Impfstoffhersteller kartoniert flexibel auf Großlinie

Reinheit hat überall höchste Priorität. Aber kaum eine Branche dürfte derart hohe Hygienestandards haben wie die pharmazeutische. So verwundert es wenig, dass Spritze und Nadel erst in der Praxis zusammengesteckt und mit Impfstoff aufgefüllt werden. Die nötigen Komponenten finden Ärzte in Schachteln, die Hersteller vorab zusammenstellen. Bei einem führenden Produzenten mit weltweiten Produktionsstandorten bilden Vakzine eine wichtige Säule eines Portfolios, das auch Spezialpräparate gegen Krebs, Atemwegs- und Infektionskrankheiten umfasst.

Bei den Impfstoffen ist es mit Nadel und Vial jedoch nicht getan. Je nach Zielmarkt vermarktet das Unternehmen seine Vakzine unterschiedlich: Von Vial und Spritze bis hin zu zwei Vials ohne Injektionshilfe je Schachtel setzt der Hersteller auf eine große Bandbreite an insgesamt elf Formaten, die besagte Komponenten in unterschiedlichen Größen, Gewichten und Längen enthalten. Der Gedanke dahinter ist, mit verschiedenen Länderkonfigurationen den weltweiten Markt zu bedienen.

Elf Formate mit einer Verpackungsgröße

Für die Aufgabe suchte das Unternehmen nach einer automatisierten Verpackungslösung, die die gewünschte Varianz mit einer Verpackungsgröße ermöglicht, dabei nachhaltige Materialien verarbeitet und den hohen Anforderungen der pharmazeutischen Industrie gerecht wird. Line Clearance lautet hier das Stichwort. Dabei geht es um möglichst wenig Produktverlust innerhalb von Produktionsanlagen durch Vorrichtungen, die ein Wegrollen oder Wegfallen in die unmittelbare Anlagenumgebung verhindern.

Mit dem Vorhaben beschritt der Pharmahersteller neues Terrain; eine derart komplexe Verpackungsmaschine nutzte er bis zu diesem Zeitpunkt nicht. Ganze sechs Linien sollten an drei europäischen Produktionsstandorten zum Einsatz kommen, mit leichten Modifikationen, aber dem gleichen Grundprinzip.

Damit die Objekte im Innern an Ort und Stelle bleiben, sollte die Verpackung ein Kartongefache haben. Die Kunststofftrays, die die Komponenten bislang in der Schachtel fixierten, wollte der Kunde im Sinne umweltfreundlicher Prozesse nicht länger verwenden.

KI und Automatisierung im Verpackungsprozess

Automatisierung und Digitalisierung zielen darauf ab, Fehlerquellen in Prozessen zu reduzieren – auch beim Verpacken von Pharmazeutika und Lebensmitteln. Kommt dann noch KI ins Spiel, ist es bis zur Darkfactory nicht mehr weit, erläutert Bernhard Pagenkemper, Chief Sales Officer bei der Haver & Boecker Machinery Division, im Interview.

Technische Unterstützung aus Deutschland

Die Gerhard Schubert GmbH bot mit ihrem Top-Loading-Maschinen-Baukasten (TLM) die modulare Grundlage, um das individuelle Projekt umzusetzen, inklusive Expertise im pharmazeutischen Sondermaschinenbau. Schubert-Pharma entwickelt und realisiert effiziente Top-Loading-Verpackungslösungen für die Branche, mit einem Fokus auf sichere Prozesse und GMP-gerechtes Design.

Das Team des Maschinenbauers aus dem firmeneigenen Packaging Competence Center (PCC), wo Experten für Materialfragen und Maschinengängigkeit arbeiten, griff für das Gefache tief in die Materialkiste, während ein weiteres die Linie konzipierte.

Diese umfasst auf nur 18 m neun Gestelle, in denen Roboter die Schachteln aufrichten, beleimen und füllen. Transmodule des Maschinenbauers dienen dort als wichtiges Bindeglied. Die auf Schienen fahrenden Transporteinheiten führen Zuschnitte mit sich, die auf dem Weg zum F2-Roboter beleimt werden. Anschließend übernehmen weitere F2-Roboter die beleimten Zuschnitte und richten diese auf. Das Ganze läuft zu Beginn der Linie parallel. Jeweils sechs Zuschnitte durchlaufen diesen Prozess auf unterschiedlichen Abschnitten. „So stehen schließlich zwölf Schachteln aufgerichtet auf einem Transmodul“, erläutert Projektmanager Luca Blümlein.

Von der Kette in die Schachtel

Im weiteren Verlauf faltet die Maschine in weiteren Stationen jeweils zwölf Gefache, klebt sie in die aufgerichteten Schachteln, legt erst Vials, Spritzen und Nadeln, anschließend Leaflets in die Schachteln und verschließt diese. Dazu faltet ein F2-Roboter die Gefache zunächst mittels eines Faltaggregates in die gewünschte Position und fährt anschließend über die Leimstation. Dabei werden die Gefache geleimt und anschließend in die aufgerichteten Kartons auf dem Transmodul eingeklebt.

Währenddessen gelangen Spritzen über eine Zuführkette liegend in den Prozess. Ein F2-Roboter nimmt diese erst in einer 24er-Formation auf und legt sie auf einem Tisch in der Maschine ab, der die Spritzen in zwei 12er-Formationen spreizt. Ein weiterer F2-Roboter nimmt jeweils eine Formation vom Tisch auf und befüllt die Kartons auf dem Transmodul. Über ähnliche Prozesse kommen Vials und Nadeln in die mit Gefachen versehenen Schachteln. Abschließend platzieren Roboter Beipackzettel auf den Produkten, bevor die Maschine die Schachteln verschließt, bedruckt und etikettiert. Auf einem Auslaufband verlassen die Schachteln die Linie.

Regelmäßige Challenge für Kameras

Zu jedem Zeitpunkt kontrollieren Kamerasysteme, ob alle Materialien richtig und vollständig sind. Das gilt für Materialcodes bei den Zuschnitten genauso wie für die Gefache und Schachteln, die die Systeme unter anderem auf Rechtwinkligkeit prüfen. Auch für jede Zuführung hat die Maschine eine Kamera, um zu kontrollieren, ob die jeweils passenden Vials, Spritzen und Nadeln gefahren werden. Bei den Kameras setzt der Maschinenbauer zudem auf sogenannte Challenge-Tests, um kritische Funktionen vor jeder neuen Charge eingehend zu überprüfen. Schließlich müssen zentrale Systeme wie Kameras fehlende Produkte oder falsche Labels sofort erkennen.

„So stellen wir sicher, dass die Anlage für die jeweilige Charge kein falsches Produkt verpackt – und verhindern, dass Batches entsorgt werden müssen“, erläutert Blümlein. Für diese Testläufe, bei denen unter anderem Codes geschwärzt oder Dummy-Produkte in den Prozess geschleust werden, hat der Maschinenbauer die Maschine eigens für den Kunden programmiert. Über die Bedienerschnittstelle der Maschine lässt sich der Test-Modus jederzeit einfach abrufen und für Zuschnitte, aber auch verpackte Produkte durchführen. Die Ergebnisse protokolliert das System automatisch im Batch-Report.

Herstellung, Logistik und Lagerung von Medizinalcannabis

Medizinalcannabis unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht von anderen Medikamenten, so auch in der Logistik. Wie das Lagern, Verarbeiten und Versenden dieses Arzneimittels ablaufen kann, zeigt ein Besuch im bayerischen Leipheim beim Unternehmen Canify.

Bleche gegen Ausreißer

Die Linie hat der Maschinenbauer so konstruiert, dass Produkte stets sichtbar sind und innerhalb der Maschine verbleiben – selbst dann, wenn sie umfallen oder wegrollen sollten. Im Sinne des Line-Clearance-Konzepts ist die Anlage im Innern mit Blechen verkleidet, damit es keine Spalten oder Hohlräume gibt, in denen Produkte sich festsetzen können. Die durchweg auf nachhaltiges, flexibles Verpacken ausgerichtete Linie stellt damit ein hohes Maß an Produktionssicherheit her – „ein zentrales Kriterium bei Impfstoffen, die durchgängig verfügbar sein müssen“, ergänzt Blümlein.

Für die leistungsstarke Linie meisterten der Maschinenbauer und der Hersteller so manche Herausforderung, ob beim Test der Zuführsysteme in Crailsheim oder dem Entwickeln der Gefache, die nahtlos in die vorhandenen Schachteln passen mussten. Ziel war ein einheitlicher Karton, der unterschiedliche Produktkombinationen ermöglicht, aber keine Abstriche zum vorigen Format mit Tiefziehblister bedeutete. Zusammen mit dem PCC und dem Pharmahersteller näherte sich der Maschinenbauer dem passenden Gefache. „Der direkte Austausch und ein iterativer Ansatz gaben den Ausschlag“, schildert Blümlein das Vorgehen. Auch Anpassungen bei den Schachteln selbst nahm das PCC zusammen mit dem Kunden vor, damit Innen und Außen der Schachtel harmonieren.

So entstand mit der Linie nicht nur eine vielseitige Gesamtlösung, sondern für den Hersteller ein echtes Novum. Bis zu 270 Produkte pro Minute verpackt die Anlage in verschiedensten Kombinationen und ohne große Umstellung. Lediglich für ein Format – zwei Vials ohne Nadel und Spritze – muss der Kunde das Füllwerkzeug wechseln. „Dank unserer bewährten Technologie spart er wertvolle Zeit“, hebt Blümlein hervor. Einem flexiblen Verpacken von Impfstoffen und einer sicheren Versorgung weltweit dürfte damit nichts im Wege stehen.