Egy tiszta ügy: A fröccsöntő gépek integrálása a tisztatéri falba csökkenti az energia költségeket és megakadályozza a részecskék bejutását

A Pajunk GmbH különféle orvostechnikai termékeket fejleszt és gyárt. A baden-württembergi Geisingen székhelyén egy új gyártási és logisztikai központot építettek, amelyben egy GMP osztály D tisztatér található, melynek területe 1.015 m2. (Forrás: bc-technology GmbH)

Az új tisztatérben különféle munkafolyamatokat végeznek: ide tartozik többek között a biopsziához és érzéstelenítéshez szükséges termékek gyártása, valamint a vizsgálati és csomagolási folyamatok. (Forrás: bc-technology GmbH)

Az új tisztatérben különböző munkafolyamatokat végeznek: ide tartozik többek között a biopsziához és érzéstelenítéshez szükséges termékek gyártása, valamint vizsgálati és csomagolási folyamatok. (Forrás: bc-technology GmbH)

Néhány alkatrész műanyag fröccsöntő eljárással készül. A tisztatéri gyártás azonban azzal jár, hogy a gépek nagyon sok hőt termelnek, ami magas energiafogyasztást eredményez a telepített klímaberendezések révén. Ezért a bc-technology a fröccsöntő gépgyártóval közösen olyan koncepciót dolgozott ki, amely lehetővé teszi, hogy a gépeket beépítsék a tisztatéri falba anélkül, hogy nem kívánt részecskék keletkeznének. (Forrás: bc-technology GmbH)

Néhány alkatrész a műanyag fröccsöntő eljárással készül. A tisztatéri gyártás azonban azzal a hátránnyal jár, hogy a gépek nagyon sok hőt termelnek, ami magas energiafogyasztást eredményez a telepített klímaberendezések révén. Ezért a bc-technology a fröccsöntőgépek gyártójával közösen olyan koncepciót dolgozott ki, amely lehetővé teszi, hogy a gépeket a tisztatéri falba integrálják anélkül, hogy nem kívánt részecskék keletkeznének. (Forrás: bc-technology GmbH)

Néhány alkatrész műanyag fröccsöntő eljárással készül. A tisztatérben történő gyártás azonban azzal jár, hogy a gépek nagyon sok hőt termelnek, ami magas energiafogyasztást eredményez a telepített klímaberendezések révén. Ezért a bc-technology a fröccsöntő gépgyártóval közösen olyan koncepciót dolgozott ki, amely lehetővé teszi, hogy a gépeket beépítsék a tisztatér falába anélkül, hogy nem kívánt részecskék keletkeznének. (Forrás: bc-technology GmbH)

A fröccsöntő gép az új gyártási és logisztikai központ fekete területén található. Azonban a tisztatérből be- és kirakható. A fröccsöntő területhez egy vízszintesen áramló szűrő-ventilátor egységet (FFU) szereltek a fröccsöntő gép házára védőzónaként, hogy az alkatrészek mindig tisztatéri körülmények között legyenek. (Forrás: bc-technology GmbH)

A fröccsöntőgép az új gyártási és logisztikai központ fekete területén található. Azonban a tisztatérből be- és kirakodható. A fröccsöntési területhez egy vízszintesen áramló szűrő-ventilátoros egységet (FFU) szereltek a fröccsöntőgép házára védőzónaként, hogy az alkatrészek mindig tisztatéri körülmények között legyenek. (Forrás: bc-technology GmbH)

A tisztaszoba tervezésekor a bc-technology-nek figyelembe kell vennie Pajunk követelményét, miszerint később is csatlakoztathatók legyenek olyan gépek, amelyeket időben eltérően és függetlenül kívánnak üzembe helyezni. (Forrás: bc-technology GmbH)

A látogatói folyosónál a tisztatér egy teljes magasságú, nagyméretű üvegfallal rendelkezik. (Forrás: bc-technology GmbH)

Az 1960-as évek óta a Pajunk GmbH különböző termékeket fejleszt és gyárt az orvostechnikában. A szennyeződések, például kórokozók és részecskék kizárása érdekében a gyártást tisztaterekben kell végezni, amelyek megfelelnek az EG-GMP irányelv magas követelményeinek. A biopszia és az érzéstelenítéshez szükséges alkatrészek fröccsöntéssel történő gyártása a tisztatérben azonban magas energiafogyasztással jár. Ezért a vállalat új logisztikai és gyártási központját Baden-Württembergben, Geisingenben energiahatékony megoldás után kutatta. A Pajunk a bc-technology GmbH-t bízta meg a megvalósítással: A tisztatér szakértők szoros együttműködésben a részt vevő fröccsöntő gépgyártóval terveztek és szállítottak egy GMP osztály D szerint kialakított tisztatérteret, melynek mérete 1015 m2, ahol a fröccsöntő gépek közvetlenül a tisztatér falába integrálva vannak. A helyiségeket úgy tervezték, hogy a jövőben további gépek is csatlakoztathatók legyenek.

Egészen nemrég a Pajunk GmbH több fröccsöntött alkatrészt gyártott, amelyeket az orvosi mindennapokban, többek között biopsziában és érzéstelenítésben használnak, egy kiszervezett folyamatban. Az új, nagyméretű logisztikai és gyártási központ összesen 4550 m2-es területtel lehetővé teszi, hogy a komponensek gyártását saját telephelyen végezzék. Ez egyrészt jobb ellenőrzést tesz lehetővé a gyártás felett, másrészt a teljes folyamatláncot, a fejlesztéstől a kiszállításig, egyszerűsíti. Emellett a tisztatérben különböző vizsgálati eljárások és csomagolási folyamatok steril határvédelmi rendszerekben kerülnek végrehajtásra. Egy másik elvárás az új tisztatérrel szemben az volt, hogy az anyagellátás az automata alkatrészraktárból (AKL) a anyagcsatornán keresztül önállóan történjen, az intralogisztikai szállítási folyamatok optimalizálása érdekében.

Fröccsöntő gépek növelik az energiafogyasztást a tisztatérben

A konkrét tervezés során azonban a szakértők néhány kihívással szembesültek. „Nagyon magas elvárásaink vannak higiénia és termékeink minősége tekintetében” – mondja Armin Pfeifer, a Pajunk GmbH minőségirányítási vezetője. „Egyidejűleg azt szerettük volna, hogy a gyártási folyamatokat annyira leegyszerűsítsük, hogy a gyártás utáni tisztítási folyamatokat lehetőség szerint elkerüljük.” Egy gyakori megoldás az, hogy az orvostechnikai termékek gyártási folyamata teljes egészében a tisztatérbe kerüljön. A probléma ezzel: ha fröccsöntő gépeket telepítenek a tisztatérbe, jelentősen nő az energiafogyasztás. Ennek oka a fröccsöntési folyamat során keletkező erős hőfejlődés: a termoplasztikus fröccsöntés során a műanyag kb. 300 °C-ra hevül, ami növeli a környezeti hőmérsékletet. A tisztatéri gyártás azonban például állandó hőmérsékleti viszonyokat igényel, ami továbbterheli a beépített klímaberendezéseket, és magasabb energiafelhasználást eredményez.

A Pajunk ezért keresett egy lehetőséget arra, hogy egyrészt tiszta körülmények között gyárthassa a műanyag fröccsöntött termékeket, másrészt alacsony energia-költségeket tartson fenn. Kutatásai és a helyi gyártókkal folytatott tapasztalatcserék során a vállalat a bc-technology GmbH-ra figyelt fel. Egy meggyőző tisztatér-terv és a hozzá tartozó mellékberendezések, valamint az MSR-technika révén a tisztatér-specialisták Dettingenből megkapták a megbízást.

Higiénikus gyártási feltételek a fröccsöntő gépek tisztatérhez való csatlakoztatásával

„Az igények kielégítése érdekében szorosan együttműködtünk a projektben részt vevő gépgyártóval” – mondja Jürgen Wolf, a bc-technology GmbH projektvezetője. „A fröccsöntő gép és a hozzá tartozó szerszámcsere a gyártási központ fekete zónájában, a tisztatér falán kívül helyezkedik el. Azonban úgy lett telepítve, hogy a tisztatérből elérhető legyen a betöltés és a fröccsöntés utáni kiürítés is.” Ehhez a fröccsöntendő alapanyagokat a szerszámba helyezik, majd a forgótárcsát 180°-ban elfordítják a gép felé. A fröccsöntési folyamat során a tisztatérben egyidejűleg lehet kivenni a korábban fröccsöntött alkatrészeket.

Az alkatrészek tisztatéri fröccsöntéséhez egy vízszintes áramlású szűrőventilátoros egységet (FFU) szereltek a fröccsöntő gép házára, mint védőzónát. „Az FFU által keltett turbulens levegőáramlás és a gyakorlati kivitelezés nagyon meggyőzött minket. Emellett jól értjük az ebből származó előnyöket” – magyarázza Armin Pfeifer, a minőségirányítás vezetője. Az FFU levegőminősége megfelel az DIN EN ISO 14644 5. osztályának, és az EG-GMP irányelv A osztályának, Annex 1 szerint minősített. A fröccsöntő gépek fekete zónában történő telepítése egyrészt nagyon alacsony hőterhelést eredményez a tisztatérben, ami alacsony energiafogyasztást jelent. Másrészt a személyzet könnyebben karbantarthatja a gépeket a fekete zónában, így az ott zajló gyártási folyamatokat alapvetően egyszerűbbé teszi. Továbbá a tisztatéri körülmények nem zavaródnak meg a részecskék kialakulása miatt.

Rugalmas, később bővíthető koncepció magas rugalmasságért

„A tervezés során fontos szempont volt az is, hogy Pajunk egy később bővíthető koncepciót szeretne” – mondja Wolf. „Ez azt jelenti, hogy a befejezés és az első üzembe helyezés után is lehetőség legyen fröccsöntő gépek és más technológiák, például lézerszabályozás, lézergravírozás és robotizált gyártási eljárások integrálására és üzembe helyezésére, függetlenül egymástól és időben.” A projekt mindössze 9 hónap alatt valósult meg, 1015 m²-es mérettel, a kapuk összesen 122 m2-t foglalnak. Emellett a tisztatérben egy nagy, padlótól mennyezetig érő üvegfal található a látogatói folyosón. A kivitelezés során már két fröccsöntő gépet csatlakoztattak a tisztatérhez, 2018 végén pedig egy harmadik gép is hozzáadódott. A későbbi bővítésekhez a tisztatér belül egy mozgatható fallal van elválasztva. Így a géphez szükséges nyílást kivágva, anélkül, hogy a tisztatér szennyeződne, lehetőség nyílik az új gép telepítésére.

2019-ben további fröccsöntő gépek telepítését tervezik. Mivel a csatlakoztatási koncepció bevált, a következő gépek integrálásánál is ezt fogják alkalmazni. A vezetők, Pajunk-Schelling asszony és Hauger úr, pozitívan értékelik a projektet: „Az együttműködés egyszerű és konstruktív volt. A jövőben is szívesen működünk együtt a bc-technology-val.”