RESPUESTA AL TALLER N2

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Habiendo leído y analizado el articulo: “The Significance of PID Tuning within Biopharmaceutical Processes” 
Responda a las siguientes preguntas
1. ¿Cuál es el objetivo principal del estudio presentado en este documento?
El objetivo principal del estudio presentado en este documento es discutir la importancia del ajuste de PID en los procesos biofarmacéuticos y presentar un ejemplo práctico de cómo la sintonización de PID puede mejorar la consistencia y robustez en bioprocesamiento. El estudio se enfoca en la optimización de los parámetros de control PID para un sistema SUB de 5L utilizando un método de ajuste iterativo de Ziegler-Nichols.
2. ¿Qué tipo de biorreactor se utilizó en el estudio y cuáles son sus características? 
En el estudio presentado en este documento se utilizó un biorreactor de un solo uso (SUB) BIOne fabricado por Distek. 
El modelo específico evaluado fue el número de modelo 2022-1006, que cuenta con un volumen de trabajo de 5 L, un impulsor de pala de paso derecho simple y un rociador de flauta (orificios de 7 × 1,5 mm). 
La operación del biorreactor se realizó utilizando el controlador de doble recipiente BIOne 1250, número de modelo 2022-8122.
3. ¿Qué parámetros de proceso se controlaron mediante el uso de controladores PID? 
En el estudio presentado en este documento, se controló el parámetro de temperatura, pH y oxígeno disuelto en algunos ajustes. en un sistema SUB de 5L utilizando controladores PID. 
Se optimizaron los parámetros de ajuste PID de control de temperatura en el controlador BI-One 1250 para un sistema SUB de 5 L. 
Las definiciones optimizadas mejoraron la tasa de regresión de calentamiento dentro del sistema y demostraron un mejor control del punto de ajuste durante una parte extendida del proceso de adición de líquido.
4. ¿Por qué es importante realizar una sintonización adecuada de los parámetros PID en un proceso biotecnológico? ¿Cuál es la importancia de la sintonización de los parámetros PID en la industria biotecnológica? 
Es importante realizar una sintonización adecuada de los parámetros PID en un proceso biotecnológico porque esto puede mejorar la consistencia y la robustez del proceso, lo que a su vez puede mejorar la calidad del producto final y reducir los costos de producción. La sintonización adecuada de los parámetros PID puede ayudar a mantener el proceso dentro de los límites de los puntos de ajuste definidos y a minimizar el error de punto de ajuste. Además, la sintonización adecuada de los parámetros PID puede ayudar a mejorar la eficiencia energética del proceso y reducir el tiempo de procesamiento.
En la industria biotecnológica, la sintonización adecuada de los parámetros PID es especialmente importante debido a la complejidad inherente de los procesos biotecnológicos y la necesidad de mantener un control estricto del proceso para garantizar la calidad y la seguridad del producto final. La sintonización adecuada de los parámetros PID puede ayudar a garantizar que el proceso se mantenga dentro de los límites de los puntos de ajuste definidos y que se minimice el error de punto de ajuste, lo que puede mejorar la calidad del producto final y reducir los costos de producción. Además, la sintonización adecuada de los parámetros PID puede ayudar a mejorar la eficiencia energética del proceso y reducir el tiempo de procesamiento, lo que puede ser especialmente importante en la industria biotecnológica donde los procesos pueden ser largos y costosos.
5. ¿Qué método de sintonización de controladores PID se utilizó en este estudio? 
En este estudio se utilizó un método de ajuste iterativo de Ziegler-Nichols para sintonizar los parámetros de control PID en un sistema SUB de 5L. Este método implica la realización de ajustes de punto de ajuste por pasos para las definiciones de proceso y la medición de las respuestas de salida del controlador a estas mediciones. Luego, los parámetros PID se ajustan en función de estas respuestas de salida para crear una estrategia de control robusta que admita una operación estricta del proceso dentro de los límites de los puntos de ajuste definidos.
6. ¿Cuáles fueron los resultados obtenidos después de la sintonización de los parámetros PID? 
Después de la sintonización de los parámetros PID, se logró una mejora en la tasa de regresión de calentamiento dentro del sistema y un mejor control del punto de ajuste durante una parte extendida del proceso de adición de líquido. Además, se observó una mejora en la eficiencia de calentamiento, lo que permitió alcanzar el punto de referencia 0,2-0,3 horas más rápido que las condiciones de ajuste de referencia. Los datos también demostraron que tanto la línea de base como las condiciones optimizadas pudieron cumplir con las especificaciones de temperatura definidas para el exceso durante las partes del proceso de calentamiento inicial y cambio de temperatura. En general, los resultados indicaron que la sintonización adecuada de los parámetros PID puede mejorar la consistencia y la robustez del proceso en un sistema SUB de 5L y puede ser una herramienta valiosa para impulsar la optimización del proceso y demostrar un control superior del proceso en la industria biotecnológica.
7. ¿Cómo se compararon los resultados obtenidos con los parámetros PID optimizados con los resultados obtenidos con los parámetros PID de línea base? 
En el estudio presentado en este documento, se compararon los resultados obtenidos con los parámetros PID optimizados con los resultados obtenidos con los parámetros PID de línea base mediante la comparación de las tendencias de datos volumétricos y de temperatura de iteraciones de procesos separadas ejecutadas con definiciones de términos PID optimizados o de referencia. La Figura 4 del documento muestra una descripción general que compara las tendencias de datos volumétricos y de temperatura de iteraciones de procesos separadas ejecutadas con definiciones de términos PID optimizados o de referencia. Los resultados demostraron que las definiciones de PID optimizadas mejoraron la tasa de regresión de calentamiento dentro del sistema y demostraron un mejor control del punto de ajuste durante una parte extendida del proceso de adición de líquido en comparación con las definiciones de PID de línea base.
8. ¿Qué desafíos se presentaron durante el proceso de sintonización de los parámetros PID? 
En el estudio presentado en este documento, se presentaron varios desafíos durante el proceso de sintonización de los parámetros PID. Uno de los desafíos fue la complejidad inherente del proceso biotecnológico, que puede hacer que la sintonización de los parámetros PID sea difícil y requiera una comprensión profunda del proceso de fabricación. Además, el proceso del modelo utilizado en el estudio se complicó aún más con una adición líquida extendida, lo que presentó desafíos adicionales para la sintonización de los parámetros PID. Otro desafío fue la necesidad de definir límites estrictos del punto de ajuste de temperatura para la totalidad del proceso, lo que requirió una estrategia de control de temperatura eficaz y una sintonización cuidadosa de los parámetros PID. A pesar de estos desafíos, el estudio logró optimizar los parámetros de ajuste PID de control de temperatura en el controlador BI-One 1250 para un sistema SUB de 5 L utilizando un método de ajuste iterativo de Ziegler-Nichols.
9. ¿Cómo se puede aplicar la sintonización de los parámetros PID en otros procesos biotecnológicos?
La sintonización de los parámetros PID es una herramienta valiosa para optimizar el control de procesos biotecnológicos. La metodología descrita en este documento puede ser aplicada a otros procesos biotecnológicos, siempre y cuando se tenga una comprensión profunda del proceso de fabricación y se cuente con un controlador PID adecuado. Es importante tener en cuenta que cada proceso es único y puede requerir ajustes específicos de los parámetros PID para lograr un control efectivo. Por lo tanto, se recomienda realizar pruebas iterativas y ajustes de prueba y error para refinar aúnmás las definiciones de los parámetros PID para cada proceso específico.