NextGen Medical Solution: Wegweisende Fertigungszelle optimiert mit KI-Tools

„NextGen Medical Solution“: Auf der Fakuma 2026 fertigt eine Turnkey-Anlage rund um einen elektrischen Allrounder 570 A Kappen für Injektor-Pens. In enger Zusammenarbeit haben Arburg, Hack Formenbau, HB-Therm und ein namhafter OEM die Optimierungspotenziale ganzheitlich betrachtet. (Foto: Arburg)

Arburg zeigt auf der Fakuma 2026 am Beispiel von Kappen für Injektoren-Pens, wie sich medizinische Produkte dank digitaler Vernetzung und intelligenter Steuerungsfunktionen kosteneffizient und in hoher Teilequalität produzieren lassen. (Foto: Arburg)

Eine „smarte“ Kommunikation zwischen Maschine und Spritzgießwerkzeug ist mit dem vollständig in die Gestica-Steuerung integrierten „aXw Control MoldlifeAssist“ möglich. (Foto: Arburg)

– Zielgerichtet und effizient: Kundenvorteile durch frühe und umfassende Zusammenarbeit der Projektpartner
– Erweitert: Benchmark-Zelle nutzt KI-Tools, um Prozess und Produktqualität zu optimieren
– Kappen Injektor-Pen: Schnell zum einsatzbereiten Produkt bei Reduktion der TCO und laufenden Kosten

Auf der Fakuma 2026 präsentiert Arburg (Halle A3, Stand 3101) das erweiterte Projekt „NextGen Medical Solution“. Um einen Benchmark in der Medizintechnik zu schaffen, haben Arburg (Maschine), Hack Formenbau (Werkzeugtechnik), HB-Therm (Temperiergeräte) und ein namhafter Biopharma-OEM die Optimierungspotenziale ganzheitlich betrachtet und voll ausgeschöpft. In der Turnkey-Anlage rund um einen elektrischen Allrounder 570 A sind Maschine, Werkzeug, Automation und Peripherie digital vernetzt. Neu ist das in die Gestica-Steuerung integrierte KI-Tool „Hopper“ von Plus10, das Parameter und Produktqualität selbstlernend optimiert.

Am Beispiel von Kappen für Injektoren-Pens wird gezeigt, welche enormen Vorteile die Fertigungszelle bietet. Die frühzeitige Zusammenarbeit aller Schlüsselpartner bei der Realisierung solcher anspruchsvollen Fertigungszellen senkt zum einen den Aufwand für den OEM bzw. den Kunden. Zum anderen reduzieren sich die Gesamtkosten (TCO) durch die punktgenaue Abstimmung und die Integration aller wesentlichen Peripheriegeräte in die zentrale Gestica-Maschinensteuerung, über die sich die Fertigungszelle einfach und sicher bedienen lässt. Weitere Kundenvorteile reichen von kurzer Time to Market und schneller Time to Production (Produktionsbereitschaft) über minimierte laufende Betriebskosten für Energie und Stellfläche bis hin zu reduzierten Kosten bei der Qualitätsprüfung. Bei Arburg als Generalunternehmer liegt die Gesamtverantwortung für die Fertigungszelle samt Hard- und Software.

Daten in zentraler Gestica-Steuerung zusammengefasst

Der Fokus der Fertigungszelle „NextGen Medical Solution“ rund um einen elektrischen Allrounder 570 A in Reinraumausführung liegt auf „Parametric Release“, also die Freigabe für die Medizin- und Pharmaindustrie. Das Herzstück des Exponats ist ein 8-fach-Werkzeug von Hack, mit dem in rund zehn Sekunden Zykluszeit Kappen aus PP von Borouge International für Injektoren-Pens gefertigt werden. Ein hängend montierter, platzsparender und in die Steuerung integrierter Sechs-Achs-Roboter entnimmt die Spritzteile aus dem Werkzeug und legt sie nach Kavitäten separiert ab. Ein großer Benefit ist der gemeinsame Datensatz in der Gestica, in dem neben den Werkzeugdaten auch die von Temperiergeräten und Robot-System zusammengeführt sind. Die Fertigungszelle ist dadurch einfacher zu steuern, schneller produktionsbereit und fertigt weniger Ausschuss.

Alle Daten werden zentral protokolliert – nicht nur in der Steuerung, sondern auch im digital vernetzten Kundenportal arburgXworld und dem Arburg-eigenen MES (ALS). Das ermöglicht eine klare Schusszuordnung.

Neu: integriertes KI-Tool „Hopper“

Hinzu kommt neu der in die Gestica-Steuerung integrierte „Hopper“ von Plus10. Dieses Software-Tool nutzt Künstliche Intelligenz (KI), um Maschinen- und Prozessdaten live zu analysieren, selbstständig abweichende Muster zu erkennen, Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und Qualität zu lernen und Vorhersagen zur Teilequalität zu treffen. Bei relevanten Abweichungen schlägt der „Hopper“ optimierte Prozessparameter vor, die direkt übernommen werden können. Das reduziert aufwändige Qualitätsprüfungen. Zudem lassen sich wichtige Qualitätsparameter jederzeit einsehen und direkt in der Steuerung dokumentieren. Auf der Fakuma 2026 wird dies live demonstriert.

Smarte Kommunikation zwischen Werkzeug und Maschine

Besonders für komplexe Werkzeuge und Dauerläufer prädestiniert ist der „aXw Control MoldlifeAssist“ – das vollständig in die Gestica-Steuerung integrierte „Moldlife Sense“ Computer-System des Partners Hack Digital Solutions. Damit ist auf Basis der Schnittstelle Euromap 82.5 eine smarte Kommunikation zwischen der Maschine bzw. Fertigungszelle und dem Spritzgießwerkzeug möglich. Die zugehörige Hardware sind ein Stecker an der festen Werkzeugplatte und eine Box an der Maschinenrückseite. Somit kann ein System für mehrere Werkzeuge genutzt werden.

Der „MoldlifeAssist“ unterstützt beim Rüsten, Überwachen und Warten des Werkzeugs und verbessert die Verfügbarkeit und Bedienersicherheit. Sein „Rüstassistent“ mit digitaler Ausrichthilfe führt den Bediener über Bilder Schritt für Schritt.

Mittels integrierter Sensortechnologie wird das Werkzeug über den kompletten Lebenszyklus hinsichtlich Temperatur, Akustik, Atmung und Ausrichtung überwacht (Condition Monitoring). Die Messwerte verschiedener Sensoren lassen sich in der Steuerung visualisieren und überwachen sowie die Werkzeugdaten protokollieren und dokumentieren.

Teilequalität definiert, dokumentiert und sichergestellt

Weitere definierte Schnittstellen sowie Assistenz- und Pilotfunktionen tragen dazu bei, die Prozesse zu beschleunigen, Fehler zu reduzieren, die Teilequalität zu steigern und eine schnelle Time to Market zu erzielen. So sorgt z. B. der „aXw Control FillAssist“ für schnelle Prozessfindung, während der neue „aXw Control DoEAssist“ die schnelle Festlegung des richtigen Prozessfensters ermöglicht und eine strukturierte Validierung in Form von „Design of Experiments“ (DoE) direkt auf die Maschine bringt. Weitere Assistenten ermöglichen ein großes Prozessfenster und hohe Effizienz. Dazu gehören u. a. der „aXw Control MeltAssist“, der für eine optimierte Auslastung der Plastifizierung und Verweilzeiten sorgt, der „aXw Control CycleAssist“, der die unproduktiven Zeiten im Zyklusablauf eliminiert, und der „aXw Control EnergyAssist“ für energiesparendes Aufheizen und Abschalten des Zylindermoduls. Die Toleranzgrenzen für das Prozessfenster lassen sich im Programm hinterlegen. Der „aXw Control StabilityAssist“ wiederum steigert die Prozessstabilität, indem er kontinuierlich wichtige Parameter überwacht und schleichende Abweichungen registriert.

Durch das gemeinsame Wartungsmanagement, umfassende Nutzung von Sensorik und vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) lassen sich der Wartungsaufwand und ungeplante Stillstände deutlich reduzieren.