Pharma 4.0: Tablettenpressen treffen auf Digital Tools

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Pharma 4.0: Tablettenpressen treffen auf Digital Tools

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In der Pharmaindustrie dreht sich derzeit alles um Digitalisierung. Doch fest steht auch – Die Maschine ist und bleibt das Herzstück der Produktion. Nachhaltige Effizienzgewinne winken erst dort, wo smarte Maschinen und digitale Tools sich sinnvoll ergänzen.
Pharma 4.0

Quelle: Fette Compacting

In der aktuellen Diskussion um die Digitalisierung der Pharmaproduktion bringt das Schlagwort Pharma 4.0 die zentralen Entwicklungslinien auf den Punkt. Im Zentrum steht die Idee eines intelligenten und vernetzten Systems zur flexiblen Steuerung, Simulation und Echtzeitüberwachung komplexer Fertigungsprozesse. Solche Systeme erleichtern die Einhaltung regulatorischer Anforderungen und unterstützen die Sofortauswertung von Prozess- und Produktdaten. Auf diese Weise ermöglichen sie es, durch intelligente Digitaltools auf die Gesamteffizienz der Arzneimittelherstellung einzuwirken.

Schon heute ist es in der Tabletten- und Kapselproduktion möglich, mit digitalen Werkzeugen Ausfallzeiten zu reduzieren, die Produktivität zu steigern und die Flexibilität der Fertigung zu erhöhen. Dennoch ist nicht zu bezweifeln, dass die Maschine auch in Zukunft das Herzstück der Produktion sein wird. Die Verarbeitung der Substanzen bleibt der entscheidende Schritt.

Die Digitalisierung erfüllt dabei eine wesentliche Aufgabe: Sie erschließt gezielt Effizienzpotenziale für die Produktion. Für Pharma 4.0 wäre es daher kontraproduktiv, das Digitale und das Analoge als zwei getrennte Sphären zu betrachten. Vielmehr muss es darum gehen, beide Bereiche nach Schnittstellen zu durchleuchten, an denen sich Synergieeffekte maximieren lassen.

Die digitale Maschine

Für Maschinenhersteller bedeutet das ein grundsätzliches Umdenken. Auf der einen Seite sind Produktionsmaschinen nicht mehr isoliert zu betrachten. Stattdessen müssen sie als kollektive Einheit aus interagierenden Teilelementen interpretiert werden. Zum anderen ändert sich auch das Verständnis der Einzelmaschine: Ihre Leistungsfähigkeit lässt sich mehr und mehr mit smarten Tools koordinieren, optimieren und ergänzen. Dafür braucht es technologische Plattformen, die bereits in der Konzeptionsphase „digital“ gedacht werden und auf allen Ebenen anschlussfähig sind.

Eine solche Plattform hat Fette Compacting mit den Tablettenpressen der neuen i Serie entwickelt, die ihren Anfang mit dem Einfachrundläufer F10i nahm und in diesem Frühjahr um den Doppelrundläufer F30i erweitert wurde. Die F30i ist für große Batches bis 1,6 Millionen Tabletten pro Stunde ausgelegt und für die Herstellung von Zweischichttabletten optimiert. Deswegen legten die Entwickler bei der F30i einen deutlichen Schwerpunkt auf die digitale Vernetzbarkeit.

Wie alle Maschinen der neuen i Serie ist die F30i mit den technischen Voraussetzungen für modernste Produktionsumfelder ausgestattet, darunter ein via Plug-and-Play integriertes Prozess-Equipment. Die offenen Schnittstellen entsprechen den üblichen Standards der Industrieautomation. So lässt sich die F30i problemlos in ein Manufacturing Execution System (MES) integrieren und an das Internet of Things (IoT) anbinden.

Softwarelösungen stellen sicher, dass selbst weniger erfahrene Operator alle Parameter im Blick behalten und Bedienfehler vermeiden können. Dabei hilft ein Human Machine Interface (HMI), das die intuitive Steuerung, Überwachung und Dokumentation von Maschine und Prozess-Equipment erlaubt. Für digitalen Bedienkomfort sorgt auch ein Workflow Operation Wizard, der mit leicht verständlichen Anweisungen Schritt für Schritt durch Standardprozeduren führt. Über den Wizard lassen sich unter anderem Arbeitsschritte speichern, Prozessabfolgen definieren und Checklisten abrufen. Zusätzliche Software-Unterstützung bietet die App SmartInterface, mit der sich Produktionsprozesse in Echtzeit über mobile Endgeräte überwachen lassen.

Pharma 4.0Quelle: Fette Compacting
Für ein effizientes Troubleshooting ermöglicht die App LiveGuide persönliche Livechats und Videokonferenzen mit Experten.

Pharma 4.0: Der Geburtsort der Pharma-Apps

Apps wie SmartInterface werden im Geschäftsbereich OSDi entwickelt, der sich bei Fette Compacting den digitalen Lösungen für die Pharmaproduktion widmet. Für seine Arbeit nutzt das OSDi-Team agile Methoden wie Design Thinking und Lean Start-up, die auch im Silicon Valley weit verbreitet sind. Design Thinking geht von einem real existierenden Problem des Kunden aus und tastet sich dann in der Entwicklung schrittweise vorwärts. Lean Start-up stellt sicher, dass aus jedem Versuch Lehren für den folgenden Schritt gezogen werden.

Auf diese Weise sind im Unternehmen mittlerweile eine ganze Reihe nützlicher Digitaltools für alle Maschinengenerationen entstanden. Dazu zählt unter anderem die Anwendung AssetManager, die standortübergreifend einen schnellen Überblick über den kompletten Maschinepark erlaubt. Mit einem Blick auf ein mobiles Endgerät kann der Nutzer sehen, welche Maschinen laufen und dabei die Maschinendokumentation einsehen. Für frühzeitige Fehlererkennung sammelt und konsolidiert die App ConditionMonitor in Echtzeit Produktions- und Maschinendaten und macht auf jedem Gerät den aktuellen Zustand der Maschinen sichtbar. Zusätzlich sind derzeit Applikationen in Arbeit, die datenbasierte Empfehlungen zur Steigerung der Produktionsperformenace und zu Predictive Maintenance erstellen.

Entwicklung von neuen Anwendungen

Kurz vor der Fertigstellung befindet sich zudem die App SmartCollege. Mir ihr können Trainer ab 2021 Lerninhalte zur Verfügung stellen. Anhand von interaktiven Grafiken, 3D-Animationen und detaillierten Anweisungen lernen neue Mitarbeiter auf Knopfdruck den Gesamtprozess der Solidaproduktion kennen. Die Plattform vermittelt alle Inhalte in mehreren separaten Modulen. So lernen Nutzer beispielsweise Schritt für Schritt, wie einzelne Teile der Maschine zusammengebaut oder vor Verschleiß geschützt werden.

Ebenfalls in Entwicklung befindet sich das Troubleshooting-Tool SmartGuide, mit dem Bediener häufige Fehler nach digitalen Anleitungen beheben können. Die Anwendung gibt es sowohl für den Desktop-PC als auch für mobile Geräte. Bilder, Animationen oder Videos informieren über den Fehler und zeigen die Lösungsschritte. Sollte das nicht ausreichen, bietet schon heute die App LiveGuide persönliche Livechats und Augmented-Reality-unterstützte Videokonferenzen mit Experten. Über mobile Geräte können die Anwender die Anweisungen der Experten direkt an der Maschine umsetzen.

Ob Produktionsüberwachung, Wartungsanleitungen oder Live-Ratschläge von Experten: Nachhaltige Effizienzgewinne hält Pharma 4.0 erst da bereit, wo sich smarte Maschinen und digitale Tools auf kluge Weise ergänzen.

Lesen Sie auch: Biopharmazie – Körber tritt Forschungsgemeinschaft in den USA bei

Die Autoren:

Pharma 4.0
Britta von Selchow ist Head of Digital Product Innovation bei Fette Compacting und arbeitet an neuen Software-Applikationen, die datenbasierte Empfehlungen für Performance Management und Predictive Maintenance erstellen.
Pharma 4.0
Jörg Gierds ist Senior Product Manager bei Fette Compacting und war an zahlreichen Innovationen im Bereich Tablettenpressen beteiligt.
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