Die Herstellung der Millionen von Impfdosen ist eine Herausforderung – aber eine, die die Pharmaindustrie nicht zum ersten Mal zu meistern hat. Alljährlich, wenn die Grippezeit bevorsteht, wird ein neuer Impfstoff produziert, der Menschen gegen die jeweils aktuellen Mutationen des Influenza-Virus immunisiert. Da die Grippesaison in nördlicher und südlicher Hemisphäre zu unterschiedlichen Jahreszeiten aufkommt, ist dieser Herstellprozess sogar zweimal im Jahr nötig. Bei der Produktion kommt es aufs Tempo an: Aufgrund der Vorlaufzeit zur Anpassung des Impfstoffs an neue Erregerstämme bleibt nicht viel Zeit zwischen der Entwicklung des passenden Medikaments und dem Aufkommen der Grippewelle. Damit die Grippeschutzimpfungen schnell und sicher produziert werden, hat sich ein weltweit tätiger Pharmakonzern im März 2018 für die Kooperation mit Schubert-Pharma entschieden.
400 Spritzen pro Minute handeln
Eine der wichtigsten Anforderungen für die neue Verpackungsmaschine war ein schonender Verpackungsprozess für die empfindlichen Glasspritzen mit den wertvollen Impfdosen. Die verschiedenen Spritzentypen bestehen aus 1-Milliliter-Langspritzen mit 16-Millimeter-Kanüle und Soft Cap, Tip Cap oder Hard Cap sowie 1-Milliliter-Standardspritzen mit Soft Cap oder Hard Cap. Um die Medikamente sicher zu verpacken, werden die bereits mit dem Impfstoff gefüllten Spritzen bei der Zuführung in Trays gelegt. Dabei fordert das Beladeschema, dass jede zweite Spritze um 180° gedreht wird, damit die Spritzen jeweils in entgegengesetzter Richtung liegen. Denn das spart Platz und somit Verpackungsmaterial. Bevor dies realisiert werden kann, müssen sie allerdings von einer hängenden, losen Zuführung in eine liegende Position mit definierten Abständen zwischen jedem einzelnen Produkt vorgruppiert werden.
Diese Aufgabe erledigten bei dem internationalen Pharmahersteller bisher Pick-and-Place-Roboter. Sie nahmen die Spritzen von einem Band auf und legten sie lose vorsortiert auf ein anderes Band. Das ist zwar eine praktikable Lösung, allerdings nur bis zu einer gewissen Leistung. Um mit dem saisonweise sehr hohen Bedarf Schritt zu halten, wollte der Pharmahersteller die Leistung beträchtlich erhöhen: 400 Spritzen pro Minute sollte der Gesamtprozess verarbeiten. Die übrigen Komponenten der Verpackungsanlage erfüllen diese Vorgabe bereits seit längerem – darunter auch mehrere Maschinen von Schubert-Pharma.
Sternräder ersetzen Roboter
Die neue robotergestützte Zuführanlage von Schubert-Pharma sorgt jetzt für einen schonenden Verpackungsprozess, der die Impfdosen bei gleichzeitig hoher Leistung verpackt. Um die aus der vorgeschalteten Montage- und Etikettieranlage kommenden Spritzen für das Verpacken in eine liegende Position mit definierten Abständen zu bringen, werden sie über zwei Sternräder vereinzelt, welche die Produkte horizontal in eine Transferkette fördern. Das erste, waagerecht positionierte Sternrad übernimmt die aufgestauten Glasspritzen aus der Zuführung. Anschließend übergibt es die Produkte in definierten Abständen an das zweite, schräg gestellte Sternrad, das sie weiterfördert. So gelangen die Spritzen direkt und ohne zeitraubende Zwischenschritte in die vorgesehenen Mitnehmer der Transferkette. Ein Roboter entnimmt jeweils immer
20 Spritzen aus der Kette und platziert sie auf einem Gruppiertisch mit vier drehbaren Kassetten. Je fünf Spritzen werden gruppiert, anschließend werden die Kassetten um 90° gedreht, sodass sie von einem zweiten Roboter in die bereitgestellten Trays gesetzt werden können. Im nächsten Schritt werden erneut fünf Spritzen auf dem Gruppiertisch abgelegt; diesmal werden die Kassetten in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Auf diese Weise kann der zweite Roboter die Spritzen in entgegengesetzter Position zu den bereits platzierten Spritzen im Tray ablegen, ohne selbst eine zeitverzögernde Drehbewegung vollziehen zu müssen.
Optische Kontrolle sichert Qualität
Jeweils eine Gruppe von vier Trays mit insgesamt 40 korrekt ausgerichteten Spritzen wird dann von einem Transportband zu einem Schubert-Kamerasystem geführt, das abschließend die korrekte Länge, Füllung und Ausrichtung der Spritzen prüft und zudem sicherstellt, dass Kolbenstange, Etikett und Schutzkappe vorhanden sind. Trays mit fehlerhaften Spritzen werden automatisch aussortiert. Nur intakte Spritzen in korrekt befüllten Trays werden anschließend durch einen Schubert-Kartonierer verpackt. Die leeren Trays, vom Kartonierer kommend, werden über ein weiteres Transportband zurück zur Befüllstation befördert.
Neben der hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit war dem Pharmahersteller das produktschonende Handling und die Vermeidung von Glasbruch besonders wichtig – schließlich sollte die gesteigerte Leistung nicht mit einem höheren Ausschuss einhergehen. Die Zuführung mit Sternrädern eignet sich für diese Anforderung ideal, da sie sehr produktschonend und exakt auf die hohen Anforderungen der Pharmaproduktion abgestimmt ist. Zusätzlich bieten die Sternräder Flexibilität: Als austauschbare Formatteile können sie an beliebige Spritzenformate angepasst werden. So kann das Pharmaunternehmen flexibel auf künftige Marktanforderungen reagieren – und ist für die nächste Grippewelle bestens vorbereitet.
Gerhard Schubert GmbH, Crailsheim
Autorin: Karin Kleinbach
Sales-Account-Manager, Schubert-Pharma
Im Überblick: Zahlen & Fakten
- Formate: 1-ml-Langspritze mit 16-mm-Kanüle und Soft Cap, Tip Cap oder Hard Cap sowie 1-ml-Standardspritze mit Soft Cap oder Hard Cap
- Produktschonendes Handling
- Vereinzelung und Vorgruppierung über Sternräder, Transferkette und Gruppiertisch
- 10 Spritzen pro Tray
- Leistung von 400 Spritzen pro Minute
- Anpassung der Zuführung an vorgelagerte Produktion
- Verpackung der vorgruppierten Produkte durch Schubert Kartonierer
