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Abfülllinie mit digitalen Features für mehr Sicherheit

Anlage für Vials als Turnkey-Projekt realisiert
Abfülllinie mit digitalen Features für mehr Sicherheit

Die Realisierung von Abfülllinien als Turnkey-Projekt ist oft sehr komplex, insbesondere wenn zusätzlich Gefriertrocknungsanlagen integriert werden müssen. Optima Pharma hat vor Kurzem ein solches Projekt für ein global tätiges Pharmaunternehmen umgesetzt. Eine Vial-Abfüll- und Verschließlinie wurde mit Isolatoren und Gefriertrocknungsanlagen ausgerüstet. Weitere Besonderheiten der Linie sind digitale Sicherheitsfeatures und ein Massenspektrometer

Der Global Player stand Ende 2018 vor der Herausforderung, die Produktionskapazitäten zu erhöhen. Neue Produkte standen in der Pipeline: Gefriergetrocknete Medikamente zur Therapie der Hämophilie, auch Bluterkrankheit genannt, und weitere Arzneimittel für die Behandlung seltener Bluterkrankungen sollten produziert werden. Hämophilie ist eine Erbkrankheit, die vor allem bei Männern auftritt, die Blutgerinnung hemmt und zu lebenslangen Einschränkungen führt. Darüber hinaus werden auf der Linie Lösungsmittel abgefüllt, die zusammen mit dem Produkt verabreicht werden.

Von Anfang an stand fest, dass der Lieferant die Abfüll- und Verschließanlage inklusive Isolator und Gefriertrocknungstechnologie liefern soll – ein klassisches Turnkey-Projekt. Ergänzend sollte das Unternehmen führend in der Isolatortechnologie sein und ein komplettes Qualifizierungspaket liefern können. Aufgrund dieser Aspekte entschied sich das Unternehmen erstmals für Optima als Partner. „Eine Abfülllinie in Kombination mit Gefriertrocknungsanlagen ist ein komplexes Projekt. Darüber hinaus war die fast vollständige Durchführung der GMP-Qualifizierung eine neue Herausforderung für beide Seiten“, beschreibt der zuständige Projektmanager beim Anwender die Ausgangssituation.

Turnkey-Konzept ist entscheidend

Mit CSPE (Comprehensive Scientific Process Engineering) verfügt Optima Pharma über ein bewährtes und umfassendes technisch-wissenschaftliches Verfahren, mit dem sich die Zeit bis zum Produktionsstart durch eine Vielzahl von Maßnahmen wie Digital Engineering und vielem mehr verkürzen lässt. Von dieser ganzheitlichen Vorgehensweise hat auch das Pharmaunternehmen profitiert: „Von der Vertriebsphase an während des gesamten Projektverlaufs bot das Turnkey-Konzept von Optima Pharma große Vorteile“, sagt der Projektmanager. Dies wirkte sich positiv auf die Abstimmung von Gesamt-Design, Kommunikation, Schnittstellen und Anlagensteuerung aus. Hinzu kommt der eine Ansprechpartner bei Optima, der in allen Belangen des Gesamtprojekts berät.

Wie die meisten Projekte für Abfülllinien umfasst der Lieferumfang von Optima auch in diesem Fall Prozessfunktionen für das Waschen und Sterilisieren der Vials. Anschließend werden diese in der Füll- und Verschließmaschine VFVM 7000 befüllt und verschlossen. Die VFVM eignet sich für Injektions- und Infusionsflaschen mit einer Dosiermenge von 0,1 bis 500 ml. Die Leistung beträgt je nach Produkt und Füllmenge bis zu 30 000 Objekte pro Stunde. Daran schließt sich jeweils eine Be- und Entladeeinheit für die beiden LYO-D-Gefriertrockner an. Diese bieten jeweils 9 m2 Stellfläche. Über der Füllmaschine und über den beiden Be- und Entladeeinheiten wurde ein Isolator integriert. Nach dem Gefriertrocknungsprozess werden die Vials mit einer Kappe versehen und magaziniert, dies geschieht teilweise unter einer laminaren Strömung. Die Anlage ist zunächst vorgesehen für die Abfüllung von Medikamenten gegen Hämophilie und dazugehörige Lösungsmitteln in Vials mit 2, 5 und 12 ml.

Massenspektrometrie für mehr Sicherheit

Hundertprozentige In-Prozess-Kontrollen im Füllbereich und diverse Kameras, die das korrekte Stopfensetzen und das Verschließen mit einer Kappe prüfen, sorgen für großmögliche Prozesssicherheit. Eine Besonderheit sind die in den Gefriertrocknungsanlagen integrierten Massenspektrometer, die Optima Pharma mitgeliefert hat. Diese prüfen in festgelegten Zyklen die Atmosphäre innerhalb der Anlagen auf unerwünschte Fremdstoffe und erkennen so sowohl während als auch vor dem Gefriertrocknen selbst kleinste Mengen Öl. Neben einem Plus an Sicherheit durch den Integritätstest der Umgebung lassen sich damit zwei Ziele erreichen, erklärt Jörg Rosenbaum von Optima Pharma in Mornshausen: „Mit dem Massenspektrometer lässt sich der Gefriertrocknungsprozess sehr gut kontrollieren. Das Gerät kann auch für die Prozessoptimierung zum Einsatz kommen, um die Produktionskapazität noch besser auszuschöpfen.“ Das Massenspektrometer ist auch als Stand-alone-Lösung verfügbar und kann somit auch als Wartungsgerät eingesetzt werden.

Unterstützung beim Formatwechsel

Das Pharmaunternehmen legte nicht nur bei der Gefriertrocknung besonderen Wert auf den Einsatz zukunftsweisender Technologien. Die zweite Besonderheit an der Anlage sind die digitalen Features. Denn Digitalisierung spielt beim Changeover und der Line Clearance eine zunehmend wichtige Rolle. Dabei werden beispielsweise Produktpfade manuell ausgetauscht oder entleert und Packmittel entfernt. Schließlich wird die Anlage gereinigt und sterilisiert, bevor die nächste Kampagne gefahren werden kann. Marcel Biedermann, Project Engineering Manager bei Optima Pharma, weiß: „Hierbei bestehen Risiken, die den Produktionsprozess massiv beeinträchtigen können. Daher unterstützen wir hier den Bediener aktuell und zukünftig mit Features aus unserem digitalen Produktportfolio IPAS (Intelligent Production Assistant System).“

Eines davon ist der Changeover Scan. Dieser Smart Service von Optima ist ein Tool zur Unterstützung von Anlagenbedienern und steht Kunden aller Unternehmensbereiche von Optima zur Verfügung. Die Mitarbeiter des Kunden können mit Scannern zu wechselnde Formatteile abscannen und anhand eines DMC-Codes verifizieren, ob die richtigen Teile verwendet werden. Der korrekte Einbau muss am HMI bestätigt werden. Das Risiko von Maschinenstillständen aufgrund des Einbaus von falschen Formatteilen lässt sich so effektiv minimieren und die Verfügbarkeit nimmt zu. Da Crashs innerhalb der Maschine so vermieden werden, werden auch Produktverluste auf ein Minimum reduziert. Ein weiterer Vorteil: Bedienpersonal kann schneller eingelernt werden.

Kameras: das Zusatzauge des Produktionsleiters

Ein weiterer verfügbarer Smart Service in der Anlage ist das Video Monitoring. Kameras im Maschineninnenraum zeichnen dabei permanent Livebilder auf, die Mitarbeiter des Kunden an ihrem Produktionsstandort aus ihrem Firmennetzwerk einsehen können. Das gibt dem Unternehmen im Falle eines Falles eine Nachweismöglichkeit gegenüber Behörden und das Verwerfen ganzer Batches kann vermieden werden. Nicht zuletzt verbessern die Kameras die Übersicht für das Bedienpersonal. Möglich ist auch die Nutzung im Alarmfall. Stellt die Maschinensteuerung einen Fehlerfall fest, wird eine gewisse Sequenz vor und nach dem Alarm gespeichert und mit einem Zeitstempel sowie weiteren Produktionsdaten wie der Batchnummer versehen. Damit lassen sich Alarme schnell und einfach analysieren, Störungen können behoben und Produktverluste minimiert werden. „Wenn eine Produktionsabweichung in einer aseptischen Produktionsanlage auftritt, ist es eine sehr zeitaufwändige Aufgabe, diese zu untersuchen. Deshalb benötigen wir schnellstens so viele Informationen wie möglich, um die Ursache zu finden. Hierbei hilft uns das Video Monitoring“, so der Projektmanager.

In Kombination erhöhen beide Tools die Verfügbarkeit der Anlagen und sorgen für ein noch höheres Maß an Produktionssicherheit. „Unser Ziel ist, dass unsere Produkte durch Echtzeit-Qualitätskontrolle und -sicherung sofort freigegeben werden können“, begründet er die Entscheidung für die Smart Services von Optima. Kontinuierliche, automatisierte und geschlossene Produktionsprozesse sind daher von großer Bedeutung für das Unternehmen.

Mit den Ergebnissen im laufenden Betrieb bei Optima Pharma ist das Pharmaunternehmen sehr zufrieden: „Nach nun fast zwei Jahren sehen wir die Früchte unserer Arbeit – eine Abfülllinie, die alles übertrifft, was Optima Pharma und wir jemals erreicht haben“, resümiert der verantwortliche Projektmanager. Die Linie funktioniere wie erwartet und nun warte man gespannt auf die Lieferung. Er hebt vor allem das einfache und elegante Design hervor, die gute Reinigbarkeit und Füllgenauigkeit, die hohe Zahl von In-Prozess-Kontrollen sowie das schonende Produkthandling bei minimierter Scherbelastung. „Die Systeme von Optima sind im Vergleich zu anderen Anbietern die besten, die wir je geprüft haben”, sagt der Projektmanager.

Bereit für den Einsatz

Da ein Großteil der Qualifizierung vollständig bei Optima durchgeführt wird, bleibt die Anlage allerdings noch einige Monate im CSPE-Center von Optima Pharma. Erstmals werden die Installations-Qualifizierung, die Operations-Qualifizierung sowie eine erste Vor-Performance-Qualifizierung bei Optima Pharma durchgeführt. Die Abstimmung der Schnittstellen, die integrierte Werksabnahme (iFAT) unter realitätsnahen Bedingungen, die Teil von CSPE ist, und die fast vollständige Qualifizierung verkürzen die Zeit bis zum Produktionsstart beim Kunden erheblich.

Optima Pharma GmbH, Schwäbisch Hall


Autor Jan Deininger

Group Communications Manager,

Optima

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