News & Insights

L’une des tendances récentes dans la conception d’usines est le passage du traitement des agents pathogènes à leur prévention complète par la conception de processus hygiéniques. Dans les installations de production où le mélange, le déplacement et la transformation des ingrédients et des déchets posent des défis importants, la contamination des produits par des microorganismes présente un risque généralisé.

Que vous planifiiez une nouvelle installation ou que vous apportiez des modifications à une installation existante, voici 5 considérations clés que Salas O’Brien aide les clients à prendre en compte dans la conception de processus hygiéniques pour la fabrication :

Nettoyabilité

Chaque élément d’un processus d’hygiène doit être conçu pour deux scénarios : la production du produit et le nettoyage et l’assainissement.

Le nettoyage et l’assainissement peuvent être nettoyés/désinfectés hors place (COP/SOP) ou nettoyés/désinfectés sur place (NEP/SIP). Les systèmes COP/SOP sont conçus pour permettre le nettoyage et la désinfection manuels avec démontage. L’exécution de la COP/SOP peut fonctionner, et c’est une pratique courante dans un certain nombre d’industries, mais elle doit être gérée efficacement.

Les systèmes NEP/SIP sont conçus pour permettre le nettoyage automatisé de l « équipement sans démontage. Il s’agit de l’option de conception d » équipement préférée d’un point de vue microbiologique, car elle réduit le risque de contamination ultérieure des modules nettoyés et désinfectés lorsqu’ils sont réinstallés dans le système d « équipement plutôt que de nettoyage hors place. Cela réduit le risque de contamination en minimisant le besoin d’intervention humaine dans le processus de nettoyage. L » équipement NEP/SIP est généralement conçu pour être facile à nettoyer et à assainir, avec des surfaces lisses et non poreuses et l’utilisation de matériaux résistants à la corrosion, à l’usure et aux dommages chimiques.

Cette tension entre les deux besoins des scénarios ci-dessus crée de la complexité. Par exemple, de nombreux aliments contiennent des ingrédients à haute viscosité qui doivent être pompés à faible débit (faible cisaillement), mais l’eau nécessaire au nettoyage a une faible viscosité. (Pensez à la différence entre un sirop épais et des produits à base d’eau.) Cela signifie que les pompes, les vannes et les tuyaux doivent être conçus pour deux cas de fonctionnement très différents.

En plus de tenir compte de la dynamique des fluides différente, la conception des procédés hygiéniques tient compte de la nettoyabilité des surfaces « en contact avec le produit » et « sans contact avec le produit ». Par exemple, l’élimination des résidus alimentaires est holistique de l’intérieur des tuyaux et des réservoirs à toutes les surfaces qui les entourent. Une bonne analogie est de nettoyer une cuisine après avoir préparé un repas. Non seulement vous devrez nettoyer votre planche à découper, vos poêles, votre vaisselle et votre comptoir après chaque repas, mais aussi l’intérieur du four, du réfrigérateur et du lave-vaisselle, ainsi que le plancher, le plafond et les murs.

Voici quelques facteurs clés que les concepteurs de processus d’hygiène prennent en compte dans un système :

Considérations relatives au nettoyage en contact avec le produit

• Pente du tuyau pour un drainage complet (1 à 2% selon la viscosité du produit)
• Prévenir les « jambes mortes » ou les parties de la tuyauterie où il n’y a pas d’écoulement de liquide
• Conception des circuits NEP/SIP (débit, temps, température, produits chimiques)
• Sélection des matériaux (l’acier inoxydable 316L est le plus courant pour les métaux, les non-métaux comprennent les joints et les élastomères approuvés par la FDA)
• Niveau de finition de surface (poli et lisse est plus facile à nettoyer et il ne peut y avoir de crevasses)

Considérations relatives au nettoyage sans contact avec le produit

• L’équipement doit être surélevé du sol pour pouvoir être nettoyé en dessous
• Planchers inclinés pour un drainage optimal et adaptés au lavage
• Finitions de surface nettoyables pour les murs et les plafonds
• Dessus incliné pour les panneaux électriques afin d’éviter l’accumulation de poussière
• CVC conçu pour maintenir la température, l’humidité et la pressurisation afin d’empêcher la croissance bactérienne

Lors de la conception, Salas O’Brien utilise des modèles 3D d’installations pour exécuter des simulations pour les processus de production et de nettoyage afin de valider les concepts de conception.

Zonage hygiénique

Le zonage hygiénique crée différentes zones au sein d’une installation de fabrication en fonction du niveau de propreté requis pour chaque zone. Cela peut aider à minimiser le risque de contamination en empêchant le transfert de contaminants d’une zone à une autre. Le zonage hygiénique consiste généralement à établir des barrières physiques entre les différentes zones (p. ex., entrepôt ou opérations de remplissage à ciel ouvert) et à mettre en œuvre des procédures appropriées pour nettoyer et désinfecter l’équipement et le personnel qui se déplace entre les zones.

Étant donné que de nombreux agents pathogènes sont transférés par l’air, il comprend également le zonage CVC pour tirer parti de la pression différentielle. L’air passe toujours de la haute pression à la basse pression, de sorte que les zones critiques sont maintenues à une pression atmosphérique élevée et les zones moins critiques sont maintenues à une pression atmosphérique plus basse.

Gardez à l’esprit que toute partie du processus dans laquelle les produits ouverts sont exposés à un environnement ouvert, comme les opérations de remplissage et d’assemblage, devra être soumise à une pression plus élevée qu’une zone protégée où le produit est manipulé dans des contenants fermés. À l’inverse, une zone où aucun produit n’est exposé, comme l’entreposage des produits, serait conçue pour avoir la pression la plus faible.

Ce type de conception nécessite une coordination étroite entre les disciplines et bénéficie de firmes d’ingénierie multidisciplinaires où la conception de processus hygiéniques, les systèmes architecturaux, mécaniques, électriques, de plomberie, structurels et d’automatisation sont conçus ensemble à l’interne.

Récupération de produits

Considérez qu’un pipeline de 800 pieds transférant des produits d’un endroit à un autre sera rempli de produits lorsque le transfert sera effectué. Le système doit être nettoyé pour éviter la contamination, mais cela peut être fait de manière à récupérer le produit restant.

Les systèmes de récupération des produits, également connus sous le nom de systèmes de raclage, peuvent être utilisés pour récupérer les produits des pipelines, réduisant ainsi le besoin d’intervention manuelle et minimisant le risque de contamination.

Les systèmes de raclage fonctionnent à l’aide d’un « racleur », un dispositif qui peut être inséré dans un pipeline et poussé pour récupérer tout produit restant. Ces systèmes sont conçus pour être très efficaces, avec une perte minimale de produit pendant le processus de récupération.

L’un des principaux avantages des systèmes de récupération des produits est qu’ils peuvent aider à réduire le gaspillage et à augmenter le rendement. En récupérant des produits qui seraient autrement perdus pendant le processus de fabrication, les entreprises peuvent maximiser leur productivité et réduire leurs coûts.

Automatisation pour réduire les contacts

L’automatisation peut aider à réduire le risque de contamination en minimisant le besoin d’intervention humaine dans le processus de fabrication (voir la discussion NEP/SIP vs. COP/SOP). Par exemple, des systèmes automatisés peuvent être utilisés pour transférer des matériaux et des produits entre différentes pièces d’équipement, ou des zones hygiéniques réduisant le risque de contamination par contact avec des opérateurs humains.

Les vannes anti-mélange, qui permettent à l’opérateur d’appuyer sur un bouton pour ouvrir une vanne, peuvent être une solution plus hygiénique que le branchement manuel d’un tuyau ou d’un tuyau; et le déchargement automatique des sacs, bien que plus coûteux que d’ouvrir et de vider les sacs par le personnel, peut protéger l’ensemble de la chaîne de production.

Conformité à la réglementation

La plupart des fabricants sont très conscients des problèmes de conformité. La clé est de choisir les bonnes personnes pour trier l’éventail de l’information et s’assurer que les règlements appropriés sont appliqués.

Voici quelques-uns des principaux organismes et leurs rôles :

• FDA : La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis assure l’innocuité, l’efficacité et la qualité des médicaments, des instruments médicaux et des autres produits. FDA 21 CFR 210 couvre un large éventail de sujets liés à la fabrication d’aliments et de médicaments, y compris la conception et l’entretien des installations, le nettoyage et l’entretien de l’équipement, les qualifications du personnel, les essais et la libération des matières premières, la validation des procédés et la tenue de dossiers.
• FDA 3A : La FDA réglemente également l’innocuité et la qualité des produits laitiers. Les normes 3A de la FDA couvrent un large éventail d’équipements utilisés pour traiter les produits laitiers, y compris les réservoirs de stockage du lait, les pasteurisateurs, les homogénéisateurs, les séparateurs et les machines de remplissage.
• CSAR de la Chine : La certification obligatoire de la Chine (CCC) est un système de certification obligatoire pour les produits vendus en Chine. La conformité à la réglementation chinoise sur la RSE est essentielle pour les entreprises impliquées dans la fabrication et la distribution de produits vendus sur le marché chinois, y compris les cosmétiques et autres produits de consommation.
• EHEDG : L’European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) est une organisation qui fournit des conseils et du soutien pour la conception hygiénique de l’équipement et des procédés.
• ISPE : L’International Society for Pharmaceutical Engineering (ISPE) est une organisation mondiale qui fournit des conseils et de l’éducation aux professionnels de l’industrie pharmaceutique.

La plupart des organismes de réglementation offrent des possibilités de formation qui peuvent aider les professionnels de l’industrie à se tenir au courant des changements apportés à la réglementation et des tendances de l’industrie, ce qui leur permet de maintenir la conformité et d’assurer la sécurité et la qualité de leurs produits.

Le coût des installations de production hygiéniques

Les installations de production hygiéniques sont parmi les types d’installations de fabrication les plus coûteuses, mais les coûts d’une mauvaise réalisation peuvent être encore plus élevés. Les rappels de produits et les dommages à la réputation peuvent entraîner des pertes financières importantes et même mettre une entreprise en faillite. De plus, les consommateurs ne veulent aucun risque lié à leurs produits, et les rappels de produits sont généralement affichés sur le Web le jour même de l’événement, ce qui ne laisse pas le temps de répondre.

Travailler avec la bonne équipe d’ingénieurs-conseils peut aider à contrôler les coûts grâce aux stratégies suivantes :

Équipement de bonne taille

Une façon de contrôler les coûts est de dimensionner correctement l « équipement, ce qui implique d’utiliser des calculs d’ingénierie efficaces et une modélisation 3D pour vérifier que les spécifications du produit sont exactes et que les fabricants n’achètent que l » équipement nécessaire. Cela peut permettre d « économiser beaucoup d’argent sur l » équipement surdimensionné ou inutile.

Conception efficace des services publics

Les services publics tels que la vapeur, l’eau et l’air sont essentiels aux processus de fabrication hygiéniques, mais peuvent être coûteux à exploiter. Les firmes de génie-conseil peuvent concevoir et spécifier des systèmes de services publics efficaces et rentables. Cela peut inclure l’optimisation des options de durabilité, telles que l’utilisation de l’énergie et de l’eau, la réduction des déchets et des émissions, et la minimisation des coûts d’entretien pendant la durée de vie des systèmes. Les services de mise en service continue peuvent être un atout pour maintenir une utilisation optimale.

Consultation à l’échelle du cabinet

La consultation à l’échelle de l’entreprise est une autre façon de gérer les coûts de fabrication hygiénique. Les fabricants peuvent croiser les pratiques exemplaires et l’innovation entre les régions en établissant une relation à long terme avec une équipe d’ingénieurs-conseils qui dessert toutes les installations d’une entreprise. Par exemple, si une installation à Toronto vient d’installer quelque chose qui fonctionne bien, cela pourrait être pertinent pour une installation à Richmond. Cet aperçu peut fournir un haut degré de rentabilité, permettant aux fabricants d’optimiser leurs opérations sur plusieurs sites.

Vous avez besoin d’un ingénieur-conseil spécialisé en conception hygiénique?

Une conception efficace de processus hygiéniques nécessite une expérience approfondie de la conception d’équipements, de la réglementation, des systèmes de récupération des produits, de l’automatisation et du zonage hygiénique. En mettant en œuvre ces mesures, les fabricants peuvent améliorer la qualité et la sécurité des produits tout en minimisant le risque de contamination et en réduisant la probabilité de rappels de produits coûteux.

Salas O’Brien s’associe actuellement à un client qui effectue un travail véritablement novateur en transformant les déchets dangereux d’acide sulfurique de la fabrication en un composé chimique utilisable pour le traitement de l’eau et en créant de l’eau potable. Nous exécutons une modernisation numérique complète de leurs opérations, en utilisant l’analyse des données, l’automatisation et l’IA pour générer des informations et éclairer la prise de décision. Par conséquent, nous les aidons à transformer l’information en résultats, à optimiser les processus, à améliorer l’efficacité et à réduire les coûts.

Contactez l’un de nos collaborateurs ci-dessous pour discuter de vos besoins en design ou contactez [email protected].

Pour les demandes des médias sur cet article, contactez [email protected].