Автоматизация органического синтеза ?

[ximi]

Существуют ли готовые решения за вменяемые деньги для автоматизации оргсинтеза.
Типа контроллера где мы задаем программу - время температуру скорость перемешивания и пр..

Допустим:

2 часа греем при 55с
потом
3 часа при 90С

Скорость мешалки 400 об.мин через час потом 550 об.мин
Через 45 мин добавить жидкий реагент из колбы №1 а затем через 10 мин. реагент из колбы №1
Через 5 часов все выключить.

[chemist]

Отрубится эл. энергия, вода, тяга и т.д. а эта система так и будет выполнять свою программу. Запрограммированность - великая вещь как в положительном, так и в отрицательном аспекте, молодой Ч.Дарвин был крайне удивлён, когда осы всё равно рыли в песке гнёзда и откладывали туда яйца, не смотря на то, что приходила вода и всё стало сырое - яйца погибнут, но осиная запрограммированность не позволяла бедным осам этого понять и перенести гнездилище. Так и некоторые люди, кстати, причём выполнение программы доставляет им кайф, т.к. удовлетворяются запросы генной памяти.
В промышленности АСУ ТП используются ещё с 60-х годов 20 века, для синтеза сложных и дорогих однообразных молекул типа пептидов используются пептидные синтезаторы, для олигонуклеотидов - нуклеотидные синтезаторы, а вот для недорогих лабораторных синтезов выгоднее содержать лаборанта (технишена).

[Леша гальваник]

Имхо, в пределах 1-2 месячных зарплат лаборанта, вопрос решается малыми средствами автоматизации типа интеллектуальных/программируемых реле (Zelio Logic, у Овена есть, есть у Lovato) и соответствующего обвеса: термометр сопротивления, промежуточное реле, дешевенькими аквариумными компрессорами - реагенты из колб по типу промывалок выдувать (если воздухом допускается), согласовать мешалку и аналоговый выход (если у мешалки нет аналогового входа), при желании - блокировкой нагрева/сигнализацией при отключении вентиляции/воды/электроэнергии, если энергоснабжение автономное.
Учиться их программировать - это полтора часа глянуть видяшки в ютубе плюс пару часиков посидеть над первой программой (симуляция есть, притом дальше пойдет быстрее).

При этом, конечно установка в самом просто исполнении будет требовать изначальной "зарядки" и выгрузки конечного продукта, зато на второй-третий-четвертый месяц при ежедневном использовании оно себя практически окупит - нет постоянного лаборанта - не надо зарплату платить.

[ximi]

Отрубится эл. энергия, вода, тяга и т.д. а эта система так и будет выполнять свою программу.

UPS еще не придумали ?

[chemist]

Отрубится эл. энергия, вода, тяга и т.д. а эта система так и будет выполнять свою программу.

UPS еще не придумали ?

UPS 10-ти киловатный на тягу? Разве что военный.
На воду запасной резервуар, а на канализацию накопитель?
Всё это хозяйство не дёшево, лаборанты дешевле.

[SIG]

Такие системы существуют, но стоят неприличных денег. Можно, очевидно, все сделать самому, если много времени и желания. Но я не уверен,что в этом есть смысл. И потом, хорошо - но что делать, если процесс пошел не так? Это тоже проблема. У нас есть установки для сольвотермального синтеза - ничего сложного, автоклавы и программируемый контроллер. Только в один прекрасный день утром коллега обнаружил, что все автоклавы взорвались, контроллер испорчен, и как не начался пожар, мы до сих пор не знаем. А проблема лишь в том была, что датчик температуры выпал из гнезда из-за дефекта корпуса, и печь пошла вразнос, а блокировка по температуре не сработала. Так что теперь есть дополнительно канал наблюдения через веб-камеру, и планируется дистанционный доступ к контроллеру через сеть, чтобы если что то можно было бы загасить дистанционно.

[Леша гальваник]

Всё это хозяйство не дёшево, лаборанты дешевле.

Позволю себе высказать имхо на предмет "Почему средства автоматизации разного масштаба интенсивнее внедряются на коммерческих, чем на государственных предприятиях":
На коммерческих предприятиях "котелок финансирования" - один - из прибыли формируется и фонд зарплаты, и инвестиционный фонд. Отсюда, легко обосновать необходимость автоматизации, которая освободит человека (не обязательно сокращение - возможно и просто расширение объемов). На госпредприятиях, обычно, ФЗП и фонды развития разные, потому перелить деньги туда-обратно достаточно непросто (не особо законными методами типа "мертвые души на теме", можно, но не безопасно).

Сбоит ли электроника? Да, сбоит. Только, по опыту, человек ошибается чаще, ходит в отпуск, на больничные.

Так ли дешев лаборант? Ну пусть у него достаточно скромная зарплата - 400 долларов в месяц на руки, с учетом всех отчислений/налогов, обходится он предприятию примерно в 600 долларов ежемесячно, т.е. около 7 000 долларов в год.

Можно ли за 7 000 долларов сделать автоматику с тройным дублированием всех сигналов, отсыланием СМС про сбои, включением резервных схем по ответной СМС? Я таки мыслю, что 7 000 - это даже много.

[StYV]

Я вот по образованию инженер-технолог, увлекался электроникой.
Дешевле и проще человека ничего нет.

[SIG]

Тут есть еще один аспект - обычно коммерческие системы работают в двух режимах - сначала в ручном Вы сами проводите эксперимент, а потом программа по логам может воспроизводить этот режим автоматически. Это в некотором смысле очень помогает быстро автоматизировать и оптимизировать методику.

[Леша гальваник]

Дешевле и проще человека ничего нет.

Тема автоматики, в отличии от всего остального мира, достаточно плохо "заходит" на просторах бывшего СССР.
Да, если лаборант работает в режиме "плотник, пекарь и аптекарь", что, в общем-то запрещено законом, но где-то компенсировано необязательностью его исполнения, автоматика тут пойдет достаточно трудно - чтобы что-то левое приказать сделать контроллеру, некоторые знания все-же нужны.

Но приведу крайний пример неценности человека: один провинциальный ВУЗ - до сих пор существует круглосуточное дежурство - ежечасно крутить автотрансформаторами темепературу в печах. При том, одновременно работающих печей никак не более десятка, и вопрос установки нормальных терморегуляторов - не больше 300 долларов на каждую (и то на трети они есть).

[avor]

Вот в трёхгорлой колбе можно провести тысячи разных типов реакций. А сколько нужно АСУ- ТП систем для разных реакций. Экзотермических эндотермические с разным тепловыми эффектами с выделением газов в разных растворителях и тд и тп. Не говоря уже там что ход реакции может зависеть от чистоты реактивов посуды и тд тп. Главный закон в лаборатории всего предусмотреть невозможно.

Если бы можно было бы придумать систему, у которой ( как из стекла можно собрать разные реакционные установки под десятки и сотни задачь), можно как из Лего из стандартных элементов собирать системы под широкого типа задачи, тогда это было бы интересно. Опять же сборка и отладка такой системы требует не одного синтеза. А в лаборатории редко когда надо проводить один и тот же синтез десятки раз. Иногда один синтез проводят раз в несколько лет. Всякая автоматизация хороша для повторяющихся процессов, для уникальных процессов она просто их удорожает. Простые терморегуляторы и тому подобные приборы автоматизации они применимы, но они никак, не исключает присутствие оператора лаборанта. На производстве кстати аппаратчик при чем не один, постоянно присутствует на производстве любого уровня автоматизации и любого масштаба производства.

[Леша гальваник]

Вот в трёхгорлой колбе можно провести тысячи разных типов реакций. А сколько нужно АСУ- ТП систем для разных реакций. Экзотермических эндотермические с разным тепловыми эффектами с выделением газов в разных растворителях и тд и тп. Не говоря уже там что ход реакции может зависеть от чистоты реактивов посуды и тд тп. Главный закон в лаборатории всего предусмотреть невозможно.

Если бы можно было бы придумать систему, у которой ( как из стекла можно собрать разные реакционные установки под десятки и сотни задачь), можно как из Лего из стандартных элементов собирать системы под широкого типа задачи, тогда это было бы интересно. Опять же сборка и отладка такой системы требует не одного синтеза. А в лаборатории редко когда надо проводить один и тот же синтез десятки раз. Иногда один синтез проводят раз в несколько лет. Всякая автоматизация хороша для повторяющихся процессов, для уникальных процессов она просто их удорожает. Простые терморегуляторы и тому подобные приборы автоматизации они применимы, но они никак, не исключает присутствие оператора лаборанта. На производстве кстати аппаратчик при чем не один, постоянно присутствует на производстве любого уровня автоматизации и любого масштаба производства.

Безусловно, для задач уникальных автоматика подходит меньше всего, потому что требует формализации задачи и, частенько, ведения процесса в оптимальных, а не допустимых пределах. Впрочем, и лаборант для таких задач не всегда подходит.
Но есть и задачи тривиальные - синтез и очистка исходных веществ, к примеру.

Что же касается обязательного присутствия аппаратчика - во многом, пример стиральной машинки (алгоритм ее работы не сложнее задачи из первого поста) это опровергает. Но, тем не менее, там, где они присутствуют, при высоком уровне автоматизации, их 1-2 (чаще, все же 2 - перестраховка), а не 4-6, как в случае низкого уровня/отсутствия автоматизации - при тех же масштабах и направленности.

[chemist]

Итог: автоматизировать научно-исследовательские работы (НИР) в оргсинтезе бессмысленно, т.к. они непредсказуемы, а вот если процессы в точности повторяются (производство, стиральная машина, мультиварка, хлебопечка и т.п.) то автоматизация просто необходима, т.к. исключит труд операторов, тупо работающих в режиме АСУ ТП.

[StYV]

Да жить надо проще.
Если у вас отлажен процесс то лучше его автомотизировать, что бывает с большими деньгами. Надо ли?
А в лабе дешевле чела нет.

[anatoliy]

Можно ли за 7 000 долларов сделать автоматику с тройным дублированием всех сигналов, отсыланием СМС про сбои, включением резервных схем по ответной СМС? Я таки мыслю, что 7 000 - это даже много.

Нельзя. Поскольку резервная схема может стоить совсем другие деньги.
Для небольшого реактора хватит может только на датчики, а на исполнительные механизмы точно - нет.
Что касается ночных дежурств: смысл ставить автоматику, если при работающем оборудовании все-равно должен быть ночной дежурный.

[Phobos]

На производстве типа фармы присутствие оператора обязательно. И есть чек-лист, с построчным списком операций, которые надо выполнить, и после выполнения каждой расписываться. Иначе не получить сертификации GMP/FDA и т.д. А если все равно нужно присутствие дежурной смены (потому что одному нельзя работать по нормативам техники безопасности), то уже и нет смысла вкладываться в автоматизацию.

[bigM]

... уже и нет смысла вкладываться в автоматизацию.

есть смысл. автоматизация это защита от дурака и способ повышения стабильности качества

[chemist]

... уже и нет смысла вкладываться в автоматизацию.

есть смысл. автоматизация это защита от дурака и способ повышения стабильности качества

Это теоретически, а на практике автоматизация стоит больших денег и с ней много проблем, как технических, так и (особенно) организационных, типа:
- Ну вот, мы Вам поставили дверь, предоплата была 20 т.р., доплатите остаток 25 т.р., как видите, у нас дешевле, чем у конкурентов, они берут сразу 50т.р.
- Ой, а ручка, нет же ручки!
- Конечно, конечно, за отдельную небольшую плату 5 т.р.
- А глазок?
- Это чуть дороже, у нас эксклюзивные прямо из Франции, с Лазурного побережья, 15 т.р.
- А скрип, этот противный скрип удалить можно?
- Ну, это серьёзное дополнение, придётся использовать звукоусиливающую спец. аппаратуру, т.к. наш инженер глуховат, работа обойдётся в 35 т.р. и юстировка будет минимум две недели (у него жена рожает тройню четвёртый раз).
и т.д.

[bigM]

... уже и нет смысла вкладываться в автоматизацию.

есть смысл. автоматизация это защита от дурака и способ повышения стабильности качества

Это теоретически, а на практике автоматизация стоит больших денег и с ней много проблем, как технических, так и (особенно) организационных, типа: ...

классика

[ximi]

Тема автоматики, в отличии от всего остального мира, достаточно плохо "заходит" на просторах бывшего СССР.

вранье ! Русофобское вранье !