Inspektion auf kleinstem Raum

Roboterbasiertes Modul zum Überprüfen kleiner Pharma-Batches

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23.02.2012 Ein roboterbasiertes Inspektionsmodul übernimmt alle notwendigen Kontrollaufgaben, die bei der Produktion parenteraler pharmazeutischer Produkte anfallen. Ein verbessertes Zellenlayout ermöglicht mehr Flexibilität sowie die automatische Inspektion auch kleiner Batches.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Inspektionskriterien für parenterale Pharma-Produkte und deren Verpackung nach Verunreinigungen, Füllstand oder kosmetischen Defekten, deckt das Roboter-Inspektionsmodul auf kompaktem Raum in drei definierten Inspektionspositionen mit jeweils bis zu vier Kameras ab.
  • Die automatisierte und reproduzierbare Inspektion auch in kleinen Batches lässt sich wirtschaftlich vornehmen.
  • Teure Mustersets für die Revalidierung der Großserien-Inspektionsmaschinen lassen sich wirtschaftlich prüfen.
  • Ein Doppelgreifer ermöglicht das Greifen verschiedener Behälter wie kleinen Ampullen und Vials bei geringem Formatteilwechsel und kleinen Umrüstzeiten.

Wenn die Ampulle vom Arzt geöffnet wird, hängt an deren Inhaltsstoff unter Umständen das Leben eines Menschen. Demnach gelten höchste Qualitätssicherungsvorgaben bei der Herstellung und Verpackung der Parenteralia – sprich: steriler pharmazeutischer Zubereitungen für Injektionen oder Infusionen. Bei der Qualitätsprüfung steht zum einen die zuverlässige Detektion von Partikeln, Fasern und Splittern im Fokus, zum anderen die Erkennung kosmetischer und funktionaler Defekte der Ampullen und Fläschchen.

Eine neu konzipierte, automatisierte Inspektionsanlage arbeitet auf kompaktem Bauraum und stellt ein konzeptionelles Novum beim Anlagenbauer Seidenader Maschinenbau dar: Im Kern des Pharma-Inspektionsmoduls RIM kommt mit dem TX40 ein kompakter und hochgenauer Roboter zum Einsatz. So steht das Kürzel RIM für roboterbasiertes Inspektionsmodul. Der Maschinenhersteller ist auf Inspektionslösungen für die Pharma-Industrie spezialisiert und bietet komplette Baureihen halbautomatischer und vollautomatischer Inspektionsmaschinen für Parenteralia an. Das Portfolio beginnt bei Tischmodellen für Kleinstserien und reicht bis zu Hochleistungsmaschinen mit Kamerasystemen und eigens entwickelten Bildverarbeitungsprozessoren für die Großserienproduktion.

Flexibilität auf engstem Raum

Der Vorteil der neuen Anlage mit Roboter-Handhabung liegt in ihrer Flexibilität. Nik W. Seidenader, Geschäftsführer von Seidenader Maschinenbau, berichtet: „Unser Ziel war es, der Pharma-Industrie eine Inspektionsmaschine vorzustellen, die mannlos reproduzierbare Inspektionsergebnisse in kleinen Batches liefert. Es galt also, in einem kompakten Modul die Inspektionsparameter einer Produktionsmaschine abzubilden, sprich sehr flexibel mit verschiedenen Kamerastationen, Kamerablickwinkeln und Beleuchtungen zu inspizieren. Um das alles auf engstem Raum zu realisieren, gibt es keine Alternative zum Roboter.“

Die Liste der Inspektionskriterien für parenterale Pharma-Produkte und deren Verpackung liest sich lang. Sie reicht von bewegten und abgelagerten Verunreinigungen wie Partikeln, Fasern und Splittern in den pharmazeutischen Stoffen bis zum Füllstand. Dabei gilt es, sowohl flüssige und gefriergetrocknete als auch opake Produkte zu inspizieren. Die Inspektion auf kosmetische Defekte bei Ampullen fokussiert auf Abschmelzfehler, Schwarzbrenner sowie Risse in Seitenwänden und Böden, bei Vials auf Kappen- oder Bördelungsfehler. Dieses Aufgabenspektrum erfüllen die automatischen Inspektionsmaschinen in der Produktion des Anlagenbauers über große Rundläufer, an denen viele Kameras jedes Produkt aus verschiedenen Blickwinkeln inspizieren.

Flexible Gruppierung von Inspektionsorten

Im Roboter-Inspektionsmodul hingegen decken all diese Aufgaben auf kompaktem Raum in drei definierten Inspektionspositionen jeweils bis zu vier Kameras ab. Zentral im Modul positioniert, übernimmt ein Sechsachser sämtliche Handhabungsaufgaben. Haben die Produkte alle Inspektionsstationen durchlaufen, platziert sie der Roboter je nach Ergebnis auf dem „Gut“- oder „Schlecht“-Förderband.

Die zeitoptimierte Handhabungsroute des Roboters verläuft in Abhängigkeit von den fallspezifisch angefahrenen Inspektionsstationen und der Zahl der nötigen Inspektionen. So bildet das Inspektionsmodul eine Plattform, die über flexible Gruppierung der angefahrenen Inspektionspositionen multifunktionale Einsatzmöglichkeiten erschließt. Ein Doppelgreifer ermöglicht das Greifen verschiedener Behälter, darunter kleiner Ampullen und Vials, bei minimalem Formatteilwechsel. Die Umrüstzeiten liegen bei rund zehn Minuten. Damit lässt sich eine automatisierte Inspektion auch in kleinen Batches wirtschaftlich vornehmen.

Der Anlagenbauer hat diesen Roboter für sein Inspetionsmodul ausgewählt, da er bei einer Reichweite von 400 mm kompakt baut, über hohe Positioniergenauigkeit verfügt und sich mit seiner bedienerfreundlichen Steuerung unkompliziert in Anlagen einbinden lässt. „Wichtig für uns war auch die hohe Kompetenz des Herstellers in der Medizin- und Pharmaindustrie. Die Roboter punkten mit vorbildlichen Reinraumklassifizierungen und ermöglichen einen reibungslosen Betrieb“, betont Nick W. Seidenader. „Wir sind sehr zufrieden mit dem Ergebnis.“

Mit seiner Flexibilität eröffnet das Roboter-Inspektionsmodul den Anwendern die Möglichkeit zur Entwicklung neuer Rezepturen zum Training ihrer Großserien-Inspektionsanlagen – dies mit vergleichsweise reduziertem Handhabungsaufwand und in Losgrößen unter 2.000 Stück. Ein signifikanter Vorteil ergibt sich darüber hinaus für die Prüfung teurer Mustersets, die für die turnusmäßige Revalidierung der Großserien-Inspektionsmaschinen nötig sind.

Heftausgabe: Februar 2012
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Ralf Högel, Industriekommunikation Högel

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Ralf Högel, Industriekommunikation Högel
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