Fundusze Europejskie · Rzeczpospolita Polska · Dofinansowane przez Unię Europejską

EU-Projekt

Umsetzung eines aus EU-Mitteln kofinanzierten Projekts

MODICA P.S.A. führt ein F&E-Projekt durch, das von der Europäischen Union im Rahmen des Programms FENG (Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki / Europäische Fonds für eine moderne Wirtschaft) kofinanziert wird.

Ergebnisse des Projekts

Adaptive Funktionen aus dem EU-Projekt

Wir entwickeln die adaptiven Funktionen von ADT in drei Phasen. Phase 1 und 2 sind abgeschlossen; Phase 3 läuft, und Pilotpartner erhalten ihre Funktionen zuerst.

Was das Projekt liefern soll

Ein digitaler Zwilling, der sich an das Labor anpasst – nicht umgekehrt: Er erkennt seine Hardware, hält eine Charge bei Geräteausfällen am Laufen und erklärt, was falsch ist und was zu tun ist.

Automatische Erkennung der Hardwarekonfiguration des Bioreaktors
Eine alternative Konfiguration bei Ausfall einer Komponente, damit die Charge weiterlaufen kann
Diagnose von Prozess- und Gerätefehlern mit per Simulation geprüften Lösungen
Sensitivitätsanalyse: welche Konfigurationsparameter den Bioprozess am stärksten beeinflussen
Live-Überwachung, bei der dem Bediener die Modellsicherheit angezeigt wird
Ein Audit Trail jeder algorithmischen Entscheidung und jeder Bedieneraktion
Eine Konfiguration, die Änderungen im Labor ohne Neustart folgt

Phase 1 F&E-Phase erreicht Hardware-Bewusstsein & Adaptivität Der Zwilling weiß, welche Hardware er abbildet. Fällt ein Sensor oder Modul aus, findet er eine alternative Konfiguration — dasselbe Modell auf einem anderen Modul, kompatible Fähigkeiten oder einen Soft Sensor — oder stellt klar fest, dass es keine gibt. Getestet an einem QB-Bioreaktor

19 / 21: Fehlerszenarien erkannt (Ziel > 70%)
0–3 s: bis zur Erkennung eines Verbindungsverlusts
48 h+: Verbindung, Lücken unter 15 min
≥ 95%: Synchronisation der Prozessparameter

Phase 2 F&E-Phase erreicht Expertensystem Der Zwilling diagnostiziert Probleme im Prozess oder in der Ausrüstung und schlägt Lösungen vor, die per Simulation im Zwilling geprüft werden, bevor sie den Bediener erreichen. Projekt-KPIs

≥ 75%: korrekte Diagnosen
≥ 75%: Fälle mit mindestens einem wirksamen Lösungsvorschlag

Phase 3 F&E-Phase läuft Dynamik & Autonomie Der Zwilling hält mit einem sich verändernden Labor Schritt: Neue Geräte und Signale werden erkannt, und die Konfiguration aktualisiert sich ohne Neustart des Systems. Projektziele

≤ 3 min: zur Synchronisation einer Konfigurationsänderung (≥ 90% der Fälle)
≤ 0,5 h: zur Erkennung und Behebung eines Bioreaktorfehlers

Projekttitel

Durchführung von F&E-Arbeiten zur Entwicklung eines innovativen, adaptiven digitalen Zwillings (Adaptive Digital Twin — ADT) für die Modellierung biotechnologischer Prozesse unter Nutzung modularer Hardwarekomponenten des Bioreaktors, der ein effizientes Scale-up von Bioprozessen und einen nahezu kontinuierlichen Betrieb ermöglicht.

Projektziel

Entwicklung einer Produktinnovation: eines adaptiven digitalen Zwillings für die Simulation, Überwachung und Optimierung biotechnologischer Prozesse. Das System wird mit modularen Bioreaktorkomponenten zusammenarbeiten und so eine dynamische Konfiguration und Skalierung von Bioprozessen ermöglichen.

Erwartete Ergebnisse des F&E-Moduls

Eine vollständige Lösung zur Bioprozessmodellierung, die Hardware mit einem digitalen System integriert.
Dynamische Bioreaktorkonfiguration — automatische Erkennung, Synchronisierung und Steuerung der Module.
Bioprozessoptimierung durch Algorithmen, die die Eigenschaften modularer Systeme nutzen.
Mehr Effizienz und Nachhaltigkeit — höhere Wiederverwendbarkeit von Komponenten, bessere Geräteauslastung.

Ergebnis der Umsetzung

MODICA wird die entwickelte Technologie im eigenen Betrieb einsetzen; langfristig profitieren davon auch die Kunden von Modica.

Gesamtwert des Projekts

9 120 743,55 PLN

EU-Kofinanzierung

6 547 980,62 PLN

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