Une affaire propre : l'intégration de machines d'injection dans le mur de la salle blanche réduit les coûts énergétiques et empêche l'entrée de particules

La société Pajunk GmbH développe et produit divers dispositifs médicaux. Son siège social à Geisingen, dans le Bade-Wurtemberg, a vu la construction d'un nouveau centre de production et de logistique doté d'une salle blanche de classe GMP D, couvrant une superficie de 1 015 m². (Source : bc-technology GmbH)

Dans la nouvelle salle blanche, différentes étapes de travail sont réalisées : cela inclut notamment la fabrication de produits pour la biopsie et l'anesthésie ainsi que les processus de contrôle et d'emballage. (Source : bc-technology GmbH)

Dans la nouvelle salle blanche, différentes étapes de travail sont effectuées : cela inclut notamment la fabrication de produits pour la biopsie et l'anesthésie ainsi que les processus de contrôle et d'emballage. (Source : bc-technology GmbH)

Certaines composants sont fabriqués à l'aide du procédé d'injection plastique. Cependant, la production en salle blanche présente l'inconvénient que les machines génèrent beaucoup de chaleur, ce qui entraîne une consommation d'énergie élevée par le biais des systèmes de climatisation installés. C'est pourquoi bc-technology a développé, en collaboration avec le fabricant de machines d'injection, un concept permettant d'intégrer les machines dans le mur de la salle blanche, sans que des particules indésirables ne puissent se développer. (Source : bc-technology GmbH)

Certaines composants sont fabriqués à l'aide du procédé d'injection plastique. Cependant, la production en salle blanche présente l'inconvénient que les machines génèrent beaucoup de chaleur, ce qui entraîne une consommation d'énergie élevée par les systèmes de climatisation installés. C'est pourquoi bc-technology a développé, en collaboration avec le fabricant de machines d'injection, un concept permettant d'intégrer les machines dans le mur de la salle blanche, sans que des particules indésirables ne puissent se développer. (Source : bc-technology GmbH)

Certaines composants sont fabriqués à l'aide du procédé d'injection plastique. Cependant, la production en salle blanche présente l'inconvénient que les machines génèrent beaucoup de chaleur, ce qui entraîne une consommation d'énergie élevée par les climatiseurs installés. C'est pourquoi bc-technology a développé, en collaboration avec le fabricant de machines d'injection, un concept permettant d'intégrer les machines dans le mur de la salle blanche, sans que des particules indésirables ne puissent se développer. (Source : bc-technology GmbH)

La machine d'injection se trouve dans la zone noire du nouveau centre de production et de logistique. Cependant, elle peut être chargée et déchargée depuis la salle blanche. Pour la zone d'injection, une unité de filtre-ventilateur à flux horizontal (FFU) a été fixée sur le boîtier de la machine d'injection en tant que zone de protection, afin que les pièces restent toujours dans des conditions de salle blanche. (Source : bc-technology GmbH)

La machine d'injection se trouve dans la zone noire du nouveau centre de production et de logistique. Cependant, elle peut être chargée et déchargée depuis la salle blanche. Pour la zone d'injection, une unité de filtre-ventilateur à flux horizontal (FFU) a été fixée au boîtier de la machine d'injection en tant que zone de protection, afin que les pièces restent toujours dans des conditions de salle blanche. (Source : bc-technology GmbH)

Lors de la planification de la salle blanche, bc-technology a dû prendre en compte l'exigence de Pajunk selon laquelle des machines peuvent également être connectées ultérieurement, qui doivent être mises en service à des moments différents et de manière indépendante. (Source : bc-technology GmbH)

Dans le couloir des visiteurs, la salle blanche dispose d'une paroi en verre de hauteur murale et de grande surface. (Source : bc-technology GmbH)

Depuis les années 1960, Pajunk GmbH développe et produit divers produits pour la technologie médicale. Afin de prévenir la contamination par des germes et des particules, la fabrication doit avoir lieu dans des salles blanches conformes aux exigences élevées du guide EG-GMP. La production de composants pour la biopsie et l'anesthésie par moulage par injection en salle blanche s'accompagne cependant de coûts énergétiques élevés. Pour le nouveau centre logistique et de production à Geisingen, dans le Bade-Wurtemberg, l'entreprise recherchait donc une solution économe en énergie. Pajunk a confié la réalisation à bc-technology GmbH : les experts en salles blanches ont planifié et livré, en étroite collaboration avec le fabricant de machines d'injection impliqué, une salle blanche conforme à la classe GMP D d'une superficie de 1 015 m2, dans laquelle les machines d'injection sont intégrées directement dans le mur de la salle blanche. Les locaux ont été conçus de manière à permettre l'intégration future d'autres machines.

Jusqu'à récemment, Pajunk GmbH fabriquait diverses pièces moulées par injection, utilisées notamment dans la pratique médicale pour la biopsie et l'anesthésie, dans un processus externalisé. Le nouveau centre logistique et de production, spacieux, d'une superficie totale de 4 550 m2, offre désormais la possibilité de réaliser la fabrication des composants sur site. Cela permet d'une part un meilleur contrôle de la production, et d'autre part, la chaîne de processus complète, de la conception à la livraison, est rationalisée. Il est également prévu que différentes méthodes d'essai soient effectuées en salle blanche, ainsi que des processus d'emballage dans des systèmes de barrière stérile. Une autre exigence pour la nouvelle salle blanche était que l'alimentation en matériaux depuis le stock automatique de petits éléments (AKL) soit autonome via la trémie à matériaux, afin d'optimiser les processus logistiques internes.

Les machines d'injection augmentent la consommation d'énergie en salle blanche

Lors de la planification concrète, le spécialiste en technologie médicale a cependant rencontré plusieurs défis. « Nous avons des exigences très strictes en matière d'hygiène et de qualité de nos produits », explique Armin Pfeifer, responsable du management de la qualité chez Pajunk GmbH. « En même temps, nous voulions simplifier au maximum les processus de fabrication pour pouvoir éviter autant que possible les processus de nettoyage après la production. » Une solution courante consiste à déplacer entièrement le processus de fabrication des produits de technologie médicale en salle blanche. Le problème : l'installation de machines d'injection en salle blanche augmente significativement la consommation d'énergie. La cause en est la forte production de chaleur générée par le processus d'injection : lors de l'injection de thermoplastiques, la masse plastique atteint environ 300 °C, ce qui augmente la température ambiante. La production en conditions de salle blanche nécessite cependant, entre autres, des températures constantes, ce qui sollicite davantage les systèmes de climatisation installés et entraîne une consommation d'énergie plus élevée.

Pajunk a donc recherché une solution permettant de fabriquer d'une part les produits de moulage par injection en plastique dans des conditions strictes, et d'autre part, de maintenir les coûts énergétiques faibles. Lors de recherches et d'échanges d'expériences avec des fabricants régionaux du secteur, l'entreprise a été attirée par bc-technology GmbH. Grâce à un concept de planification convaincant pour la salle blanche, y compris ses équipements auxiliaires et la technologie MSR, les spécialistes en salles blanches de Dettingen ont reçu la commande de Pajunk.

Conditions de fabrication propres grâce à la connexion des machines d'injection à la salle blanche

« Pour répondre à ces exigences, nous avons travaillé en étroite collaboration avec le fabricant de machines impliqué dans le projet », rapporte Jürgen Wolf, chef de projet chez bc-technology GmbH. « La machine d'injection avec le changeur de pièces associé se trouve à l'extérieur, sur le mur de la salle blanche, dans la zone noire du centre de production. Cependant, elle a été installée de manière à pouvoir être approvisionnée et déchargée depuis la salle blanche. » Pour cela, les pièces brutes à recouvrir sont placées dans l'outil. Ensuite, la table tournante est tournée de 180° vers la machine. Pendant le processus d'injection, les pièces injectées lors du cycle précédent peuvent être retirées dans la salle blanche.

Pour que les pièces soient recouvertes en conditions de salle blanche, une unité de filtration à flux horizontal (FFU) a été installée comme zone de protection sur le boîtier de la machine d'injection. « Le concept de turbulence de l'air créée par les FFU, ainsi que sa mise en œuvre pratique, nous ont convaincus. Nous avons également pu bien comprendre les avantages qui en découlent », explique Armin Pfeifer, responsable du management de la qualité. La qualité de l'air de la FFU correspond à la classe 5 selon DIN EN ISO 14644 et est conforme à la classe de pureté A selon le guide EG-GMP, Annexe 1. L'installation des machines d'injection dans la zone noire entraîne d'une part une très faible charge thermique dans la salle blanche, ce qui signifie des coûts énergétiques faibles. D'autre part, le personnel responsable peut entretenir les machines d'injection dans la zone noire, ce qui simplifie fondamentalement les processus de fabrication internes. De plus, les conditions de la salle blanche ne sont pas inutilement affectées par le développement de particules.

Concept évolutif pour une grande flexibilité

« Lors de la planification, un autre aspect crucial était que Pajunk souhaitait un concept pouvant être étendu ultérieurement », explique Wolf. « Cela signifie qu'après la finition et la mise en service initiale de la salle blanche, il doit encore être possible d'intégrer des machines d'injection et d'autres technologies, telles que la soudure laser, la gravure laser ou des procédés de fabrication robotisés, de manière indépendante et à différents moments. » En seulement 9 mois de travaux, le projet, d'une superficie de 1 015 m², a été réalisé, avec des sas de 122 m2. La salle blanche dispose également d'un mur en verre de grande surface, allant du sol au plafond, dans le couloir des visiteurs. Deux machines d'injection ont déjà été connectées lors de la construction ; une troisième a été ajoutée à la fin de l'année 2018. Pour permettre ces extensions ultérieures, la salle blanche est séparée de l'intérieur par un mur mobile. De cette façon, l'ouverture nécessaire pour une nouvelle machine peut être découpée sans contaminer la salle blanche avec des particules indésirables.

En 2019, d'autres machines d'injection sont prévues. Étant donné que le concept de connexion a fait ses preuves, il sera également utilisé pour l'intégration des nouvelles machines à venir. Les directeurs, Mme Pajunk-Schelling et M. Hauger, considèrent également le projet de manière très positive : « La collaboration a été simple et constructive. Nous pouvons également envisager de continuer à coopérer avec bc-technology à l'avenir. »