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Roboter bieten Chancen für die heimische Pharmaproduktion

Pharmaproduktion und -verpackung in Deutschland stärken
Roboter bieten Chancen für die heimische Pharmaproduktion

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Steigende Flexibilitätsanforderungen durch den Onlinehandel und die Corona-Pandemie könnten der heimischen Pharmaproduktion und damit auch dem Robotereinsatz einen Schub geben. So stellen sich die Hersteller der Roboter den besonderen Erfordernissen, die für die Pharmaproduktion und -verpackung gelten.

Bislang ist die Pharmabranche für die Robotikindustrie eher eine Nischenbranche. Rund 4000 Roboter pro Jahr wurden in den letzten Jahren weltweit in der Pharmaindustrie installiert, berichtet der Weltroboterverband IFR (International Federation of Robotics). Das nimmt sich recht bescheiden aus, verglichen mit den über 100 000 Robotern, die jedes Jahr in der Automotivebranche, aber auch in der Elektronikindustrie installiert werden.

Dennoch erwartet die IFR im Pharmabereich deutlich steigende Roboterinstallationen, da die Corona-Pandemie die Relevanz heimischer Pharmaproduktion aufgezeigt hat. „In der Vergangenheit wurde die Produktion weiter Teile der Pharmaindustrie aus Kostengründen nach Asien ausgelagert. Soll diese wieder in Ländern mit hohen Lohnkosten stattfinden, wird kein Weg an Automation vorbeiführen”, so der Weltroboterverband.

Ein weiterer durch Corona ausgelöster Trend ist der Wunsch, die Versorgungssicherheit sicherzustellen, sagt Guido Haremsa, Regionalvertriebsleiter Roboter bei Fanuc Deutschland: „Daraus erwächst ein steigender Bedarf an Automatisierung bisher manueller Tätigkeiten – besonders end of line etwa bei der Kommissionierung von Produkten. Hier bieten sich je nach Anwendung klassische Industrieroboter oder Cobots wie der neue Leichtbauroboter CRX von Fanuc an, die sowohl Hand in Hand mit den Beschäftigten arbeiten als auch Aufgaben selbstständig erledigen können.

Individuellere Verpackungen

Florian Kohut, Key Account Manager Packaging Industry bei der Robotics Division von Yaskawa Europe, verweist zudem auf den Trend hin zum Onlinehandel: „Speziell bei Food und Pharma gewinnt der E-Commerce an Bedeutung. Das erfordert kleinteiligere und individuellere Verpackungen als bisher – und damit auch flexiblere und kompakte Verpackungsanlagen”, so der Yaskawa-Experte. „Roboterbasierte Lösungen sind hier klar im Vorteil und werden dementsprechend stark nachgefragt.”

Den Trend zu mehr Personalisierung bestätigt Marc Segura. Der Managing Director Consumer Segments & Service Robotics beim Roboterhersteller ABB sagt: „Der größte Treiber für die Automatisierung im Verpackungssegment ist sicher die voranschreitende Personalisierung von Konsumgütern. Besonders im Bereich des E-Commerce sind Kunden mittlerweile daran gewöhnt, auf sie individuell zugeschnittene Produkte, aber auch Verpackungen zu erhalten, die ihren Wünschen exakt entsprechen.“

Und Segura benennt noch einen weiteren Automationstreiber in der Pharmaindustrie: Den Trend zur Herstellung individualisierter Medikamente, mit denen Patienten gezielt und mit weniger Nebenwirkungen behandelt werden können. „Die Umsetzung einer individualisierten, industriellen Herstellung von Medikamenten ist dabei natürlich äußerst komplex und fast nur mit Automationslösungen rentabel möglich. Auch hier rechnen wir in den nächsten Jahren mit einer deutlich höheren Nachfrage.“

Agile Maschinen gefragt

Für all diese steigenden Flexibilitätsanforderungen sei ein neuer Typ von Maschinen gefragt, sagt Wlady Martino, Branchenexperte für die Verpackungsindustrie beim Automatisierungsspezialisten B&R: „Die ganze Welt spricht von Losgröße 1 als größter Herausforderung der Produktion der Zukunft. Doch wenn ich mit Maschinenbauern und -betreibern rede, stellt sich heraus, dass sie nicht allein die Losgröße vor neue Herausforderungen stellt. Es ist vielmehr die Kombination aus immer mehr Produktvarianten, die in stark variierenden Losgrößen und sehr kurzfristig produziert werden müssen.“ Daher brauche es einen neuen Maschinentyp, sagt Martino: „Wir nennen diesen Typ die adaptive Maschine.“ Und Kernelemente dieser adaptiven Maschine seien neben Vision-Systemen und flexiblen Track-Systemen eben Roboter.

Besondere Anforderungen

Aber: Um in der Pharmabranche punkten zu können, müssen die Roboter natürlich besondere Anforderungen erfüllen. Zwar hängen diese pharmaspezifischen Anforderungen laut Kohut von Yaskawa stark vom konkreten Anwendungsbereich ab und unterscheiden sich bei der roboterbasierten Verpackung von Arzneimittelbehältern und Sekundärverpackungen kaum von denen anderer Branchen, „doch wenn der Roboter im direkten Kontakt mit dem Produkt eingesetzt werden soll, greifen sämtliche pharmaspezifischen Regularien wie etwa die GMP-Richtlinien, die nicht zuletzt auch höchste Standards beim hygienischen Design von Oberflächen und Komponenten verlangen.”

„Roboter dürfen auf keinen Fall in irgendeiner Art das Produkt kontaminieren“, bestätigt ABB-Mann Segura. Bei der Herstellung von pharmazeutischen Produkten sei daher die Reinigung der Roboter eine wichtige Voraussetzung. „So müssen diese in manchen Fällen ethanol- oder bleichmittelbeständig sein.“

Gut gerüstet für das Vordringen von robotergestützter Automation in Bereiche, in denen der Einsatz von Robotern bis dato als besonders herausfordernd galt, sieht sich der Roboterhersteller Stäubli aus Bayreuth. Peter Pühringer, Geschäftsführer von Stäubli Robotics, verweist im Pharmabereich auf „die hochgenaue Dosierung von Medikamenten und aufs Befüllen und Verschließen von Spritzen, Vials, Infusionsbeuteln und dergleichen mehr.“ Dafür seien die Roboter von Stäubli dank ihres einzigartigen Hygienedesigns bei anspruchsvollen Applikationen unter sensitiven Umgebungsbedingungen gut positioniert.

In bestimmten Bereichen sind die Anforderungen, die in der Pharmabranche gelten, denen des Lebensmittelsektors sehr ähnlich. Stäubli-Geschäftsführer Pühringer denkt dabei insbesondere an die Vorschriften bezüglich Design und Hygiene. Allerdings gebe es im Bereich Pharma die höchsten Hürden für den Robotereinsatz beispielsweise in aseptischem Umfeld. „Erst mit der Entwicklung der Stäubli-Stericlean-Roboter konnten die ersten Sechsachser in dieses hochsensible Segment vordringen. Heute ist unser komplettes Sechsachs-Roboterprogramm in Stericlean-Ausführung verfügbar“, sagt Pühringer.

Auch Fanuc hat für den Einsatz im Reinraumumfeld Roboter mit entsprechender Cleanroom-Klasse im Portfolio. Regionalvertriebsleiter Haremsa: „Fanuc bietet hier unter anderem den LR Mate 200iD/7 mit normalem Arm und als Langarmvariante, aber auch den M-20iB/25C, der schlank und vielseitig Gewichte bis zu 25 kg handeln kann. Damit bietet er einen speziellen Vorteil für die Arbeit mit schwereren Pharmaprodukten.“

In Reinräumen kommt zudem noch ein weiterer Aspekt zum Tragen, ergänzt Verpackungsexperte Martino von B&R: „Die Stellfläche der Maschine. Jeder Quadratmeter Reinraum verursacht sehr hohe Kosten. Daher ist eine Platzersparnis, zum Beispiel durch den Einsatz von intelligenten Tracksystemen, sehr wichtig, um die Produktivität zu erhöhen.“ Die agile Maschine lässt grüßen.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: Roboter


Der Delta-Roboter DR-3iB von Fanuc ist für typische Pick-and-place- sowie Verpackungsanwendungen in der Pharmaindustrie geeignet
Bild: Fanuc

Produktentwicklung:   Delta-Roboter

Der Roboter DR-3iB von Fanuc ist das erste Modell
einer neuen Delta Robotergeneration. Durch die Bewegungsleistung mit einer Geschwindigkeit von bis zu 10 000 mm/sec ist er für typische Pick-and-place- sowie Verpackungsanwendungen – beispielsweise in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie geeignet. Der Delta-Roboter hat eine Traglast von 8 kg, eine horizontale Reichweite von 1600 mm und eine vertikale Reichweite von 500 mm. Erhältlich ist er mit zwei verschiedenen Oberflächen – entweder lackiert oder beschichtet, um eine glatte/saubere Oberfläche zu erzielen. Grundsätzlich sind die Roboter der Serie DR-3iB an allen Achsen mit lebensmitteltauglichem Fett ausgestattet und beständig gegen Säure und alkalische Reinigungs- und Desinfektionsmittel. Darüber hinaus verfügen die Delta-
Roboter standardmäßig über die Schutzart IP 67K.


Autor: Armin Barnitzke

Stellvertretender
Chefredakteur,

Automationspraxis

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