Progetto con Sanofi: Cellula di produzione digitale all'avanguardia per dispositivi medici

"NextGen Medical Solution": Alla K 2025, un sistema chiavi in mano all'avanguardia basato su un Allrounder 570 A elettrico produrrà tappi per penne iniettori. Arburg, Hack Formenbau, HB-Therm e Sanofi hanno collaborato strettamente per valutare in modo olistico il potenziale di ottimizzazione. (Foto: Arburg)

In un progetto con Hack Formenbau, HB-Therm e Sanofi, Arburg mostrerà alla K 2025, utilizzando l'esempio di tappi per penne iniettori, come i prodotti medici possano essere prodotti con alta qualità dei pezzi grazie alla rete digitale e alle funzioni di controllo intelligenti. (Foto: Arburg)

– „NextGen Medical Solution“: Progetto con Arburg, Hack Formenbau, HB-Therm e Sanofi stabilisce un benchmark
– Vantaggi enormi: efficienza dei costi, basso consumo energetico, alta disponibilità e qualità dei pezzi
– Esempio Injektor-Pen: rapido alla produzione in serie, costi complessivi ridotti, validazione semplice

Con il progetto „NextGen Medical Solution“, Arburg mostra alla K 2025 (Stand 13A13) attraverso l'esempio della produzione di cappucci per iniettori pen insieme al rinomato OEM (Original Equipment Manufacturer) Sanofi, quali enormi vantaggi possa offrire la collaborazione precoce tra partner chiave nella realizzazione di celle di produzione complesse. Tra questi, efficienza dei costi, significativa riduzione del consumo energetico e dello spazio di installazione, mantenendo alta disponibilità, produttività e qualità dei pezzi. Ciò è stato raggiunto anche grazie alla rete digitale tra macchina, attrezzo, automazione e periferiche, oltre a numerose funzioni intelligenti integrate nel controllo Gestica.

„NextGen“ rappresenta tecnologia moderna, digitalizzazione e consolidamento del know-how di partner competenti. La linea chiavi in mano, innovativa, è stata realizzata con Sanofi, azienda biopharma orientata alla ricerca che utilizza ampiamente l'IA per migliorare la vita delle persone e creare crescita a lungo termine. In stretta collaborazione, Arburg (tecnologia delle macchine), Hack Formenbau (tecnica degli attrezzi) e HB-Therm (dispositivi di riscaldamento) hanno analizzato in modo olistico i potenziali di ottimizzazione. La collaborazione lungo tutta la catena del valore ha portato a risultati impressionanti: il progetto stabilisce un benchmark nel settore medicale in termini di riduzione dei costi totali (TCO), rapidità di avvio della produzione (Time to Production), approvazione per l'industria farmaceutica (Parametric release) e facilità d'uso.

Realizzazione rapida – dall'idea alla produzione in serie

Un criterio fondamentale è stato realizzare la linea chiavi in mano con le numerose opzioni hardware e software il più rapidamente possibile, per portare i prodotti alla produzione in serie nel modo più mirato. La responsabilità complessiva della cella di produzione, inclusi hardware e software, è stata affidata ad Arburg come general contractor.

La cella di produzione presentata a K 2025, basata su un robot universale elettrico 570 A „Comfort“ con una forza di chiusura di 2000 kN in versione cleanroom, rappresenta un benchmark per la tecnologia medica. Il cuore dell'esposizione è uno stampo a otto cavità di Hack, che produce in modo efficiente cappucci in PP medico per iniettori pen in meno di dieci secondi di ciclo. Un robot a sei assi, montato a sospensione e integrato nella gestione, deposita i pezzi spruzzati separatamente nelle cavità. Se necessario, l'operatore può richiedere campioni manuali, che vengono poi depositati in un cassetto di qualità.

Benchmark nella tecnologia medica – Focus sui costi complessivi

Il caso pratico dimostra che, grazie a una collaborazione completa, alla progettazione, alla selezione precoce e alla configurazione specifica della macchina di injection molding, degli attrezzi, delle periferiche e dei materiali, si possono ottenere notevoli vantaggi economici. Un grande beneficio deriva dalla centralizzazione di tutti i dati nel controllo Gestica, combinato con numerose funzioni di pilotaggio e assistenza. Insieme, queste misure consentono un allestimento rapido e sicuro, una gestione coordinata della manutenzione e una gestione preventiva delle parti di ricambio, oltre a una elevata produttività. Si raggiungono cicli brevi, qualità costante dei pezzi, qualità ottimale della fusione e un'efficienza complessiva della macchina (OEE) molto elevata. Inoltre, si ottiene una riduzione di circa il 25%* dello spazio di installazione rispetto a una cella di produzione con automazione standard e robot a sei assi, e circa il 50%** di riduzione del consumo energetico grazie a una macchina di injection molding e a dispositivi di riscaldamento progettati specificamente per l'applicazione. Inoltre, le emissioni di CO2 e l'impronta di carbonio del prodotto (PCF) diminuiscono.
(*riferito alla larghezza totale [mm] di una cella di produzione con Allrounder 570 A e automazione,
**basato su un calcolo secondo Euromap 60.2 rispetto a una macchina di injection molding elettrica non ottimizzata)

Comunicazione intelligente tramite il controllo Gestica

Il controllo Gestica funge da centro di comando per una comunicazione intelligente tra la macchina e il suo ambiente. Qui convergono tutti i dati, anche dai sensori degli attrezzi, dai dispositivi di riscaldamento e dai sistemi robotici. L'intera cella di produzione può essere gestita centralmente tramite lo schermo Gestica e segnala eventuali anomalie. Ciò semplifica e rende più sicuro il lavoro per l'operatore. Egli può interpretare rapidamente i dati forniti e valutare quando è necessario intervenire.

La cella di produzione per Sanofi dispone di numerosi assistenti e pilotaggi: con „aXw Control FillAssist“ si può simulare il comportamento di riempimento del pezzo direttamente nel controllo macchina, risparmiando tempo nell'allestimento dello stampo.
Il riscaldamento uniforme e a risparmio energetico o lo spegnimento di cilindri e attrezzi è gestito da „EnergyAssist“, mentre il „Arburg FlowPilot“ regola la temperatura degli attrezzi. Il „aXw Control MeltAssist“ calcola invece l'utilizzo della plastificazione e i tempi di permanenza. Grazie a „aXw Control CycleAssist“, il controllo conosce il ciclo programmato. Con un clic, si possono eliminare i tempi non produttivi e ridurre così i tempi di ciclo e i costi dei pezzi. Il „PressurePilot“ garantisce una riempitura costante della forma.

Monitoraggio, documentazione e garanzia della qualità dei pezzi

Altre funzioni di assistenza assicurano un avvio sicuro dei processi complessi, la validazione e il rapido ottenimento del primo pezzo di qualità. Nell'ambito di uno sviluppo di processo scientifico, l'operatore definisce inizialmente il processo e la finestra di processo. Attraverso un Design of Experiments (DoE), questa finestra di processo viene confermata e documentata in modo affidabile tramite un assistente. Dopo aver verificato i risultati, l'operatore stabilisce i limiti di processo nel controllo Gestica. Per garantire la qualità dei pezzi, il processo di injection molding e lo stampo sono completamente monitorati tramite funzioni di controllo digitale. Particolarmente interessante è il nuovo „aXw Control MoldlifeAssist“, sistema completo integrato nel controllo Gestica, basato sul sistema informatico Moldlife Sense di Hack. La tecnologia dei sensori integrati monitora lo stampo, consente misure preventive, supporta l'allestimento e la pianificazione della manutenzione dello stampo e migliora la disponibilità, l'usabilità e la sicurezza dell'operatore. Grazie al monitoraggio completo dei parametri di processo e dello stampo nel controllo, è possibile ridurre significativamente ulteriori misurazioni. La cella è pronta per il „Parametric Release“, cioè per il rilascio del sistema tramite le sue funzioni e l'integrazione digitale delle periferiche.