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Autonome Roboter in der Pharmaproduktion Verstärkung für R2D2 und C3PO - Mobile Roboter erobern die Pharmaproduktion

Autor / Redakteur: Jörg Faber / Anke Geipel-Kern

Roboter werden nicht müde und schaffen es mühelos, schwere Lasten von A nach B zu transportieren. Vorteile, die ein chinesisches Pharmaunternehmen nutzt, um seine Verpackungslinien rund um die Uhr auszulasten. Eine Flotte aus mobilen, autonomen Robotern unterstützt die Arbeiter in der Pharmaproduktion, die dadurch mehr Zeit für wertschöpfende Tätigkeiten haben z.B. in der Qualitätssicherung.

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Die anfängliche Skepsis der Infinitus-Mitarbeiter verflüchtigte sich schnell. Heute arbeiten sie gerne mit dem mobilen Kollegen zusammen.
Die anfängliche Skepsis der Infinitus-Mitarbeiter verflüchtigte sich schnell. Heute arbeiten sie gerne mit dem mobilen Kollegen zusammen.
(Bild: Onerobots)

Für die Pharmaproduktion sind autonome Roboter wie geschaffen: Sie sind genau und beugen Kontaminationen vor, indem sie menschlichen Kontakt mit dem jeweiligen Stoff reduzieren. Schon heute unterstützen Roboter z.B. bei der Probenanalyse, bei der Arzneimittelformulierung oder beim Abfüllprozess. Aber damit sind die Möglichkeiten noch lange nicht ausgeschöpft.

Neben den verschiedenen Forschungs- und Produktionsschritten lassen sich auch unterstützende Prozesse gewinnbringend automatisieren – wie Materialversorgung, -umschlag und -lagerung sowie Reinigungs- und Sterilisationsaufgaben. Autonome Transportroboter helfen Pharmaunternehmen, ihre Mitarbeiter von Tätigkeiten zu entlasten, die häufig eintönig und nicht selten ergonomisch ungünstig sind. Zudem sind es gerade diese Aufgaben, die die Arbeitszeit hochqualifizierter Mitarbeiter unnötig beanspruchen.

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Der Vorteil gegenüber den weit verbreiteten Fahrerlosen Transportsystemen (FTS): Autonome Roboter benötigen keine Schienen, Magnetstreifen oder QR-Codes, sondern navigieren dank integrierter Sensoren und Laserscannern selbständig. Das macht sie in der Produktion flexibel einsetzbar. Sie passen sich variablen Produktionslayouts an und finden stets den schnellsten Weg zum Ziel.

China: Infinitus automatisiert Materialtransport

Für die Infinitus (China) Company Ltd. war diese Autonomie einer der Hauptgründe, sich mobile Roboter in die Fertigung zu holen. Der Spezialist für Medizinprodukte und traditionelle chinesische Kräuterpräparate setzt in seinem Werk in Jiangmen in der südchinesischen Provinz Guangdong auf mobile Roboter von Mobile Industrial Robots (MiR).

Neben hundert Mitarbeitern bewegen sich im Werk nun auch drei Roboter vom Typ MiR200 durch die Gänge. „Wir haben damit begonnen, unsere Intralogistik zu automatisieren, um Engpässe in der Produktion und die Vergeudung menschlicher Arbeitskraft zu vermeiden“, erklärt Zhou Chauwei, Senior Supervisor des Werks. Die autonomen MiR-Roboter erwiesen sich dabei als effizienter und flexibler als die vorher eingesetzten FTS. Zudem ließen sie sich schneller installieren, da Infinitus die Infrastruktur nicht baulich verändern musste.

Roboter und Mensch arbeiten Hand in Hand

Die Roboter verfügen über eine Traglast von 200 Kilogramm. Sie beliefern die automatisierte Verpackungsstation mit zehn verschiedenen, auf die Endprodukte abgestimmten Verpackungsmaterialien. Dafür sind sie mit eigens entwickelten Hebevorrichtungen und Regalaufsätzen ausgestattet, in die die Mitarbeiter das entsprechende Material verladen. Die Verpackungsstation wird somit kontinuierlich beliefert und ist optimal ausgelastet.

Durch ihre Sensorik reagieren die Roboter zuverlässig auf ihre Umgebung. Hindernissen oder Menschen weichen sie rechtzeitig aus oder bremsen. So erwies sich die anfängliche Skepsis der Belegschaft schnell als unbegründet. „Unsere Werksmitarbeiter bewegen sich viel durch die Hallen, es herrscht ein reger Warenaustausch“, berichtet Zhang Shujun, Werksmitarbeiter bei Infinitus.

„Uns ist es daher sehr wichtig, dass das Arbeiten mit den Robotern sicher ist. Jetzt sind sie bei uns im Einsatz und wir können uns frei bewegen. Wir müssen uns keine Gedanken machen, denn die Roboter sind sehr sicher.“ Durch die kleine Roboterflotte kann Infinitus seinen Durchsatz steigern und Mitarbeiter verstärkt für höherwertige Aufgaben einsetzen, z. B. in der Qualitätskontrolle.

Mobile Roboter funktionieren wie Plattformen

Anwender können verschiedene Aufsatzmodule montieren – je nach Bedarf u.a. Regale, Förderbänder oder Transportkisten. Außerdem lässt sich ein Roboterarm darauf installieren, der sich mithilfe des mobilen Roboters dann räumlich flexibel bewegen und beispielsweise Probengläser sortieren kann.

Eine typische Applikation im Pharmabereich ist ein Regalaufzug. Dies ist eine Hebevorrichtung, mit der der Mobilroboter ein Regal oder einen Transportwagen unterfährt und anhebt, sodass er sie flexibel bewegen kann. Auch bei der Herstellung von Tabletten kommen solche Shelf Lifts häufig zum Einsatz, wenn mobile Roboter mit einem entsprechenden Aufsatz bis zu einer Tonne fertiger Tabletten von der Produktionslinie zur Verpackung befördern.

Mobile Roboter brauchen keine Pause und können Produktionslinien rund um die Uhr bedienen. So können Unternehmen ihre Kapazitäten voll ausschöpfen und ihren Durchsatz steigern. Die Anschaffung amortisiert sich dadurch schnell.

Automatisierung vermeidet Kontamination

Eine weitere Anwendung, für die mobile Roboter auch in der Pharmaindustrie immer häufiger eingesetzt werden, ist die Säuberung und Desinfektion mit ultraviolettem Licht. Ausgestattet mit einem Aufsatz, der während der Fahrt konzentriertes UV-C-Licht abgibt, tötet er die in der Umgebung befindlichen Viren und Bakterien ab. Diese Applikation kann beispielsweise aseptische Produktionszellen reinigen.

Generell bringen Roboter den Vorteil mit, dass Pharmaunternehmen die gegebenen Hygienestandards mit weniger Aufwand bedienen können. Die Robotermodelle MiR100, MiR200 und MiR250 zum Beispiel sind nach ISO-Level 4 für den Einsatz im Reinraum zertifiziert. So können sie beispielsweise ohne weiteres Proben in ein Labor bringen oder sonstige Transportaufgaben innerhalb der Laborumgebung übernehmen. Im Gegensatz zum Menschen müssen sie sich dabei nicht Umziehen, Waschen und die Kleidung im Nachgang reinigen, was im Arbeitsalltag viel Zeit spart. Auch das Risiko, einen Wirkstoff durch menschlichen Kontakt zu kontaminieren, sinkt, wenn Transport und Handling an einen Roboter delegiert werden. Entsprechend niedriger ist auch das Risiko für Mitarbeiter, durch direkten Kontakt mit einem Stoff Schaden zu nehmen.

So profitieren am Ende sowohl Mitarbeiter als auch Unternehmen von den Vorteilen mobiler Roboter. Letztere bieten das Potenzial, viele Prozesse in der Pharmaindustrie zu optimieren, die Unternehmen vielleicht erst auf den zweiten Blick ins Auge stechen. Dabei setzen sie Kapazitäten frei und helfen zugleich, die wertvollen Kompetenzen hochqualifizierter Mitarbeiter dort einzusetzen, wo sie am besten zum Tragen kommen. Am Ende profitieren davon auch diejenigen, die nach erfolgreicher Zulassung ihr ersehntes Medikament in den Händen halten.

* Der Autor ist Sales Director DACH & Benelux Mobile Industrial Robots

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