Una questione pulita: integrazione delle macchine di stampaggio ad iniezione nella parete della camera bianca riduce i costi energetici e previene l'ingresso di particelle

Die Pajunk GmbH sviluppa e produce vari prodotti di tecnologia medica. La sede principale a Geisingen, nel Baden-Württemberg, ha inaugurato un nuovo centro di produzione e logistica con una camera bianca di classe GMP D, che copre una superficie di 1.015 m2. (Fonte: bc-technology GmbH)

Nel nuovo ambiente sterile vengono eseguiti vari passaggi lavorativi: tra cui la produzione di prodotti per biopsie e anestesia, nonché processi di collaudo e confezionamento. (Fonte: bc-technology GmbH)

Nel nuovo ambiente sterile vengono eseguiti diversi passaggi di lavoro: tra cui la produzione di prodotti per biopsie e anestesia, nonché processi di collaudo e imballaggio. (Fonte: bc-technology GmbH)

Alcuni componenti vengono prodotti mediante il processo di stampaggio ad iniezione di plastica. Tuttavia, la produzione in camera bianca ha lo svantaggio che le macchine generano molto calore, il che comporta un elevato consumo energetico a causa dei sistemi di climatizzazione installati. Per questo motivo, bc-technology ha sviluppato, in collaborazione con il produttore di macchine per lo stampaggio ad iniezione, un progetto che consente di integrare le macchine nella parete della camera bianca senza che si possano sviluppare particelle indesiderate. (Fonte: bc-technology GmbH)

Alcuni componenti vengono realizzati mediante il processo di stampaggio a iniezione di plastica. Tuttavia, la produzione in camera bianca presenta lo svantaggio che le macchine generano molto calore, il che comporta un elevato consumo energetico a causa dei sistemi di climatizzazione installati. Per questo motivo, bc-technology ha sviluppato, in collaborazione con il produttore di macchine per lo stampaggio a iniezione, un progetto che consente di integrare le macchine nella parete della camera bianca senza che si possano sviluppare particelle indesiderate. (Fonte: bc-technology GmbH)

Alcuni componenti vengono realizzati mediante il processo di stampaggio ad iniezione di plastica. Tuttavia, la produzione in camera bianca presenta lo svantaggio che le macchine generano molto calore, il che comporta un elevato consumo energetico a causa dei sistemi di climatizzazione installati. Per questo motivo, bc-technology ha sviluppato, in collaborazione con il produttore di macchine per lo stampaggio ad iniezione, un progetto che consente di integrare le macchine nella parete della camera bianca, senza che possano svilupparsi particelle indesiderate. (Fonte: bc-technology GmbH)

La macchina per lo stampaggio a iniezione si trova nell'area nera del nuovo centro di produzione e logistica. Tuttavia, può essere caricata e scaricata dalla camera bianca. Per l'area di stampaggio è stata installata un'unità filtro-ventilatore a flusso orizzontale (FFU) sul telaio della macchina per lo stampaggio a iniezione come zona di protezione, in modo che i componenti siano sempre in condizioni di camera bianca. (Fonte: bc-technology GmbH)

La macchina per lo stampaggio a iniezione si trova nella zona nera del nuovo centro di produzione e logistica. Tuttavia, può essere caricata e scaricata dalla camera bianca. Per l'area di stampaggio è stata installata un'unità filtro-ventilatore a flusso orizzontale (FFU) sul telaio della macchina per lo stampaggio a iniezione come zona protetta, in modo che i componenti siano sempre in condizioni di camera bianca. (Fonte: bc-technology GmbH)

Durante la pianificazione della camera bianca, bc-technology ha dovuto tenere presente la richiesta di Pajunk che anche successivamente possano essere collegate delle macchine, da mettere in funzione in momenti diversi e indipendentemente l'una dall'altra. (Fonte: bc-technology GmbH)

Nella zona del corridoio dei visitatori, la camera bianca dispone di una parete di vetro a tutta altezza e di grandi dimensioni. (Fonte: bc-technology GmbH)

Da gli anni '60, Pajunk GmbH sviluppa e produce vari prodotti per la tecnologia medica. Per evitare contaminazioni da germi e particelle, la produzione deve avvenire in ambienti sterili conformi alle elevate esigenze della linea guida EG-GMP. Tuttavia, la produzione di componenti per biopsie e anestesia mediante stampaggio a iniezione in ambienti sterili comporta elevati costi energetici. Per il nuovo centro logistico e di produzione nel Baden-Württemberg a Geisingen, l'azienda cercava quindi una soluzione energeticamente efficiente. Con la realizzazione, Pajunk ha affidato il progetto alla bc-technology GmbH: gli esperti di ambienti sterili hanno pianificato e consegnato, in stretta collaborazione con il produttore di macchine per lo stampaggio a iniezione coinvolto, un ambiente sterile di classe GMP D di 1.015 m2, in cui le macchine di stampaggio sono integrate direttamente nelle pareti dell'ambiente sterile. Gli spazi sono stati progettati in modo che possano essere collegati ulteriori macchinari anche in futuro.

Fino a poco tempo fa, Pajunk GmbH produceva alcuni pezzi stampati in modo injection-moulded, utilizzati quotidianamente nel settore medico, tra cui biopsie e anestesia, in un processo esternalizzato. Il nuovo grande centro logistico e di produzione, con una superficie totale di 4.550 m2, ora offre la possibilità di realizzare i componenti presso la propria sede. Ciò permette di controllare meglio la produzione e di snellire l'intera catena di processo, dalla progettazione alla consegna. Inoltre, nel ambiente sterile si prevedono vari controlli e processi di confezionamento in sistemi a barriera sterile. Un'altra esigenza del nuovo ambiente sterile era che l'alimentazione dei materiali dall'automatica magazzino di piccoli pezzi (AKL) attraverso la barriera di materiale fosse autonoma, per ottimizzare i processi logistici interni.

Macchine di stampaggio aumentano il consumo energetico in ambiente sterile

Nella pianificazione concreta, tuttavia, il specialista in tecnologia medica ha incontrato alcune sfide. "Abbiamo elevati requisiti di igiene e qualità dei nostri prodotti", spiega Armin Pfeifer, responsabile del management della qualità presso Pajunk GmbH. "Allo stesso tempo, volevamo semplificare i processi di produzione il più possibile, eliminando i processi di pulizia post-produzione." Una soluzione comune consiste nel trasferire completamente il processo di produzione dei prodotti medicali in ambiente sterile. Il problema: installare macchine di stampaggio in ambiente sterile aumenta significativamente il consumo energetico. Responsabile di ciò è il forte sviluppo di calore generato dal processo di stampaggio: durante lo stampaggio di termoplastici, la massa plastica raggiunge circa 300 °C, causando un aumento della temperatura ambientale. Tuttavia, la produzione in condizioni di ambiente sterile richiede temperature costanti, il che sollecita maggiormente i sistemi di climatizzazione installati, comportando un maggiore consumo energetico.

Pajunk ha quindi cercato una soluzione per produrre i pezzi stampati in plastica in condizioni pure, mantenendo bassi i costi energetici. Durante ricerche e scambi di esperienza con produttori regionali del settore, l'azienda ha scoperto la bc-technology GmbH. Grazie a un convincente progetto di pianificazione per l'ambiente sterile e le relative apparecchiature e tecnologie MSR, i specialisti di ambienti sterili di Dettingen hanno ricevuto l'incarico da Pajunk.

Condizioni di produzione pulite grazie alla connessione delle macchine di stampaggio all'ambiente sterile

"Per soddisfare queste esigenze, abbiamo collaborato strettamente con il produttore di macchine coinvolto nel progetto", racconta Jürgen Wolf, responsabile del progetto presso bc-technology GmbH. "La macchina di stampaggio con il relativo cambio stampo si trova all'esterno, sulla parete dell'ambiente sterile nel settore nero del centro di produzione. È stata installata in modo che possa essere caricata dall'esterno e scaricata dopo il processo di stampaggio." Per fare ciò, i pezzi grezzi da stampare vengono inseriti nello stampo. Successivamente, il tavolo rotante viene ruotato di 180° verso la macchina. Durante il processo di stampaggio, i pezzi prodotti nel ciclo precedente possono essere prelevati contemporaneamente nel ambiente sterile.

Per la sovrastampa dei componenti in condizioni di ambiente sterile, è stato installato un'unità di filtrazione a flusso orizzontale (FFU) come zona di protezione sul guscio della macchina di stampaggio. "Il concetto di turbolenza dell'aria generata dalle FFU e la sua realizzazione pratica ci hanno convinto. Inoltre, abbiamo potuto apprezzare i vantaggi derivanti", spiega Armin Pfeifer, responsabile del management della qualità. La qualità dell'aria delle FFU corrisponde alla classe 5 secondo DIN EN ISO 14644 ed è qualificata secondo la classe di purezza A, conformemente alla linea guida EG-GMP, Allegato 1. L'installazione delle macchine di stampaggio nel settore nero comporta, da un lato, un carico termico molto basso all'interno dell'ambiente sterile, con conseguenti bassi costi energetici. Dall'altro, il personale può effettuare la manutenzione delle macchine di stampaggio nel settore nero, semplificando i processi di produzione interni. Inoltre, le condizioni dell'ambiente sterile non vengono disturbate inutilmente da sviluppi di particelle.

Concetto espandibile successivamente per alta flessibilità

"Un aspetto decisivo nella pianificazione è stato anche il desiderio di Pajunk di avere un concetto espandibile in futuro", spiega Wolf. "Ciò significa che, anche dopo la conclusione e l'avvio iniziale del ambiente sterile, dovrebbe essere possibile integrare macchine di stampaggio e altre tecnologie come saldatura laser, marcatura laser e processi di produzione robotizzati, indipendentemente e in tempi diversi." Il progetto, di soli 9 mesi di costruzione, ha una superficie di 1.015 m², con le barriere di 122 m2. Inoltre, l'ambiente sterile nel settore del percorso visitatori dispone di una parete di vetro a tutta altezza e superficie. Durante la costruzione, sono state già collegate due macchine di stampaggio all'ambiente sterile; alla fine del 2018, è stata aggiunta una terza macchina. Per consentire queste espansioni successive, l'ambiente sterile è separato dall'interno da una parete mobile. In questo modo, si può ritagliare l'apertura necessaria per una nuova macchina senza contaminare l'ambiente sterile con particelle indesiderate.

Nel 2019 sono previste ulteriori macchine di stampaggio. Poiché il concetto di collegamento si è dimostrato efficace, si intende mantenere questa soluzione anche per l'integrazione di nuove macchine in futuro. I direttori generali, la signora Pajunk-Schelling e il signor Hauger, valutano positivamente anche il progetto: "La collaborazione è stata semplice e costruttiva. Anche in futuro, possiamo immaginare di collaborare con bc-technology."