اكتشف الناس البنسلين في عام 1928. ولم يكن من الممكن إنتاج المنتج بكميات كبيرة. لم يكن لها أي فائدة عملية تقريبًا. ظهرت تقنية التخمير في الخزان العميق في عام 1944. وقد دعمت أخيرًا الإنتاج الضخم للبنسلين. المفاعلات الحيوية لها قيمة أساسية واحدة. إنها تساعد الشركات المصنعة على إنتاج المنتجات المستهدفة على نطاق واسع وبكفاءة أعلى.
تعمل تقنية الذكاء الاصطناعي والأتمتة الآن على ترقية هذه القدرة الأساسية. إنهم يحافظون على معايير إنتاج عالية الدقة لصناعة الأدوية. كما أنها تطبق تحكمًا دقيقًا في مجالات التخمير الدقيقة. وتشمل المجالات النموذجية إنتاج البروتين الغذائي وتصنيع المواد الحيوية. إنها تلبي احتياجات السوق الجديدة للإنتاج واسع النطاق ومنخفض التكلفة.
I. الأتمتة: أساس التصنيع الحيوي
يعتمد التصنيع الحيوي على المستقلبات من الخلايا الحية. تشمل معلمات الإنتاج درجة الحرارة وتركيز العناصر الغذائية ودقة التلقيح. يمكن أن تؤدي التغييرات الصغيرة في هذه المعلمات إلى فشل الإنتاج الكامل.
تستخدم تكنولوجيا الأتمتة طرق تحكم موحدة. أنه يقلل من أخطاء الإنتاج. إنه يخلق ظروفًا مستقرة لمزيد من تحسين العملية.
1. أتمتة العملية
بدأ الناس في استخدام أتمتة العمليات من الخمسينيات إلى الستينيات. تقوم المستشعرات بجمع بيانات في الوقت الفعلي عن درجة الحرارة وتركيز العناصر الغذائية وتكوين العادم. تقوم أجهزة الكمبيوتر بضبط حالات عمل المفاعل الحيوي بناءً على البيانات. تعمل هذه الطريقة على إصلاح ظروف الإنتاج الأساسية غير المستقرة.
2. أتمتة سير العمل
تم استخدام تقنية الذراع الآلية على نطاق واسع في السنوات العشر الماضية. يحل محل العمل اليدوي في المهام المتكررة. وتشمل المهام التلقيح السائل وتوزيع السائل الكمي. إنه يحل مشاكل الدقة المنخفضة الناتجة عن التشغيل اليدوي.
تعمل تقنيتا الأتمتة على تغيير أوضاع التصنيع الحيوي. لم تعد الصناعة تعتمد على الخبرة الشخصية. يتحول إلى إنتاج موحد يمكن السيطرة عليه. تقوم التقنيات أيضًا بجمع بيانات الإنتاج الأساسية. تدعم البيانات تطبيق الذكاء الاصطناعي العميق في عمليات التخمير.
ثانيا. الأنظمة عالية الإنتاجية + الذكاء الاصطناعي: إصلاح مشكلة عدم كفاية البيانات الصناعية
يمكن للأتمتة التقليدية أن تعمل على استقرار ظروف عمل المفاعل الحيوي. لا يمكن تحسين الإنتاج بدعم البيانات.
تعمل أدوات الذكاء الاصطناعي على تحليل البيانات التاريخية والبيانات في الوقت الفعلي. يتوقعون مخرجات المنتج ويضبطون معايير الإنتاج. يحتاج العمل إلى كميات كبيرة من بيانات الاختبار. يجب أن تغطي البيانات حالات التخمير الناجحة والفاشلة. أدى نقص البيانات إلى تقييد التنمية الصناعية لفترة طويلة.
تعمل المفاعلات الحيوية المتوازية عالية الإنتاجية على حل مشكلة نقص البيانات بشكل كامل. تعمل المعدات على تشغيل خزانات مستقلة متعددة مع ظروف اختبار مختلفة في نفس الوقت. يمكنه إنشاء 64 نقطة بيانات صالحة في أسبوع واحد. يمكن لأربعة باحثين دكتوراه محترفين جمع 5 إلى 6 نقاط بيانات فقط في عام واحد باستخدام مفاعل حيوي واحد.
تعمل مجموعات البيانات الضخمة مع خوارزميات الذكاء الاصطناعي. إنهم يحولون نظرية التحكم في النموذج التنبؤي إلى ممارسة صناعية حقيقية. يقوم النظام بتحليل البيانات للعثور على أفضل الظروف لنمو الخلايا وتخليق المنتج. إنه يحقق التحسين التلقائي لتشغيل المفاعل الحيوي.
تساعد المعدات عالية الإنتاجية الصناعة في الحصول على بيانات تخمير كافية. تساعد تقنية الذكاء الاصطناعي الصناعة على الاستفادة الكاملة من البيانات. يعمل هذا المزيج على ترقية التصنيع الحيوي. إنه ينتقل من التحكم المستقر في الحالة إلى تحسين الإنتاج الدقيق والمستهدف.
ثالثا. التخمير المستمر + الذكاء الاصطناعي: تحويل نتائج تحسين المختبر إلى إنتاج ضخم
تعمل الأنظمة عالية الإنتاجية بالإضافة إلى الذكاء الاصطناعي على تحسين كفاءة التحسين في الاختبارات المعملية. يعمل التخمير المستمر مع الذكاء الاصطناعي على تحسين كفاءة الإنتاج في الإنتاج الضخم. تحتاج نتائج تحسين المختبرات إلى إنتاج صناعي مستقر لخلق قيمة تجارية حقيقية.
تصمم شركة Bailun نظام تخمير مستمر خاص بخزان مزدوج. يركز أحد الخزانات على نمو الخلايا وانتشارها. أما الخزان الآخر فيركز على تصنيع المنتج المستهدف. هذا التصميم يتجنب مشاكل التلوث والانحراف الوراثي. غالبًا ما تظهر هاتان المشكلتان في أنظمة التخمير المستمر التقليدية.
يدعم برنامج الذكاء الاصطناعي نظام الخزان المزدوج هذا. يراقب عملية التخمير بأكملها لأسابيع. يقوم بضبط جميع معلمات الإنتاج في الوقت الحقيقي.
هذا المزيج يجلب مزايا إنتاجية واضحة.
يمكن لخزان واحد مع هذا النظام أن يصل إلى إنتاج عدة خزانات عادية. يمكن أن ترتفع كفاءة الإنتاج من 2 إلى 10 مرات. يخفض النظام التكاليف الرأسمالية وتكاليف التشغيل بشكل كبير. إنه الحل الرئيسي للتخمير الدقيق واسع النطاق ومنخفض التكلفة. فهو يساعد التقنيات المعملية على الانتقال إلى الأسواق التجارية بسلاسة.
رابعا. التخمير التلقائي بالكامل: تحقيق التوازن بين كفاءة العمل والمخاطر التشغيلية
تغطي تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي والأتمتة التحكم في العمليات وتحسين الإنتاج والإنتاج الضخم. لا يزال التشغيل التلقائي بدون طيار غير شائع في الإنتاج الصناعي الفعلي.
المخاطر التشغيلية هي السبب الرئيسي. يمكن أن تتسبب دفعة تخمير فاشلة في خسائر اقتصادية تصل إلى مئات الآلاف من الدولارات الأمريكية. تضع معظم الشركات المصنعة نقاط تفتيش يدوية في سير عمل الإنتاج. يقوم المهندسون المحترفون بفحص خطوات الإنتاج الرئيسية. أنها تؤكد الحالات الآمنة والعادية قبل خطوة الإنتاج التالية.
حول بيلون
باعتبارها مصنعًا/مصنعًا محترفًا للمفاعلات الحيوية ، تقوم شركة Bailun بتطوير تقنيات المفاعلات الحيوية الذكية. تقوم الشركة ببناء نموذج الذكاء الاصطناعي للتفاعل الحيوي. إنها تطلق منصة بيولوجية تركيبية شاملة. تربط المنصة بين أبحاث السلالات والإنتاج الضخم الصناعي. تقوم Bailun أيضًا ببناء منصة سحابية للبيانات الكبيرة للتخمير الدقيق. تقوم المنصة بجمع كميات كبيرة من بيانات التخمير. فهو يراقب ويحلل ويتنبأ بمعلمات التخمير والتغيرات المادية في الوقت الفعلي. يعمل بيلون على تحسين كفاءة البحث ودقة البيولوجيا التركيبية. وهو يعزز التنمية الذكية والفعالة والمستدامة لصناعة التكنولوجيا الحيوية.
توفر Bailun خدمات التخصيص الكاملة لمعدات التخمير وخطوط الإنتاج. تتبع الشركة معايير GMP / CE الصارمة في جميع عمليات الإنتاج. إنه يوفر متكاملاً حلاً متكاملاً للعملاء. وتشمل الخدمات الاستشارات في المشروع، وتصنيع المعدات، والتركيب، والتشغيل، وتوسيع نطاق الإنتاج. تعمل Bailun كمورد مباشر للمصنع. يزيل الروابط الوسيطة. إنها توفر ميزة سعرية واضحة لمنتجات المفاعلات الحيوية عالية الجودة والحلول التقنية الاحترافية.