Qualität trotz Zeitdruck

Hier geht´s rund: PCR-Tests in der Corona-Pandemie

Die heiße Phase der Pandemie ist aktuell in den meisten Ländern überwunden. In einem Projekt für das Dosieren von PCR-Diagnostika im Jahr 2020 zählten Wochen und Tage für die Zielerreichung und den Erfolg. Zwei Rundläufer-Maschinen, davon eine neu und eine auf den technisch aktuellen Stand gebracht, sollten punktgenau in Betrieb gehen.

Umso früher, umso besser, hieß es in diesem Projekt. Doch auch unter Zeitdruck bleibt die Qualität von Maschinen das zentrale, entscheidende Kriterium. Die Gesundheit vieler Menschen hängt schließlich davon ab.

Ausgangspunkt war bei diesem Projekt eine bereits vorhandene kundenspezifische Anlage für das Dosieren von Diagnose-Liquida in Cartridges mit anschließendem Verschließen mit Folie. Nun sollte eine neue Anlage in ihren Prozessen und Funktionen exakt dieser ersten Anlage aus dem Jahr 2008 gleichen. Jedoch sollte die neue Anlage technisch und in den Sicherheitsstandards dem neuesten, aktuellen Stand entsprechen – und die vorhandene Anlage gleich mit modernisiert werden.

Für Sie entscheidend
  • Eine neue Anlage für PCR-Diagnostika und die Aktualisierung einer identisch vorhandenen in zehn Monaten während der Corona-Hochphase
  • Antriebe und die Sicherheitstechnik wurden auf den neuesten Stand der Technik gebracht und diverse technische Verbesserungen umgesetzt
  • Zeitlich minimierte Einbring- und Installationsphase (neue Anlage) und Umbauphase (vorhandene Anlage) mit minimierter Produktionsunterbrechung
  • Mitentscheidend für den Projekterfolg: sehr enges Teamwork auf allen Ebenen mit dem Kunden sowie intern
PCR-Tests in der Pandemie

Man kann davon ausgehen, dass der Kunde, ein renommiertes Unternehmen für pharmazeutische Wirkstoffe sowie diagnostische Tests und Einsatzstoffe, mit der ersten Auflage der Maschine zufrieden war und ist, wenn diese zwölf Jahre später als Vorlage für die zweite, neue Anlage dienen soll.

Gleichzeitig entstehen in zwölf Jahren täglicher Arbeit unweigerlich Erkenntnisse darüber, wie sich eine Anlage verbessern ließe. Dieses Feedback der Mitarbeitenden des Kunden sowie des Optima Services, der die vorhandene Anlage über die Jahre betreute, flossen unmittelbar in die aktualisierte Konzeption mit ein. Die Neuerungen umfassten insbesondere den Antrieb, die Umstellung auf aktuelle Sicherheitsstandards und -technologien sowie verschiedene ergänzende Material-Upgrades. Die Neuinstallation und die Umbauten an der vorhandenen Anlage würden die laufende Produktion unterbrechen, das ließe sich nicht vermeiden. Folglich musste die Projektplanung versuchen, auch diese Phase so kurz wie möglich zu gestalten. Vorgesehener Zeitrahmen des Gesamtprojekts: zehn Monate – statt mindestens zwölf, die Optima ursprünglich kalkuliert hatte.

Fast Track fürs Doppel-Projekt

Zwei Monate Zeitersparnis, das erfordert eine intensive Zusammenarbeit aller Beteiligten – intern und extern. Hilfreich ist dabei eine strategische und vertrauensvolle Partnerschaft, wie sie hier seit Jahren mit dem Kunden besteht. Wenn man sich an den Grenzen des zeitlich Machbaren bewegt, heißt das mitunter auch, dass viele, aber nicht alle Kundenwünsche im gesetzten Zeitrahmen umgesetzt werden können. Die enge Kooperation mit und auf Kundenseite zeichnete sich durch mehrere Faktoren aus: konstruktive Abstimmung darüber, was sinnvoll ist, kurze Entscheidungswege bis in die obersten Etagen, schnelle Design-Reviews und das zeitgleiche Einbeziehen all derjenigen, die täglich mit den Maschinen arbeiten.

Bei Optima war intern eine besonders enge Abstimmung zwischen Konstruktion und technischem Einkauf gefordert. Beispielsweise um zu klären, welche Teile überhaupt bzw. wann lieferbar wären oder ob sinnvolle Alternativen bestünden. Denn die Lieferketten waren zu diesem Zeitpunkt schon erheblich angespannt und die Nachfrage seitens der pharmazeutischen Zuliefererindustrie hoch. Zeitgleich lieferten Optima Service-Mitarbeitende wertvollen Input, wie sich die Haltbarkeit der Maschine – und damit auch die Präzision in manchen Funktionen – weiter steigern ließe.

Diagnose-Liquida in Cartridges

Für die fünf verschiedenen Formate wurden im Zuge der Aktualisierungen auch Verbesserungen für Formatwechselarbeiten installiert.

Maschine mit Behältnismagazin in Form eines Rondells.

Teil der Aktualisierungen der ersten Maschinenversion war ein neues Behältnismagazin. Mit diesem lassen sich die Anlagen jetzt unterbrechungsfrei betreiben.

Technik-Upgrade: gesteigerte Leistung

Die Anlagen verarbeiten kundenspezifische Behältnisse, sogenannte Cartridges, in fünf verschiedenen Formaten. Als Behältnisspeicher an der Anlage dient ein Rondell, in das ganze „Türme“ aus Behältnissen manuell eingelegt werden können.

Aus diesem jetzt vergrößerten Rondell werden die Behältnisse in den Maschinenrundläufer in einen Transportstern abgestapelt. In der aktualisierten Version sind das Rondell sowie die gesamte Anlage mit Servoantrieb ausgerüstet, was mehr Zeit für das Abstapeln in den Transportstern bringt und insgesamt zu einer Leistungssteigerung führt. Zudem können Bediener jetzt die Behältnisse bei laufendem Betrieb nachlegen, was die Anlageneffizienz stark erhöht. Am Rundläufer folgen zwei Dosierstationen mit Rotationskolbenpumpen, die nacheinander jeweils 50 Prozent der Diagnoseflüssigkeit befüllen. Mit dieser Aufteilung wird eine höhere Leistung erreicht im Vergleich zu einer 100-Prozent-Dosierung pro Station. Daraufhin folgt der erste Teil des Verschließens. Von der Rolle wird Aluminiumfolie zugeführt, die hier mittels UV-Bestrahlung inline dekontaminiert wird. Ihre Breite entspricht genau den Behältnisabmessungen, sodass die Folie zu 100 Prozent verwendet wird und kein Abfall entsteht. Per Pick-and-Place wird der gestanzte Zuschnitt auf dem Behältnis platziert und direkt an vier Punkten fixiert. Mit unverrückbarer Folie erreicht das Cartridge die zweite Siegelstation, wo nun genügend Zeit für eine sichere Heißversiegelung zur Verfügung steht. Der Anlagenteil mit Rondell und Rundläufer befindet sich komplett unter Laminar Flow.

Mit voller Kontrolle

Alle (mehrfach) geprüften Behältnisse werden in einen linearen Transport überführt. Auf dem weiteren Weg durchlaufen die Behältnisse einen Inkjet-Codierer, der die Folie bedruckt. Im Anschluss prüft eine Kamera-Kontrollstation die Bedruckung. Eine Durchlaufwaage führt die finale Bruttogewichtskontrolle durch. Sind auch diese Kontrollstellen passiert, werden die Produkte aus den beiden Diagnostik-Anlagen auf einem neu installierten, gemeinsamen Band zusammengeführt und zur automatisierten Sekundärverpackung weitertransportiert. 

Materialverbesserungen wurden am Stern und an Schächten durchgeführt. Was zuvor teilweise in Aluminium ausgeführt war, besteht nun aus Edelstahl. Diese Formatteile sind damit nicht nur langlebiger, sie bieten damit dauerhaft auch eine höhere Präzision, beispielsweise beim Heißversiegeln.

Siegelstation von Catridges

An vier Punkten wird vorversiegelt, anschließend komplett verschweißt. Die Siegelfolie wird zu 100 Prozent verwendet, sodass kein Abfall entsteht.

Maschine zur Heißversiegelung

Nach der Vorversiegelung steht genügend Zeit zur Verfügung, um die finale Heißversiegelung mit hoher Leistung durchführen zu können.

Guter Plan spart Zeit

Zeitlich heikel war schließlich auch die Einbringphase der neuen Anlage mit paralleler Umbauphase der vorhandenen Anlage für alle Upgrades. Um den Produktionsstopp so kurz wie möglich zu gestalten, war intern bei Optima erneut eine enge Abstimmung gefragt. Es waren am Ende zwei spezialisierte Teams, die beim Kunden anrückten. Denn das Aufstellen einer neuen Anlage bringt andere Herausforderungen mit sich als der Vor-Ort-Umbau einer bestehenden Anlage. Bei der intensiven Planung wurden auch die Gegebenheiten vor Ort genau geprüft. Das machte sich bezahlt. Beide Zeitfenster wurden eingehalten; die Einbring- und Umbauphase sowie die gesamte Projektlaufzeit von zehn Monaten. Beide Anlagen produzieren wie gewünscht. Ihre Maximalleistungen liegen identisch bei 1.500 Objekten in der Stunde.

Nach Abschluss dieses Projekts wurde erneut ein Auftrag an Optima vergeben – was sich auch als eine Form von positivem Kundenfeedback interpretieren lässt. Wieder handelt es sich um eine Anlage für Diagnostik-Produkte: Dieses Mal um eine deutlich größere Anlage, die ebenfalls als Sondermaschinenbau umfassend auf spezifische Kundenanforderungen ausgelegt sein wird.

3 Personen bei einer Teambesprechung vor einem Whiteboard.
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