Demostrando competencia en embalaje

Para la carga segura de los blísters, tres robots Stäubli trabajan en paralelo en una línea de blísters Uhlmann. (Derechos de autor: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Tres robots Stäubli trabajan juntos en paralelo en una línea de blísters Uhlmann para garantizar que los blísters se carguen de manera segura. (Derechos de autor: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

En la primera estación de robots, un Stäubli TS2-60, equipado con un pinza diez veces, inserta jeringas llenas. (Derechos de autor: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / En la primera estación de robots, un Stäubli TS2-60, equipado con un pinza diez veces, inserta jeringas llenas. (Derechos de autor: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

En la segunda unidad de alimentación, se insertan hasta 400 agujas por minuto en la cavidad del blíster. (Derechos de autor: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / In the second feeding unit, up to 400 needles per minute are inserted into the blister cavity. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Vista del pinza del robot de cuatro ejes. Se pueden ver claramente: los diferentes componentes con los que se llena cada blíster. (Derechos de autor: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / View of the gripper on the four-axis robot. Clearly visible: the various components with which each blister is filled. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

¿Cómo empaquetar conjuntos de jeringas con cuatro componentes cada uno, a 200 unidades por minuto, según los requisitos de la producción farmacéutica? Uhlmann Pac-Systeme tiene la respuesta: con una máquina de blísters UPS 5. Su concepto de instalación, que utiliza robots SCARA higiénicos de Stäubli para procesos de manejo críticos en tiempos de ciclo, se puede escalar modularmente. Recientemente, se puso en marcha la instalación más larga hasta ahora, con cuatro estaciones de robots y sistemas de alimentación de alta velocidad.

Mejor parenteral: esa es la consigna de los médicos para numerosos medicamentos. Significa que se quiere evitar el "desvío" a través del estómago y administrar los principios activos directamente donde deben actuar, por ejemplo, con jeringas, plumas y otros "dispositivos de administración de fármacos".

Para esta tarea, Uhlmann Pac-Systeme desarrolla y fabrica las instalaciones de embalaje secundario adecuadas. Con frecuencia, la dosis del medicamento se empaqueta en un blíster como una "dosis única" junto con el dispositivo de inyección. Para este tipo de medicación, Uhlmann ha desarrollado la serie de máquinas de blísters UPS 5, que se puede ampliar fácilmente de forma modular y adaptarse a diferentes requisitos de los usuarios.

En el proyecto de cliente descrito aquí, Uhlmann utilizó robots SCARA de Stäubli. Los precisos robots de cuatro ejes, montados en la estructura de la máquina en cada estación, colocan diferentes productos parenterales en los blísters que forma la UPS 5. La alimentación de los diferentes productos parenterales es realizada por los sistemas SyPro y LiPro desarrollados por Uhlmann. Los ganchos de los robots, diseñados a medida, también son desarrollos propios. Así, se pueden empaquetar conjuntos de jeringas o plumas a alta velocidad y de forma farmacéuticamente compatible.

La UPS 5 más larga y potente hasta ahora fue entregada recientemente a una empresa farmacéutica global que produce un conjunto de medicamentos compuesto por una jeringa desechable y un principio activo de dos componentes. Esto significa que en cada blíster hay cuatro componentes: una jeringa cargada con el principio activo 1, dos agujas y un vial con el principio activo 2. La combinación de estos componentes constituye la dosis única para un principio activo inyectado.

Tres robots, cuatro componentes, un blíster

Los ingenieros de proyectos de Uhlmann Pac-Systeme lograron resolver esta tarea de embalaje con tres robots SCARA del tipo Stäubli TS2-60 y, mediante la incorporación de una estación adicional de robot, actualmente no utilizada, garantizan un máximo nivel de flexibilidad. La instalación estará preparada para en el futuro empaquetar productos farmacéuticos aún más complejos.

La primera estación de trabajo de la UPS 5 crea la matriz de blísters: se calienta una lámina de PET y, en la llamada estación de moldeado, se le da forma mediante aire comprimido y luego se enfría rápidamente, en segundos. De esta manera, se pueden fabricar blísters con una profundidad de hasta 40 mm. En el caso descrito aquí, basta con aproximadamente 20 mm. En total, diez blísters se colocan en paralelo y se alimentan a las siguientes estaciones de robot.

Primera estación de robot: colocación de jeringas llenas

En la primera estación de robot, la tarea es colocar las jeringas llenas en los blísters. Aquí ya se exigen altas prestaciones a los robots SCARA TS2-60 de Stäubli. El robot altamente dinámico coloca de manera fiable hasta 200 jeringas por minuto. Estas se presentan al robot mediante la alimentación SyPro, desarrollada por Uhlmann específicamente para jeringas de vidrio sensibles. La transferencia inicialmente se realiza en posición suspendida y, justo antes de la extracción, se gira 90 grados para que el gancho de vacío del robot pueda tomar y dejar diez jeringas cada vez.

Segunda estación: manejo de 2 x 200 agujas por minuto

En la segunda estación, se añaden dos tipos diferentes de agujas, marcadas por ejemplo en azul y naranja. La velocidad es, por tanto, el doble: el segundo robot, igual en construcción, coloca 400 agujas en el blíster por minuto.

Por qué en cada blíster hay dos agujas diferentes, explica Janina Triska, gerente de proyectos en Uhlmann Pac-Systeme: "Para este principio activo inyectable, como en muchos otros medicamentos parenterales, es necesario mezclar dos componentes antes de la administración. Solo así el principio activo se activa. Aquí, los dos componentes están contenidos, por un lado, en la jeringa y, por otro, en el vial. Con una aguja, se extrae el contenido del vial en la jeringa, y la otra se usa para administrar el medicamento".

En esta estación, se utiliza un segundo sistema de alimentación SyPro, que, sin embargo, emplea un concepto de transporte diferente y alimenta las agujas en paralelo, una al lado de la otra. Al observar cuidadosamente el proceso de colocación, se nota que el robot, que toma e inserta diez agujas, realiza dos ciclos diferentes. Janina Triska: "Solo así podemos alcanzar el alto rendimiento requerido en las dos filas de blísters y asegurar que se colocan 200 agujas azules y 200 naranjas en cada uno".

Estación 3: llegada de los viales

En esta estación, el tercer robot, igual en construcción, coloca viales con el segundo principio activo en los blísters. Aquí, los viales se transportan en posición vertical mediante una alimentación LiPro controlada por servomotor y se giran 90° en el punto de recogida. El TS2-60 extrae diez viales a la vez con su gancho de vacío y los coloca simultáneamente en los blísters correspondientes. Los blísters llenos se inspeccionan mediante visión artificial, se sellan y se separan en la estación de punzonado. Solo los blísters perfectos se envían al empaquetador, que los coloca en cajas plegables.

Una cuarta unidad de alimentación de la máquina de blísters ya está equipada con un robot, pero por ahora no funciona. Janina Triska explica por qué: "El cliente no solo quería una máquina muy eficiente, sino también muy flexible. Por eso, diseñamos la máquina de modo que pudiera incorporar otra componente en el futuro. Sin embargo, esta función no se está utilizando actualmente".

Robots de Stäubli: referencia en aplicaciones farmacéuticas

Que en las cuatro estaciones — y en general en las instalaciones UPS 5 — se utilicen robots SCARA del tipo Stäubli TS2-60 tiene buenas razones: este tipo de robot es muy común en la producción farmacéutica. Además de su diseño higiénico superior, destaca por su alta precisión, larga durabilidad y la impresionante dinámica, que contribuyen decisivamente a cumplir con los requisitos de tiempo de ciclo.

El manejo de la instalación es lo más sencillo e intuitivo posible. La controladora del robot se comunica con la PLC superior de Schneider, y como interfaz hombre-máquina se usa "Smart Control" de Uhlmann: es tan intuitivo como usar una app, ya que el usuario ve un modelo 3D de la máquina y puede hacer zoom en las áreas y funciones que desea observar o modificar, con solo hacer clic.

Una instalación especial basada en un estándar probado

La instalación, por supuesto GMP, tiene aproximadamente 15 metros de longitud, siendo la más larga que Uhlmann ha diseñado y construido hasta ahora. También existen máquinas de blísters menos complejas que ocupan solo unos pocos metros cuadrados.

Pero, aun así, esta instalación no solo impresiona por sus dimensiones. Janina Triska comenta: "La máquina empaqueta diferentes componentes a través de varias alimentaciones en modo de turno a velocidades muy altas. Los robots y otros componentes de automatización destacan por su rendimiento excepcional. Es realmente impresionante y refleja un alto nivel de competencia en los detalles". Los requisitos y objetivos del usuario se cumplen al cien por cien.