Projekt s Sanofi: průkopnická digitální výrobní buňka pro zdravotnickou techniku

„NextGen Medical Solution“: Na veletrhu K 2025 bude výrobu klobouků pro injektorové pera zajišťovat průkopnický kompletní systém založený na elektrickém Allrounderu 570 A. Arburg, Hack Formenbau, HB-Therm a Sanofi úzce spolupracovali na komplexním posouzení možností optimalizace. (Foto: Arburg)

V projektu s Hack, HB-Therm a Sanofi představí Arburg na veletrhu K 2025 na příkladu víček u injektorových per, jak lze díky digitálnímu propojení a inteligentním řídicím funkcím vyrábět zdravotnické výrobky ve vysoké kvalitě dílů. (Foto: Arburg) / In a project with Hack, HB-Therm and Sanofi, Arburg will be demonstrating at K 2025, using the example of caps for injector pens, how medical products can be produced in high part quality thanks to digital networking and intelligent control functions. (Photo: Arburg)

– „NextGen Medical Solution“: Projekt s Arburg, Hack Formenbau, HB-Therm a Sanofi nastavuje standard
– Obrovské výhody: nákladová efektivita, nízká spotřeba energie, vysoká dostupnost a kvalita dílů
– Příklad injekčního pera: rychle k sériové výrobě, snížené celkové náklady, jednoduchá validace

S projektem „NextGen Medical Solution“ ukazuje Arburg na výstavě K 2025 (stánek 13A13) na příkladu výroby víček pro injekční pera spolu s renomovaným OEM (výrobce originálního zařízení) Sanofi, jaké obrovské výhody může přinést včasná spolupráce klíčových partnerů při realizaci náročných výrobních buněk. Patří sem nákladová efektivita, výrazné snížení spotřeby energie a prostoru při zachování vysoké dostupnosti, produktivity a kvality dílů. To bylo dosaženo také díky digitální síťové propojenosti stroje, nástroje, automatizace a periferií, stejně jako řadou inteligentních funkcí integrovaných do řídicího systému Gestica.

„NextGen“ představuje moderní technologie, digitalizaci a sdružení komplexního know-how zkušených partnerů. Průkopnický turnkey systém byl realizován ve spolupráci se Sanofi, což je výzkumně orientovaná biopharma společnost, která intenzivně využívá AI k zlepšení života lidí a k dlouhodobému růstu. Ve spolupráci se společnostmi Arburg (strojní technika), Hack Formenbau (nástrojová technika) a HB-Therm (regulační zařízení) byly komplexně posouzeny možnosti optimalizace. Spolupráce v rámci hodnotového řetězce přinesla působivé výsledky: projekt nastavuje v oblasti zdravotnické techniky standard v oblasti snížených celkových nákladů (TCO), rychlé připravenosti výroby (Time to Production), schválení pro farmaceutický průmysl (Parametric release) a jednoduché obsluhy.

Rychlá realizace – od nápadu po sériovou výrobu

Klíčovým kritériem bylo co nejrychlejší zrealizování turnkey systému s jeho širokou škálou hardwarových a softwarových možností, aby bylo možné produkty co nejefektivněji uvést do sériové výroby. Celkovou odpovědnost za výrobní buňku včetně hardwaru a softwaru nesl jako generální dodavatel Arburg.

Výrobní buňka představená na K 2025, založená na elektrickém univerzálním stroji Allrounder 570 A „Comfort“ s tahem 2000 kN v čisté verzi, je standardem v oblasti zdravotnické techniky. Srdcem expozice je 8nástroj Hack, který efektivně vyrábí víčka z medicínského PP pro injekční pera v cyklu kratším než deset sekund. Zavěšený a tím velmi úsporný robot s šesti osami, integrovaný přímo do řídicího systému, ukládá vstřikované díly do separátních kavitek. Pokud je potřeba, obsluha může manuálně požádat o vzorky, které jsou následně uloženy do kvalitační zásuvky.

Standard v medicínské technice – zaměření na celkové náklady

Příklad ukazuje, že díky úplné spolupráci, projektování, včasnému výběru a specifickému návrhu vstřikovacího stroje včetně nástroje, periferií a materiálu lze dosáhnout výrazných úspor. Velkou výhodou je integrace všech dat do řídicího systému Gestica spolu s řadou pilotních a asistenčních funkcí. Tyto kroky umožňují rychlé a bezpečné nastavení, koordinovanou údržbu a preventivní správu náhradních dílů, stejně jako vysokou produktivitu. Dosahuje se krátkých cyklů, konzistentně vysoké kvality dílů, optimální kvality tavení a velmi vysoké celkové efektivity zařízení (OEE). Navíc je plocha turnkey systému přibližně o 25 procent* menší než u výrobní buňky s běžnou automatizací a robotem s šesti osami, a spotřeba energie je přibližně o 50 procent** nižší díky cíleně navrženému vstřikovacímu stroji a regulačním zařízením. Také emise CO2 a uhlíková stopa produktu (PCF) jsou sníženy.
(* ve vztahu k celkové šířce [mm] výrobní buňky s Allrounder 570 A a automatizací,
** na základě výpočtu podle Euromap 60.2 ve srovnání s neoptimalizovaným elektrickým vstřikovacím strojem)

Inteligentní komunikace přes řídicí systém Gestica

Řídicí systém Gestica funguje jako řídicí centrum pro inteligentní komunikaci mezi strojem a jeho okolím. Zde se shromažďují všechna data, včetně dat ze senzorů nástroje, regulačních zařízení a robotických systémů. Celá výrobní buňka je ovládána centrálně přes displej Gestica a upozorní na případné závady. To usnadňuje a zpřesňuje práci obsluhy. Obsluha tak může rychle vyhodnotit a odhadnout, kdy je třeba jednat, na základě poskytnutých dat.

Výrobní buňka pro Sanofi je vybavena řadou asistenčních a pilotních funkcí: s „aXw Control FillAssist“ lze simulovat plnění vstřikovacího dílu přímo v řídicím systému, což výrazně šetří čas při nastavování nástroje.
Udržitelně a energeticky úsporně se zajišťuje ohřev nebo vypnutí válcového modulu a nástroje pomocí „EnergyAssist“, zatímco „Arburg FlowPilot“ řídí teplotu nástroje. „aXw Control MeltAssist“ pak vypočítává využití plastifikace a dobu zdržení. Díky „aXw Control CycleAssist“ řídicí systém zná naprogramovaný cyklus. Kliknutím lze eliminovat neproduktivní časy a tím snížit cyklus nebo náklady na díl. „PressurePilot“ zajišťuje konstantní plnění formy.

Monitorování, dokumentace a zajištění kvality dílů

Další asistenční funkce zajišťují bezpečné spuštění složitých procesů, jejich validaci a rychlý přechod k prvnímu dobrému dílu. V rámci vědeckého vývoje procesu nejprve operátor definuje proces a jeho okno. Pomocí Design of Experiments (DoE) je toto okno potvrzeno pomocí asistenta a spolehlivě zdokumentováno. Po ověření výsledků operátor nastaví hranice procesu v řídicím systému Gestica. Aby byla zajištěna kvalita dílů, je vstřikovací proces i nástroj plně monitorován digitálními řídicími funkcemi. Zvlášť zajímavý je nový „aXw Control MoldlifeAssist“ – plně integrovaný systém Moldlife Sense od Hack, který je součástí řídicího systému Gestica. Integrovaná senzorová technologie monitoruje nástroj, umožňuje preventivní opatření, podporuje nastavování a plánování údržby nástroje a zlepšuje dostupnost, uživatelskou přívětivost a bezpečnost obsluhy. Díky komplexní kontrole parametrů procesu a nástroje v řídicím systému lze výrazně snížit další měření. Buňka je připravena na „Parametric Release“, což znamená, že systém je díky svým funkcím a digitální integraci periferií na tuto možnost připraven.