี้ยังเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมกับกระบวนการผลิต ได้แก่
- Stainless Steel: วัสดุสเตนเลสสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความทนทานและเหมาะกับงานสุขอนามัย
- Hastelloy: วัสดุที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมี
- PFA และ PTFE: วัสดุซีลที่เป็นไปตามข้อกำหนด FDA สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิต
การเลือกใช้วัสดุและรูปแบบการเชื่อมต่อที่เหมาะสม ช่วยให้เครื่องมือวัดสามารถติดตั้งเข้ากับกระบวนการผลิตยาได้อย่างเหมาะสม และสนับสนุนการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสุขอนามัยของโรงงาน
6. วัดระดับในพื้นที่เสี่ยงระเบิด ต้องออกแบบระบบอย่างไรให้ปลอดภัย?
นอกจากกระบวนการผลิตหลักแล้ว พื้นที่จัดเก็บสารเคมีและ Solvent Residues ก็เป็นอีกหนึ่งจุดที่ต้องให้ความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากตัวทำละลายบางชนิดสามารถเกิดบรรยากาศไวไฟหรือระเบิดได้ หากมีความเข้มข้นของไอระเหยอยู่ในช่วงที่เหมาะสมและมีแหล่งจุดติดไฟ ในพื้นที่จัดเก็บสารอันตรายของ ChemCon ซึ่งจัดอยู่ใน Zone 2 จึงมีการนำ Radar Sensor ขนาดกะทัดรัดจาก VEGA BASIC Series มาใช้วัดระดับ
จุดเด่นที่น่าสนใจคือ ตัว Sensor มีโครงสร้างห่อหุ้มด้วยวัสดุ PVDF อย่างสมบูรณ์ ตามข้อมูลจากกรณีศึกษา การออกแบบดังกล่าวทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์กั้นเพิ่มเติม (Additional Barriers) หรือแหล่งจ่ายไฟแบบ Intrinsically Safe สำหรับการติดตั้งในรูปแบบที่ระบุ
ประโยชน์ที่ได้รับคือ
- ลดจำนวนอุปกรณ์ประกอบในระบบ
- ลดพื้นที่ที่ต้องใช้ในการติดตั้ง
- ช่วยลดต้นทุนของระบบ
- เพิ่มความสะดวกในการติดตั้ง
- รองรับการใช้งานในพื้นที่จัดเก็บสารเคมีที่มีข้อกำหนดด้านการป้องกันการระเบิด
ทั้งนี้ การเลือกใช้งานในพื้นที่อันตรายต้องตรวจสอบประเภทการรับรอง Ex และข้อกำหนดของอุปกรณ์ให้ตรงกับการจัดประเภทพื้นที่จริงเสมอ
7. สรุปผลลัพธ์ที่ ChemCon ได้รับจากการใช้เทคโนโลยี VEGA
จากกรณีศึกษานี้จะเห็นได้ว่า การเลือกเครื่องมือวัดที่เหมาะสมกับแต่ละกระบวนการมีส่วนสำคัญอย่างมากต่อประสิทธิภาพโดยรวมของโรงงานผลิตยา โดยประโยชน์ที่ ChemCon ได้รับสามารถสรุปได้ดังนี้
1. เพิ่มความแม่นยำในการตรวจวัด VEGAPULS 6X ช่วยตรวจวัดระดับในถังที่มีอุปกรณ์ภายในจำนวนมากได้อย่างน่าเชื่อถือ ขณะที่ VEGABAR 38 ช่วยตรวจสอบแรงดันในกระบวนการกรอง
2. เพิ่มความปลอดภัยของกระบวนการผลิต VEGASWING 61 ช่วยตรวจจับระดับเพื่อป้องกันปั๊มเดินแห้งและการเติมของเหลวเกินระดับ รวมถึงรองรับการใช้งานในพื้นที่อันตรายตามการรับรองที่เกี่ยวข้อง
3. รองรับมาตรฐานสุขอนามัย GMP การใช้ Tri-Clamp และวัสดุที่เหมาะสมช่วยให้การติดตั้งเครื่องมือวัดสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านสุขอนามัยของอุตสาหกรรมยา
4. เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน การตรวจวัดอย่างต่อเนื่องช่วยให้สามารถติดตามและควบคุมกระบวนการผลิตได้ตลอดทุกขั้นตอน
5. ลดต้นทุนการติดตั้งและบำรุงรักษา เครื่องมือวัดที่ติดตั้งง่ายและไม่ต้องบำรุงรักษาเป็นประจำ ช่วยเพิ่มความคุ้มค่าในการใช้งานระยะยาว
8. บทสรุป: โรงงานผลิตยาที่มีคุณภาพ เริ่มต้นจากการควบคุมกระบวนการที่แม่นยำ
กรณีศึกษาของ ChemCon แสดงให้เห็นว่า เครื่องมือวัดในอุตสาหกรรมยาไม่ได้มีหน้าที่เพียงแค่ตรวจสอบค่าระดับหรือแรงดันเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนสำคัญที่ช่วยรักษาเสถียรภาพและความปลอดภัยของกระบวนการผลิตทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็น VEGABAR 38 สำหรับตรวจวัดแรงดัน VEGASWING 61 สำหรับตรวจจับระดับสูงสุดและต่ำสุด หรือ VEGAPULS 6X สำหรับวัดระดับของเหลวในถังที่มีอุปกรณ์ภายในจำนวนมาก
เมื่อเลือกใช้เทคโนโลยีให้เหมาะสมกับ Application ร่วมกับการออกแบบระบบติดตั้งที่คำนึงถึงมาตรฐาน GMP และความปลอดภัยในพื้นที่อันตราย ก็จะช่วยให้กระบวนการผลิตมีความน่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เพราะในอุตสาหกรรมยา ความแม่นยำไม่ได้เป็นเพียงเรื่องของตัวเลขบนหน้าจอ แต่เป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ช่วยให้ทุกขั้นตอนการผลิตดำเนินไปอย่างปลอดภัยและมีคุณภาพครับ
ทีมงาน Industrial Insider ขอขอบพระคุณ บริษัท เวการ์ อินสตรูเมนท์ (ประเทศไทย) จำกัด (VEGA INSTRUMENT (THAILAND) CO., LTD.) เป็นอย่างสูง สำหรับการสนับสนุนบทความคุณภาพในครั้งนี้
การสนับสนุนจากท่านมีส่วนสำคัญยิ่งในการส่งเสริมบทความที่ส่งมอบความรู้ เทคโนโลยีด้านเครื่องมือวัด (Measurement Technology) และโซลูชันเพื่ออุตสาหกรรม ให้เข้าถึงกลุ่มผู้ใช้อาน สื่อ และผู้ประกอบการในวงการอุตสาหกรรมไทยได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ทีมงานหวังเป็นอย่างยิ่งว่าจะได้มีโอกาสร่วมมือและนำเสนอเรื่องราว เทคโนโลยีอันเป็นประโยชน์เช่นนี้ร่วมกันอีกในอนาคตครับ
Industrial Insider | เจาะลึกเทคโนโลยี อุตสาหกรรม และนวัตกรรม เพื่อคนทำงานตัวจริง
Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Blockdit : https://www.blockdit.com/naichangmashare
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare
Youtube: https://www.youtube.com/@naichangmashare
#VEGA #Instrument #Level #Transmitter #HomeofValue
