Verfahrenstechnik 7/2025 mit Umwelttechnik

VERFAHREN UND ANLAGEN03

VERFAHREN UND ANLAGEN03 Über die gesamte Produktionsdauer liegt der Output bei derDirektverpressungslinie mit einer FE CPS (rechts in türkis) höher alsbei der NassgranulationEINSPARPOTENZIALE BEI MASCHINEN- UNDPERSONALKOSTENDaraus lässt sich eine klare Darstellung der potenziellen Einsparungenableiten, die für die Unternehmen auch die Überzeugungsarbeitbei verschiedenen Stakeholdern vereinfacht. Im hierdargestellten Echtbeispiel zeigen sich bereits große Potenziale:So lassen sich per Direktverpressungslinie auf Basis der FE CPSpro Batch mehr als 19 Stunden und pro Jahr über 560.000 Euro anMaschinenkosten einsparen, was in diesem Fall rund 44 ProzentDAS SYSTEM BESTEHT AUS EINERGESCHLOSSENEN DOSIER-MISCH-EINHEIT UND EINEM SPEZIELLENPULVERTRANSPORTSYSTEMEinsparpotenzial bedeutet. Übertragen auf die OPEX-Kostenheißt das, dass sich rund 4.440 Personenstunden oder 2,3 FTE etwafür höherwertige Aufgaben einsetzen lassen.ABSCHÄTZUNG DES MAXIMALENAUFTRAGSVOLUMENSPharmahersteller bewerten den Umstieg auf eine kontinuierlicheProduktion meist anhand eines konkreten Produkts, wobei einezentrale Frage lautet: Wie beeinflusst der Einsatz der FE CPS ineiner Direktverpressungslinie das maximale Markt- oder Auftragsvolumen?Das Tool liefert dazu eine Prognose im Vergleichzum bestehenden Prozess. Das Ergebnis lautet in diesem konkretenFall: Mit dem Einsatz der FE CPS lässt sich etwa die dreifacheMaximalmenge erzielen.VON MASCHINENLEISTUNG ZUPROZESSLEISTUNGIn vielen Produktionsumgebungen gilt der Tablettendurchsatzals Maßstab. Eine Reduktion der nominalen Output-Rate, etwavon 330.000 auf 260.000 Tabletten pro Stunde, wird demnach oftals Kapazitätsverlust interpretiert. Doch die kontinuierliche Fertigungzeigt ein anderes Bild: Mit einer Direktverpressungslinieaus FE CPS und Tablettenpresse entfallen Vorlaufzeiten, dasheißt, es werden sofort spezifikationskonforme Tabletten produziert.Der konstante Durchsatz kann also trotz niedrigerer Nennleistungder Tablettenpresse einen höheren Gesamtausstoß ermöglichen,da umfangreiche Vorarbeiten wegfallen. In unseremBerechnungsbeispiel ist der reale Output der Direktverpressungslinieüber die Produktionszeit im Vergleich nahezu doppeltso hoch.VERBESSERTE NACHHALTIGKEIT UNDANLAGENPLANUNGDas Prozessvergleichs-Tool ist für Kunden besonders wertvoll, daes die ersten und wichtigsten Einsparpotenziale für den BusinessCase sichtbar macht. Ergänzend steht ein Tool zur Analyse vonEnergiekosten und Nachhaltigkeitskennzahlen sowie für das Site-Master-Planningzur Verfügung, also für die strategischeStandortplanung mit Fokus auf Layout, Kapazität, Kosten undNachhaltigkeit. Auch diese Berechnungen basieren auf bereitzustellendenKundenangaben. Das nachfolgende Beispiel beleuchtetsowohl finanzielle Aspekte des Energieaufwands als auch darausableitbare Themen wie Nachhaltigkeit und liefert Ideen zurStandortplanung, etwa auf Basis des reduzierten Raumbedarfs.Mit den Business-Case-Tools bietet Fette Compacting Unternehmeneine methodische Grundlage für fundierte Investitionsentscheidungenin die kontinuierliche Herstellung. Der strukturierteVergleich bestehender Prozesse mit der Direktverpressungslinieauf Basis der FE CPS schafft Klarheit über Einsparpotenziale,Kapazitäten und Nachhaltigkeitseffekte und unterstütztdamit die strategische Ausrichtung der Produktion.Bilder: Fette Compactingwww.fette-compacting.comUNTERNEHMENFette Compacting GmbHGrabauer Straße 24, 21493 SchwarzenbekTel. 04151-120AUTORFrank Eismann, Senior ConsultantContinuous ManufacturingFette Compacting18 VERFAHRENSTECHNIK 2025/07 www.verfahrenstechnik.de

VERFAHREN UND ANLAGENAUTOMATISIERUNG BESCHLEUNIGTIMPFSTOFFPRODUKTIONZur Be- und Entladung von Rollwagen mitImpfstoff-Vials wurde eine roboterbasierteLösung entwickelt, die aus Rollwagen mitSchubladen, Roboterzellen und Bandanlagen.Jeder Wagenfasst etwa10.000 Vialsund dient alsPuffer- sowieTransfersystemzwischen derAbfüllung, der Qualitätskontrolle und derVerpackung. Die Roboter legen die mit Impfstoffgefüllten Vials vom Förderband in Schubladen abund entnehmen sie später wieder. Dank einesoptischen 3D-Systems kann der Roboter die Vialseigenständig und beschädigungsfrei greifen.Dafür kommt die industrielle BildverarbeitungssoftwareMVTec Halcon zum Einsatz. Bei derneuen Roboterzelle werden verschiedene Machine-Vision-Technologienangewendet. So ist esmöglich, die Positionen der Impfstoff-Vials imBezug zum Roboter exakt zu bestimmen. DieseKalibrierung ist die Grundlage für alle folgendenBildverarbeitungsanwendungen.www.mvtec.comVERLUSTARMEFLASCHENABFÜLLUNGBeim Anlagenbauer KHS führtDominik Weirich seit 2013 CFD-Berechnungen durch, um dasÜberschwappen und Verschüttenvon Flüssigkeiten beim Abfüllen zuunterbinden. „Angesichts immerhöherer Abfüllleistungen nähertsich die Technik einem physikalischenGrenzbereich, sodass wir das Schwappen der Flüssigkeitbei Auslegung der Maschine mitberücksichtigen müssen“, sagtder Entwicklungsingenieur. Grundlage sind Erkenntnisse ausden von ihm durchgeführten Simulationen. „Wir schauenerstens auf die geometrischen Parameter der Getränkebehälterselbst: Hier untersuchen wir den Effekt der Flaschenform, derFüllhöhe und des Mündungsdurchmessers. Zweitens haben wirdie physikalischen Parameter der Maschinen. Diese sindabhängig von der Leistung, der Maschinenteilung und demDurchmesser der Sterne. Pauschal lässt sich sagen, dass jegrößer der Produktspiegel ist, und je näher an der Mündung,desto wahrscheinlicher kommt es zum Überschwappen. DasZusammenspiel der unterschiedlichen Faktoren erfordertBerechnungen, die sowohl in den Konstruktions- als auch inden Angebotsbereich einfließen. Rund 850 dieser Simulationenhat Weirich bereits durchgeführt und damit eine Anpassungder Maschinen ermöglicht.www.khs.comINDIVIDUELLE SENSORLÖSUNGENIm Sondermaschinenbau oder bei der Um-,Auf- und Nachrüstung bestehender Maschinenund Anlagen passen handelsübliche Sensoren oftnicht an der vorgesehenen Stelle. Abhilfe schafftein Service von Burster: In der MySensor-Abteilung können alle Kraft-, Drehmoment-,Weg- und Drucksensoren aus dem Portfolio nachAnwendervorgaben einsatzgerecht angepasstoder kundenindividuell neu konstruiert werden.Der Umbau beginnt mit einerMachbarkeitsanalyse, bei derCAD-Daten ausgewertet werden.Per Video begutachten die Sensorexpertengegebenenfalls das Gerät,um die bestmögliche Stelle für eineKraft- oder Drehmomentmessungzu finden und stimmen dann dieVorgehensweise ab. Nach derAnalyse wird ein Prototyp gefertigt, vomAnwender getestet, evaluiert und dann in Serieproduziert. Als Werkstoffe stehen Aluminiumoder Edelstahl zur Verfügung. Sie decken eineVielzahl von Einsatzanforderungen ab und eignensich für besondere Anforderungen beispielsweisein Hygienebereichen oder der Medizintechnik. BeiBedarf können Dehnungsmessstreifen zurAufnahme von Kräften auch direkt in Kundenteileintegriert werden.www.burster.dewww.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 2025/07 19