Para un corto tiempo de comercialización

En una sala limpia de clase GMP C en su ubicación de Brensbach, Röchling Medical produce, entre otras cosas, envases farmacéuticos sofisticados, consumibles para diagnósticos médicos y componentes de tecnología médica. (Imagen: ENGEL)

Con una fuerza de cierre de 5000 kN cada una, las dos nuevas máquinas e-motion 500 totalmente eléctricas son las mayores máquinas de inyección que Röchling Medical opera completamente en la sala limpia. (Imagen: ENGEL)

Con una fuerza de cierre de 5000 kN cada una, las dos nuevas máquinas e-motion 500 totalmente eléctricas son las mayores máquinas de moldeo por inyección que Röchling Medical opera completamente en la sala limpia. (Imagen: ENGEL)

Dado que las inserciones de nido hechas de POM no pueden apilarse inmediatamente después de la extracción de la pieza, ENGEL instaló una cinta transportadora en forma de U por encima de la celda de producción como sección de enfriamiento posterior. Desde allí, el robot viper recoge las piezas y las descarga a través de la cinta transportadora inferior más grande. (Imagen: ENGEL)

Los robots viper 20 realizan dos tareas: retirar las piezas moldeadas por inyección del molde y transferir las piezas enfriadas desde la sección de post-enfriamiento hasta la cinta de descarga. (Imagen: ENGEL)

Cuanto menor sea la cantidad llenada de los viales, más complejo será el molde para las inserciones de nidos. Los núcleos colocados muy juntos requieren movimientos de máquina muy precisos. (Imagen: ENGEL)

El uso de dispositivos de control de temperatura e-temp aumenta significativamente la eficiencia energética de los procesos de regulación de temperatura. Conectados a la unidad de control de la máquina CC300 vía OPC UA, los dispositivos de control de temperatura ajustan la velocidad de sus bombas según la demanda. (Imagen: ENGEL)

Los armarios de control tienen sus propios intercambiadores de calor para reducir aún más las turbulencias del aire en la sala limpia. (Imagen: ENGEL)

De izquierda a derecha: Holger Kast de ENGEL Deutschland, Marco Treuner y Joachim Lehmann de Röchling Medical. (Imagen: ENGEL) / From left to right: Holger Kast from ENGEL Deutschland, Marco Treuner and Joachim Lehmann from Röchling Medical. (Picture: ENGEL)

Las máquinas de alto rendimiento totalmente eléctricas de ENGEL combinan eficiencia con precisión. Lo que fue decisivo para la inversión en ocho máquinas e-motion a la vez fue, para Röchling Medical, el paquete completo incluyendo digitalización. En la producción de sistemas Nest y Tub, las dos máquinas más grandes con una fuerza de cierre de 5000 kN destacan por sus procesos de termoconformado autocalibrados.

Los sistemas Nest y Tub son envases para productos farmacéuticos líquidos, presentados en viales o jeringas prellenadas. Debido al Covid-19, la demanda mundial ha aumentado masivamente, ya que también se ofrecen viales de vacunas en esta forma de envasado. Para Röchling Medical en la ubicación de Brensbach en Odenwald, los sistemas Nest y Tub son una nueva aplicación que requiere principalmente flexibilidad en la producción por inyección. Enfocados en viales, en Röchling se producen los insertos para nest en cinco tamaños diferentes en dos nuevas máquinas de inyección totalmente eléctricas ENGEL e-motion. También las bandejas (tubs) uniformes para todos los tamaños de nest, que requieren la mayor fuerza de cierre de 5000 kN en todo el espectro de piezas. Para poder preparar las herramientas de forma flexible, se encargaron dos máquinas de tamaño 500, diseñadas de manera idéntica, destinadas a esta aplicación. "En breve, las dos máquinas de 5000 kN estarán operativas las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con la producción de nest y tub", dice Marco Treuner, Gerente de Proyectos Técnicos de Röchling Medical.

Funciones adicionales aumentan la eficiencia en la sala limpia

Las dimensiones de los envases Nest y Tub están estandarizadas para poder usarlos en diferentes tipos y marcas de equipos de llenado y esterilización. Durante todo el proceso de llenado y procesamiento, las ampollas permanecen en el nest, evitando que se caigan o choquen entre sí. En la estructura en forma de panal, los viales, que generalmente son de vidrio, están bien protegidos. Para latas de 50 ml, caben 16 viales en el nest. Cuanto menor sea la cantidad llenada, más viales caben en un envase, y más celdas tiene el insert de nest. Para esta geometría de componentes exigente, se utiliza POM. Este material resiste bien la limpieza previa al proceso de llenado y es económico. Debido a su fuerte contracción, el POM requiere altas exigencias en la estabilidad y reproducibilidad del proceso de inyección. Además, el diseño de las herramientas incluye muchos núcleos largos y cercanos entre sí. "Necesitamos placas de sujeción de herramientas muy rígidas y diámetros de centrado especialmente pequeños para evitar sobreinyecciones en las grandes placas de la e-motion 500", explica Treuner. Diseñadas para alto rendimiento, las máquinas e-motion tienen placas muy rígidas por defecto. Específicamente para la aplicación de nest y tub en Röchling, ENGEL fabricó placas con un diámetro de centrado especialmente pequeño de 80 mm.

"ENGEL nos ofreció el mejor paquete completo", justifica Joachim Lehmann, Director de la Unidad de Negocios Medical Europe de Röchling, la decisión de inversión. Las dos máquinas de inyección e-motion 500 en versión para sala limpia están equipadas con un robot lineal de la serie viper y transportadores GMP adecuados, ambos desarrollados y fabricados por ENGEL. Además, para Röchling, se han desarrollado soluciones especiales a medida que hacen aún más eficiente el uso de estas grandes máquinas en la sala limpia. Los canales de cables están alojados en carcasa, los pequeños conjuntos de cables están tubificados y los armarios eléctricos tienen intercambiadores de calor propios, para evitar turbulencias de aire en estas áreas. Como las piezas de nest aún son demasiado inestables para apilarlas al salir de la herramienta, se instalaron encima de la unidad de cierre transportadores en forma de U adicionales como línea de enfriamiento posterior. Solo 15 minutos después del desmoldeo, el robot viper recoge las piezas de la cinta de enfriamiento y las apila en cajas, desplazándolas sobre los transportadores más grandes.

Asistente de termorregulación para procesos estables y mayor eficiencia energética

La clave para la sostenibilidad de las exigentes piezas de POM, además de la alta precisión de las máquinas de alto rendimiento totalmente eléctricas, es una temperatura muy constante, como explica Marco Treuner. "Debemos garantizar la calidad reproducible ya en el proceso de producción". Se realizan controles de calidad varias veces, tanto en la planta de Brensbach como en el cliente. Si el cliente, como en el caso actual, está en EE.UU., pasa suficiente tiempo entre la producción y el control de calidad, tras el cual el proceso de recristalización, es decir, la contracción, ha finalizado. En Röchling, también se simula la envejecimiento de las piezas durante seis meses mediante un proceso de control de temperatura paralelo.

Para una gestión de temperatura exactamente reproducible, Röchling Medical dio un paso hacia la digitalización. Ambas máquinas trabajan con iQ flow control, el asistente inteligente de termorregulación de ENGEL. Equipado con seis distribuidores de agua de enfriamiento e-flomo y tantos dispositivos de regulación de temperatura de la serie ENGEL e-temp, el sistema controla y regula automáticamente toda la producción mediante el software, manteniendo constantes las condiciones de temperatura. La diferencia de temperatura sirve como variable de control para la regulación dinámica de circuitos individuales.

En la solución de ENGEL, las máquinas de inyección y los dispositivos de regulación de temperatura se comunican mediante OPC UA. De esta forma, iQ flow control puede ajustar la velocidad de las bombas en los dispositivos de enfriamiento según la demanda real. Esta interacción combina constancia en la regulación con una productividad y eficiencia energética muy altas. "Desde que entramos en operación, ya se nota que las bombas reducen mucho su rendimiento. En algunos casos, funcionan con casi un 30% de potencia en lugar del 100% constante", informa Treuner. La inversión en iQ flow control fue motivada por el material, aunque el beneficio para la empresa, en forma de ahorro energético, es aún mayor. "Nos aseguramos de mantener bajo nuestro impacto ecológico y consideramos esto también al seleccionar a nuestros proveedores", enfatiza Lehmann. Röchling está certificada según ISO 50001. Los indicadores de consumo energético de las máquinas e-motion ayudan a gestionar sistemáticamente el energía.

Las máquinas médicas tienen prioridad

Las dos nuevas grandes células de producción forman parte de un paquete integral que ENGEL entregó a Brensbach en las últimas semanas. Las ocho nuevas máquinas e-motion con fuerzas de cierre de 1600, 2800 y 5000 kN están en uso en aplicaciones de envases farmacéuticos, diagnóstico y tecnología médica en la sala limpia. Además de los sistemas Nest y Tub, Röchling Medical produce, entre otros, racks para puntas de pipeta y placas de microtitulación con máquinas ENGEL. Como centro de competencia en tecnología de inyección, la planta de Brensbach combina producción de inyección, montaje y fabricación de moldes. La tecnología de accionamiento totalmente eléctrica es el estándar en la planta. Además de la alta precisión, el objetivo es evitar en la medida de lo posible el aceite en la sala limpia. También son cruciales los movimientos rápidos de las máquinas. Mientras que las piezas de nest tienen tiempos de ciclo de hasta 40 segundos, los tubs, con un ciclo de 10 segundos, requieren un rendimiento muy alto.

Impulsadas por el Covid-19, especialmente las dos grandes máquinas de 5000 kN enfrentaron una enorme presión de tiempo. "Al inicio de la pandemia, ajustamos nuestros procesos y priorizamos las máquinas médicas en todas las plantas", dice Holger Kast, ingeniero de ventas de ENGEL Alemania en Stuttgart. "Para el proyecto de Röchling, además, aceleramos la gestión de pedidos y retrasamos la carga burocrática".

Una característica adicional de ENGEL que contribuyó a una puesta en marcha rápida fue que las máquinas se entregaron en dos partes sin coste adicional. "Nuestra esclusa es demasiado pequeña para una máquina de 5000 kN completamente montada", explica Treuner. "Si hubiéramos tenido que abrir la sala limpia para introducir las máquinas, habría habido una parada de producción de toda una semana". Y esto para varios productos a la vez, ya que en la gran sala limpia GMP-C hay más de diez células de producción.

No menos importante, el sistema permite un corto tiempo de lanzamiento al mercado. "Con ENGEL tenemos un contacto central y comunicamos directamente", dice Lehmann. "Desde el principio, toda la celda de producción fue diseñada con precisión y todos los componentes coordinados. ENGEL nos facilitó mucho las cosas en las primeras fases. En células de producción complejas, no muchos logran hacerlo en este ritmo".