Affinché il riempimento in camera bianca non diventi un collo di bottiglia

Macchina completa © gustav-obermeyer.com

Posto di input in primo piano © gustav-obermeyer.com

Qui si effettua lo smaltimento e il serraggio © gustav-obermeyer.com

Campione del prodotto © gustav-obermeyer.com

Figura 1 - Macchina automatica compatta in ambiente sterile - Le bottiglie buone (IO) vengono trasportate per l'imballaggio secondario. Le bottiglie difettose (NIO) rimangono nella sala di riempimento per l'ispezione

Cambiamento demografico, volumi di ordini fortemente variabili, tempi di consegna brevi o anticipati – chi può, sviluppa la propria riempitrice semiautomatica o manuale verso soluzioni completamente automatiche. Ma come si presenta, ad esempio, il problema dello spazio?

Le superfici di produzione nel settore igienico e in particolare nelle camere bianche sono costose e quindi scarse. Devono essere sempre utilizzate al massimo livello. La sfida è ottimizzare l'uso degli spazi disponibili e a questo può contribuire in modo sostanziale il costruttore di macchine con concetti intelligenti. Allo stesso tempo, le esigenze derivanti dalla produzione in corso sono molteplici. La qualità del prodotto al banco di lavoro dipende in modo sostanziale dal metodo di lavoro, dalla precisione, dall'abilità e dall'esperienza dell'operatore. Non solo uno sforzo monotono ripetuto con le stesse mosse può causare errori di produzione con tutte le conseguenze e i costi correlati. Per questo, l'automazione è spesso conveniente.

Di seguito vengono presentati due approcci differenti del concetto complessivo di macchina, che portano al risultato desiderato anche in presenza di requisiti molto complessi e individuali riguardanti il contenuto, l'imballaggio e le condizioni del cliente:

Collegare moduli indipendenti

In questa variante, il costruttore di macchine offre moduli collaudati per le singole fasi di selezione, riempimento e imballaggio come catena di collegamento. Quanto più complesso è il compito, tanto più lunga sarà la catena di moduli. Le interfacce sono chiaramente definite e flessibili. Garantisco un processo di produzione sicuro. Un modulo potrebbe essere un riempitore a ciclo continuo, un altro un applicatore di tappi con avvitatrice, ad esempio in configurazione a carosello. Possono essere integrati moduli aggiuntivi a monte o a valle per la pulizia dei contenitori, l'ispezione dell'imballaggio primario o la serializzazione. I vantaggi di questo concetto sono generalmente un'ottimizzazione della produttività e una manutenzione facilitata delle componenti standard grazie alla standardizzazione. Tuttavia, si oppongono un volume di investimento relativamente elevato per la somma dei moduli installabili singolarmente e un maggiore consumo di spazio in camera bianca. Se, dopo l'investimento, le vendite non raggiungono le aspettative, ciò può influire negativamente sui parametri di rendimento dell'investimento.

Unire i moduli funzionali

Il secondo approccio mira a combinare singoli moduli funzionali in una struttura di macchina. Il risultato sono impianti di riempimento e chiusura compatti, che condividono elementi comuni. Ogni macchina diventa un pezzo unico, poiché i moduli funzionali sono adattati al meglio alle esigenze del cliente. La macchina può essere ulteriormente orientata alla configurazione spaziale del cliente. Ad esempio, è possibile scegliere la posizione dell'operatore o la direzione del flusso di prodotto in entrata o in uscita. Il cliente e il progettista selezionano, sulla base del capitolato d'oneri concordato, tra vari concetti di trasporto del contenitore quello più adatto, restando nell'esempio. Per macchine compatte, sono molto diffusi il tavolo rotante o la disposizione a revolver, ma sono realizzabili anche soluzioni lineari tramite un nastro trasportatore o un alimentatore a rulli. Sebbene questo approccio richieda generalmente un maggiore impegno di consulenza e personalizzazioni più complesse, un vantaggio particolare dei moduli funzionali unificati è che si ottiene una macchina con un ridotto consumo di spazio. Inoltre, è possibile pianificare facilmente funzioni speciali o prevedere aggiornamenti futuri, poiché questa soluzione non presenta limiti rigidi di spazio. Tutto ciò che si può immaginare può essere realizzato per soddisfare le esigenze.

Per un cliente del settore farmaceutico, la Gustav Obermeyer GmbH & Co. KG di Plauen, Sassonia, ha adottato il secondo approccio per progettare un impianto particolarmente compatto. In una camera bianca erano disponibili solo circa 12 m² di spazio totale. L'obiettivo era inserire in questo spazio ridotto una macchina di riempimento e chiusura di bottiglie di polvere. Limitare il robot completo alla larghezza della stanza rappresentava una grande sfida. Tutti gli elementi che devono essere monitorati e riempiti dall'operatore sono stati allineati da un lato. Il lato della macchina rivolto verso l'operatore doveva essere posizionato direttamente contro un muro. Di conseguenza, sul lato rivolto al muro possono essere installate solo componenti che devono essere accessibili molto raramente. Dietro il muro si trova la stanza con l'imballaggio secondario. Le bottiglie di controllo o di prodotto possono passare solo attraverso la macchina in questa stanza adiacente; le bottiglie difettose o NIO vengono trasportate lungo un nastro trasportatore lungo il muro della camera bianca, intorno alla macchina, in modo da essere raggiunte dall'operatore.

Il cliente è riuscito ad aumentare la produzione massima di 8 bottiglie al minuto in un banco di lavoro manuale a 35 bottiglie al minuto con questa soluzione personalizzata, adattata alle sue condizioni spaziali e alle peculiarità del processo di imballaggio. L'operatore riceve così un sollievo necessario e la macchina ora monitora in modo affidabile e senza affaticamento la qualità di ogni singola bottiglia. L'operatore deve intervenire solo in caso di malfunzionamenti e per la pulizia.

Poiché ora la capacità di produzione è quadruplicata, è possibile ottenere numeri di vendita significativamente più elevati e una produzione di lotti più grande può essere realizzata e immessa sul mercato molto più rapidamente. I dipendenti ben formati dell'ex riempitrice manuale sono ora disponibili per compiti di maggior valore. Sono preposti a gestire attività più complesse come il cambio di formato e la riconfigurazione della macchina. I nuovi dipendenti, meno familiari con le peculiarità aziendali, possono imparare facilmente a usare la macchina grazie al grande HMI touch con simboli e immagini. Le stazioni di controllo di vario tipo monitorano costantemente e in modo affidabile i processi di riempimento e imballaggio. Un sistema di gestione utenti con diversi livelli di autorizzazione e un audit trail integrato supportano una produzione di qualità sicura.