In der Pharmabranche geht der Trend zur Herstellung immer kleinerer Serien. Dies bedingt Verpackungslösungen, die eine hohe Flexibilität aufweisen, um die häufigen Chargenwechsel wirtschaftlich darstellen zu können. Eine Packung eines Produkts kann mehrere Komponenten beinhalten, beispielsweise vorgefüllte Spritzen, Nadeln, Vials, Beipackzettel sowie Kleinteile wie Kappen oder Hülsen. Für die sensiblen Produkte kommen häufig Trays zum Einsatz, deren Kavitäten so ausgeformt sind, dass die Produkte in dem Tray fixiert werden, sodass sie weder verrutschen noch mechanisch beschädigt werden können. Diese Trays können aus verschiedenen Materialien bestehen, z. B. APET-(amorphes Polyethylenterephthalat-)Blister sein, die mit Deckelfolien aus Papier oder Tyvek oder Aluminiumverbunden verschlossen werden. Nach dem Siegelprozess erfolgt die Kontrolle der fertig versiegelten Trays auf Vollständigkeit und Qualität.
Solch komplex ausgeformte Trays sind allerdings oftmals nicht selbststehend. Da das Beladen der Packungen jedoch grundsätzlich eine hohe Positioniergenauigkeit erfordert, werden hierfür spezielle Zuführsysteme genutzt und die Trays mithilfe dieser Trägersysteme zu den einzelnen Prozessschritten des Verpackungsprozesses transportiert. Eine solche Lösung ist der Multivac Tray Carrier, der optimal geeignet ist für das automatische Zuführen von Trays und die Bestückung mit den Produkten sowie für das Abführen von fertigen Kombinationspackungen. Der Tray Carrier wird in der Regel mit einem automatisierten Traysealer kombiniert. Für das automatisierte Einlegen der leeren Trays in den Träger kommt ein Tray Denester zum Einsatz.
Automatisierte Beladung
Für das Fertigen von Kleinstserien kann das Rundläufersystem zum Beispiel mit nur einem Tray Carrier, für höhere Taktraten mit mehreren Tray Carriern bestückt werden. Das Beladesystem kontrolliert in einem ersten Schritt mittels eines Überwachungssystems, ob tatsächlich alle Kavitäten des Tray Carriers mit den leeren Trays beladen sind. In einem zweiten Schritt werden die Träger über ein Bandsystem zum nächsten Prozessabschnitt transportiert. Dort erfolgt die Bestückung der Trays mit den einzelnen Produkten. Bei sehr kleinen Stückzahlen kann die Bestückung manuell erfolgen, bei großem Durchsatz werden die Trays automatisiert beladen.
Die automatisierte Zuführung der unterschiedlichen Produktkomponenten übernehmen verschiedene, individuell auf das jeweilige Produkt ausgelegte Systeme. So werden zum Beispiel vorgefüllte Spritzen auf Werkstückträgern für den Pick-&-Place-Vorgang zugeführt. Kleine Komponenten wie Kappen, Hülsen oder Nadeln gelangen oftmals als Bulkware zu einem Vibrationstopf, wo sie separiert und ausgerichtet werden. Produkte, die von einem vorgeschalteten Prozessschritt wie einer Kennzeichnungslösung kommen, lassen sich über eine Rollenbahn oder ein Bandsystem zuführen.
Jeder Tray wird mit den entsprechenden Produkten per Pick & Place bestückt. Hierfür werden die modularen Handhabungsmodule von Multivac in Abhängigkeit von Produkt und erforderlicher Taktzahl mit einem oder mehreren Robotern ausgestattet. Sie nehmen mit passenden Greifern die jeweiligen Produkte auf und legen sie zuverlässig in der entsprechenden Kavität des Trays ab.
Umfassende Qualitätskontrolle
Zur Packungsvollständigkeitsüberwachung der fertig beladenen Trays kommen Kamerasysteme zum Einsatz. Sind die Packungen in Ordnung, werden sie im Traysealer mit der Oberfolie versiegelt. Die versiegelten Packungen werden schließlich mithilfe des Tray Carriers zur Entnahmestation weitertransportiert. Dort entnimmt ein weiteres Handhabungsmodul die Trays aus dem Tray Carrier. Je nach Anforderung erfolgt dies einzeln oder zu mehreren Trays gleichzeitig. Die Gutpackungen werden schließlich auf einem Transportband weiter zum nächsten Verpackungsschritt, beispielsweise einer Kartonverpackung, transportiert.
Während des Entnahmeprozesses findet – immer auf Einzelpackungsebene – auch das Ausschleusen der Schlechtpackungen statt. Hierbei handelt es sich um Leerpackungen sowie um unvollständige Packungen, die wieder in den Prozess zurückgeführt werden dürfen. Auch prozessbedingte Schlechtpackungen werden komplett aus dem Prozess ausgeschleust. Eine Stichprobenentnahme zur sogenannten „in process control“ (IPC) ist jederzeit möglich. Zur Erfüllung der „good philosophy“ ist der Entnahmeprozess so gestaltet, dass der Roboter erst die Schlechtpackungen ausschleust und dann die Gutpackungen auf dem Transportband ablegt. Dadurch ist gewährleistet, dass Schlechtpackungen auch sicher aus dem Prozess ausgeschleust werden.
Die sichere und zugleich effiziente Verpackungslösung setzt sich aus einfachen Einzelmodulen zusammen, die perfekt aufeinander abgestimmt sind. Durch den modularen Aufbau kann das System optimal auf die jeweiligen Anforderungen ausgelegt werden, wobei die Bandbreite von Losgröße 1 bis hin zu hohen Fertigungsstückzahlen reicht.
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Autor: Luc van de Vel
Vice President MCP,
Multivac
