智能泵送—Watson-Marlow Pumps成功帮助客户实现生物工艺流程突破

瑞士生物反应器创新型公司Kühner将3台Watson-Marlow蠕动泵（2台630PnN/R型与1台730PnN/R型）集成于其2500升轨道振荡生物反应器SB2500-Z中，构建了智能化生物制药生产平台。 该集成方案通过PROFINET工业以太网协议实现与西门子控制系统的无缝对接 ，在确保细胞培养最佳环境的同时，显著提升了工艺可控性与生产可扩展性。

Watson-Marlow Fluid Technology Solutions

• 精准流体控制：630PnN/R型泵（0.010-2.400 L/min）负责生物反应器内酸碱调节与营养补料，730PnN/R型泵（1.000-33.330 L/min）专用于大容量培养基灌注与接种操作

• 工业4.0集成：基于PROFINET协议的即插即用式集成无需额外通信卡或网关，硬件成本降低35%，网络故障风险减少60%

• 数据驱动优化：实时监控系统支持工艺参数动态调整，批间差异率<2%，满足cGMP严苛要求

• 全规模覆盖：自2011年起，该泵组配置已成功应用于实验室级（SB10-X）、中试级（SB200-X）及生产级（SB2500-Z）全系产品

Watson-Marlow Fluid Technology Solutions

波兰生物制药合同生产商Mabion公司采用2台SB2500-Z系统进行生物药与疫苗生产，其技术总监证实："Watson-Marlow泵组的毫米级流量精度使我们成功将 培养基利用率提升至98.7%，批产周期缩短20% "。值得关注的是，美国Novavax公司基于该平台开发了全球首款蛋白质新冠疫苗，验证了其大规模生产的可靠性。

【生物工艺突破】

• 无泡培养技术：独特轨道振荡设计配合表面通气，剪切力降低至传统搅拌罐的1/8，完全消除消泡剂使用

• 多细胞兼容：单次使用袋系统可培养哺乳动物细胞（抗体/疫苗）、干细胞（培养肉）、植物细胞（食品补充剂）及昆虫细胞

• 放大生产优势：2500升规模下氧传质系数（kLa）保持>25 h⁻¹，单位体积功耗降低40%

【智能生产系统架构】

Watson-Marlow 530/630/730系列泵组通过 EtherNet/IP和PROFINET双协议 ，构建分布式控制系统：

• 西门子S7-1500 PLC作为主控制器

• 泵组直接接入工业交换机，形成环形拓扑网络

• 数据通过OPC UA协议上传至MES系统

• 符合ISA-88批处理标准，支持FDA 21 CFR Part 11电子记录

Kühner自动化工程师Julian Müller强调： "PROFINET架构使泵组可直接作为标准网络节点集成，相较传统PROFIBUS方案节省了72%的布线工作量。 软件层面的透明度提升使故障诊断效率提高45%"。Watson-Marlow OEM销售工程师Rolf Bächli补充说明，该方案采用非专有通信协议，支持与罗克韦尔、艾默生Delta-V、倍福等主流PLC的即兼容，传感器接口更可扩展至科隆等品牌。

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