Reinraumproduktion von Pharma-Bauteilen bei Pöppelmann Famac

Da die Nachfrage nach streng regulierten Produktionsumgebungen gestiegen ist, investierte das Unternehmen schon 2023 in den Ausbau seiner Reinraumkapazitäten. Diese dienen unter anderem der Produktion von technischen Bauteilen und Baugruppen für die Pharma- und Medizintechnik-Branche nach GMP-Anforderungen. Die Prozesse innerhalb des Reinraums sind bereits seit dem letzten Ausbau vollautomatisiert – von der Teileentnahme aus den Spritzgussmaschinen bis zur Übergabe an die Verpackung.

Genau hier setzt auch die neue Maschine an und bietet eine logische Erweiterung des Automatisierungskonzepts. Die Verpackung von Kunststoffprodukten für streng regulierte Branchen erfolgt nun ohne manuelle Eingriffe. Das erhöht neben der Prozesssicherheit auch die Effizienz in der Produktion. Die im Spritzguss gefertigten Teile werden von Robotern dem Etagenwerkzeug entnommen, von einer Kamera geprüft und dann gestapelt. Fahrerlose Transportsysteme (FTS) übernehmen autonom und sicher den Transport und die Übergabe an die Verpackungsmaschine. Die Artikel durchlaufen dann den Verpackungsprozess. Dabei werden sie zunächst in einen ersten Reinraumbeutel eingeschweißt und mit einem RFID-Etikett versehen. Die RFID-Tags speichern die vollständigen Chargeninformationen, die über alle weiteren Prozessschritte digital mitgeführt werden. Im nächsten Schritt erfolgt die vorgeschriebene Doppelverbeutelung. Das fertige Verpackungsgut wird dann aus der Anlage ausgeschleust und in Kartonagen verpackt.

Höchste Prozesssicherheit durch RFID-Technologie

Diese RFID-gestützte Chargenverfolgung ist ein zentrales Element der neuen Verpackungsanlage. Jedes Produkt erhält bereits beim Verpacken seinen individuellen RFID-Tag mit den spezifischen Produktionsdaten. Diese Tags werden bei allen folgenden Prozessschritten automatisch ausgelesen. Durch das sogenannte „RFID-Tor“ am Ende der Verpackungsanlage wird sichergestellt, dass keine Produkte mit unterschiedlichen Chargeninformationen in denselben Karton gelangen. „Die Einführung der RFID-gestützten Chargenverfolgung auf Produktebene ermöglicht eine lückenlose Dokumentation des Verpackungsprozesses, der in dieser Form vermutlich einzigartig ist. Damit endet die Automatisierung nicht im Reinraum, sondern direkt vor dem Schritt der Auslieferung“, erklärt Mike Landwehr, Stellvertretender Vertriebsleiter Pharma-Medical. Auf diese Weise erhöhe sich nicht nur die Prozesssicherheit weiter, sondern erleichtere sich auch die Rückverfolgbarkeit. Die Anwender können so diese Daten zukünftig auch bei deren Wareneingang übernehmen und damit automatisieren.

Die Grundlage: Der erweiterte Reinraum

Die Basis für die durchgängige Automatisierung in Reinraumumgebung wurde durch den neuen, 222 m² großen Reinraum geschaffen, der die bereits bestehende Fläche auf insgesamt rund 870 m² ergänzt hat. Der Ausbau ermöglichte die Anbindung von acht großen Spritzgussmaschinen mit Schließkräften bis 900 t – ein erheblicher Sprung gegenüber den bisherigen 200 t. „Seit der Inbetriebnahme können wir nun auch großformatige Pharmaartikel, zum Beispiel Verpackungen für den sicheren Transport von Spritzen aus Glas und Kunststoff, unter höchsten Sauberkeitsbedingungen fertigen“, so Mike Landwehr. Die innovative Maschinenkonstruktion, zu der zum Beispiel die eingekapselte Schmierung gehört, reduziere die Gefahr von Partikeleinträgen zusätzlich.

Der Ausbau der Kapazitäten ging mit einer umfassenden Digitalisierung einher: Produktions- und Verpackungsdaten werden vernetzt, automatisiert verarbeitet und dokumentiert – von der Produktionslinie über den automatischen Transport per FTS bis zur Verpackungsanlage fließen die Daten nahtlos zusammen und ermöglichen eine lückenlose Echtzeitüberwachung des gesamten Prozesses. „Diese umfassende Digitalisierungsleistung stellt eine erhebliche Investition in die Zukunftsfähigkeit von Pöppelmann dar. Insbesondere für Kunden aus der Pharmaindustrie, der Medizintechnik und dem Bereich Labor & Diagnostik, die auf lückenlose Nachverfolgbarkeit angewiesen sind, ist dies ein bedeutender Mehrwert“, unterstreicht Mike Landwehr.

Ressourcenschonung – weniger ist mehr

Auch in puncto Ressourcenschonung wurde bei der Konzeption des Reinraums mitgedacht: Spritzgussmaschinen und Zusatzgeräte sind außerhalb des Reinraums angeordnet, um Wärmelasten zu reduzieren und den Energiebedarf für die Lüftungstechnik zu senken. Zudem wurde der Materialbedarf für die Verpackungen überprüft. Durch optimierte Prozesse konnte der Folieneinsatz um mehr als 20 % reduziert werden – ohne Kompromisse bei Qualität und Sicherheit. „Einsparungen wie diese realisieren wir durch die kritische Überprüfung unserer bestehenden Lösungen, denn wir stellen die einmal gewählten Prozesse und Materialien regelmäßig infrage – und das mit Erfolg“, berichtet der stellvertretende Vertriebsleiter aus dem Pharma-Medical-Bereich.

Die unternehmensweite Initiative Pöppelmann blue bündelt alle Aktivitäten der vier Divisionen, die mehr Ressourcenschonung und Klimaschutz zum Ziel haben. Die Produktentwicklung findet in allen Geschäftsbereichen nach dem Eco-Design-Prinzip statt. Das bedeutet, die Umweltauswirkungen eines Produkts werden entlang seines gesamten Lebenswegs berücksichtigt und so gering wie möglich gehalten. Unter dem Motto „Reduce, Reuse, Recycle“ entstehen Artikelkonzepte, die den Material- und Energieeinsatz bei der Herstellung reduzieren, ohne die Funktionsfähigkeit des Produkts zu beeinträchtigen. Die Konzepte setzen auf Mehrfachnutzung, wo dies möglich ist, und versuchen, den Wertstoffkreislauf durch vollständiges Recycling komplett zu schließen.

Im Hinblick auf mehr Nachhaltigkeit werden auch bestehende Artikel kontinuierlich verbessert. In stark regulierten Bereichen wie der Pharmaindustrie oder der Medizintechnik ist eine Materialveränderung des Produkts oft nicht oder nur schwer möglich. Daher konzentriert sich der Kunststoffspezialist in diesem Bereich auf Einsparpotenziale durch Designanpassungen von Artikeln zur Reduzierung des Materialbedarfs, aber auch auf Prozessverbesserungen zur Reduzierung des Energie-bedarfs oder der Logistik. So kann beispielsweise das veränderte Design eines Produkts die Stapelbarkeit und damit die Platzausnutzung bei Lagerung und Transport erheblich verbessern – mit messbaren Erfolgen bei der Reduktion von Treibhausgas-Emissionen (THG-Emissionen).

Weitere Kapazitäten im Aufbau

Mit der Inbetriebnahme der neuen Verpackungsanlage ist die Automatisierungsoffensive noch nicht abgeschlossen, erzählt Mike Landwehr: „Wir haben bereits eine erneute Erweiterung unseres Reinraums um mehr als 500 m² in Planung. Ziel ist, auch mehrstufige Produktionsprozesse, also die Kombination aus Spritzguss und Montage, unter Reinraumbedingungen mit optimierten Logistikprozessen anbieten zu können. Die Inbetriebnahme dieser Fläche ist noch für dieses Jahr vorgesehen.“