Engineering von Healthcare-Anlagen

Bei der Konzeption und Konstruktion von Healthcare-Anlagen gilt es sowohl verfahrenstechnische Entwicklungen und Produktionsbedingungen als auch Möglichkeiten zur Optimierung von Prozessen zu berücksichtigen. Daraus ergeben sich die ersten Konzepte für Logistik und Betriebsführungssysteme, aber auch für das Gebäudedesign mit den erforderlichen Reinheitsklassen sowie Material- und Personalfluss. Dies setzt sich fort in der Auswahl der Apparate und Maschinen sowie der integrierten Planung der Reinstmedienversorgung und Haustechnik, über die Detailplanung bis hin zur Inbetriebnahme und Qualifizierung des Betriebes.

So zum Beispiel bei einem der jüngsten Projekte der Bayer Technology Services GmbH (BTS), der seit Oktober 2003 selbstständigen Engineering-Tochter im Bayer-Konzern. Die Kapazität des Aspirin-Formulierungs- und Verpackungsbetriebes der Bayer HealthCare AG in Bitterfeld sollte von 3,5 Mrd. Tabletten pro Jahr auf 5,5 Mrd. Einheiten vergrößert werden. Die Acetylsalicylsäure sollte sowohl als Brausetablette als auch als Brausepulver formuliert werden können. Zusätzlich war die Vorgabe, 25 % der Betriebskapazität für Technikumsversuche nutzen zu können. „Eine knifflige und doch fast alltägliche Aufgabe für das Projektteam, ein Teil der über 100 Ingenieure, die weltweit Pharma- und Biotechanlagen für den Bayer-Konzern aber auch zunehmend externe Kunden planen und bauen“, so Dr. Michael Atzor, Leiter Engineering Healthcare der Bayer Technology Services GmbH in Leverkusen. Dieser Herausforderung wurde das interdisziplinäre Projektteam – bestehend aus Fachleuten der Bayer Technology Services GmbH und der Bayer Bitterfeld GmbH – durch kontinuierliche Optimierung im Vorfeld des Projektes gerecht. „Bereits in der Vorplanungsphase hatten wir zusammen mit dem Bauherrn das gesamte Projekt mit Kosten- und Terminrahmen konzipiert und damit die Grundlage für eine rasche Genehmigung geschaffen“, erklärt Dr. Atzor. Im Frühjahr 2001 erhielt Bayer Technology Services den Auftrag zur schlüsselfertigen Realisierung des neuen Betriebes, der wegen seiner Flexibilität schnell in Technologiezentrum umgetauft wurde. Am 29. März 2004 eröffneten der Ministerpräsident des Landes Sachsen-Anhalt, Prof. Dr. Wolfgang Böhmer, und Werner Wenning, Vorstandsvorsitzender der Bayer AG, die zweite Ausbaustufe der Bayer Bitterfeld GmbH.

Ohne einen einzigen Unfall, innerhalb des genehmigten Kostenrahmens von rund 27 Mio. Euro und mit einem um zwei Monaten vorgezogenen Produktionsstart wurde das Projekt abgewickelt. Hierbei meisterten Bauherr und Bauleiter verschiedenste Herausforderungen. Um Senkungsunterschiede zwischen Alt- und Neubau auf ein betrieblich vertretbares Minimum zu reduzieren, wurde ein umfassendes Programm zur Verbesserung des Baugrundes durchgeführt. 7000 m³ Erdmaterial wurden abgetragen, gelagert, neu eingebaut und verdichtet. Das Technologiezentrum wurde über einen Spine, einen zentralen Versorgungsgang, mit dem bestehenden Betrieb verbunden. GMP-gerechte Fugenprofile stellen den stufenlosen Gebäudeübergang sicher, so dass fahrerlose Transportfahrzeuge problemlos zwischen den Bauten hin- und herfahren können.

Die Erweiterung des Betriebes bei laufender pharmazeutischer Produktion stellte zusätzliche Anforderungen an das Projektteam. Bau- und Produktionstätigkeit waren so zu koordinieren, dass die Qualität des Reinraums und die Sicherheitsanforderungen eingehalten werden konnten. Trotz logistischer Schwierigkeiten, die sich aufgrund der von Hochwasser betroffenen lokalen Zulieferer ergaben, konnte das Gebäude innerhalb von 20 Monaten fertiggestellt werden. Während der Rohbauphase wurden 480 t Stahl und 5800 m³ Beton verbaut. Das fertiggestellte Technologiezentrum umfasst eine Grundfläche von 4500 m² und 26 500 m³ umbauten Raum.

Es handelt sich um einen Produktionsbetrieb mit einer Chargengröße bis 400 kg, der zusätzlich zu den Funktionen des bereits bestehenden Betriebes über die Funktion Coating verfügt. Das Portfolio umfasst neben Einwaage, Siebanlage, Fass- und Containermischer auch die Wirbelschichtgranulation, die Tablettierung und Lackierung sowie Abfüll- und Verpackungslinien. „Wir haben die Apparate und Maschinen teilweise direkt bei den Herstellern getestet und abgenommen, während der Construction Manager parallel auf der Baustelle die fast 100 Handwerker führte. Im Verlauf der Projektabwicklung verlagerte sich der Arbeitsschwerpunkt der Teammitglieder nach der Planung und Beschaffung von Leverkusen aus nach Bitterfeld zur Abwicklung der Montageleitung, Inbetriebnahme, Qualifizierung und Einweisung des Betriebspersonals“, erklärt Projektleiter Kurt Rompf. Durch den Einsatz moderner Kommunikationstechniken wie z. B. Online-Projektbesprechungen, war ein ständiger Informationsaustausch zwischen der Montageleitung vor Ort und den Planern in Leverkusen möglich.

Eine weitere Herausforderung war die Konzeption und Realisierung eines geeigneten Betriebsführungssystems für das Technologiezentrum sowie dessen Einbindung in die vorhandene DV-Systemlandschaft. Das neue Betriebsführungssystem sollte einerseits vollständig in den vollautomatisierten Verbund aus Formulierung und Verpackung des bestehenden Betriebes integriert werden, andererseits sollte es eine flexiblere Arbeitsweise der Mitarbeiter in einem nur gering automatisierten Umfeld zulassen. Die Umsetzung dieser Anforderungen gelang mittels einer WLAN-basierten Lösung. Acht mobile Tablet-PCs mit integrierten Scannern ermöglichen den Mitarbeitern, sich frei im Betrieb zu bewegen und den Auftrag entlang der Prozesskette im Betrieb auszuführen. Sie können so Material aus dem Hochregallager anfordern, es an den Teilanlagen identifizieren und abtransportieren. Außerdem lassen sich mittels des neuen Betriebsführungssystems Teilanlagenaufträge starten und beenden, Einwaageprozesse durchführen und Verbräuche und Ausbeuten erfassen. Darüber hinaus bietet das System eine Vielzahl weiterer Funktionen, die die Mitarbeiter bei der Durchführung der Aufträge im Technologiezentrum unterstützen.

Da das Betriebsführungssystem vollständig in die vorhandene Systemlandschaft des bestehenden Betriebes integriert ist, können die Formulierungs- und Verpackungsprozesse zwischen den Betrieben flexibel miteinander vernetzt werden. Vor der Inbetriebsetzung im produktiven Umfeld wurde die Integration ausführlichen Tests in Qualifizierungssystemen unterzogen. Dadurch war es möglich, die Inbetriebsetzung des Technologiezentrums ohne Beeinträchtigung der laufenden Produktion des bestehenden Betriebes durchzuführen.

Die unterschiedlichen Automatisierungsniveaus der beiden Betriebe erforderten ferner, die Transportsysteme aufeinander abzustimmen. Fahrerlose Transportfahrzeuge befördern die Ware aus dem Hochregallager des bestehenden Betriebs zu stationären Übergabepunkten im Spine. Dort werden sie abgenommen und manuell im Technologiezentrum weiter transportiert.

Das Engineering des Technologiezentrums in Bitterfeld ist ein Beispiel für kontinuierliche Prozessoptimierung, die sich von der Konzeptfindung bis hin zur Qualifizierung und Validierung des Betriebes erstreckt.

cav 446

Bayer-Standort Bitterfeld

Bayer HealthCare