Pharma Flash Ausgabe 2 - EDITORIAL 03
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Pharma Flash
Ausgabe 2
EDITORIAL 03 PHARMA IM 05 STERILE PRIMÄR- 12 BIOTHERAPIE 25
FOKUS ABFÜLLUNG
Robotik unter neuer Smarte Lösungen für Kleinchargen-Abfüll- Herstellung von
Leitung die Pharmaindustrie und Verschließanlage Vakzinen
EDITORIAL
Liebe Leserinnen und Leser,
als neuer Executive President Robotics ist es mir
ein Anliegen, die bestehenden partnerschaftlichen
Verbindungen zu unseren Kunden nicht nur weiter
zu pflegen, sondern zu intensivieren. Das gilt in be-
sonderem Maße für die Pharmaindustrie.
Gerade in dieser Branche hat sich Stäubli Erfahrungsschatz und einem maßgeschnei- zepte. Als Gesamtlösungsanbieter wollen
Robotics bereits vor Jahrzehnten engagiert derten Roboterprogramm stehen wir als wir gemeinsam mit Ihnen Industrie 4.0-kon-
– in einer Zeit also, als die Pharmabranche Automatisierungsspezialist kompetent an forme Linien realisieren, die ein Höchstmaß
für Roboterhersteller noch zu den Nischen- Ihrer Seite. an Produktionssicherheit, Flexibilität und
märkten zählte. Heute sieht die Sache an- Prozesszuverlässigkeit bieten und Ihnen so-
ders aus: Aus dem einstigen Nischenmarkt In der Zukunft wollen wir die enge Zusam- mit eine bis dato nie gekannte Investitions-
ist einer der attraktivsten Zukunftsmärkte menarbeit mit Ihnen auf eine neue Stufe he- sicherheit garantieren. Wir verfügen über
für die Robotik geworden. ben. Im Moment schaffen wir die Struktu- das produktionstechnische Know-how, die
ren dafür. Dazu haben wir mit Herrn R
udolf passenden Roboter, Mobilroboter und au-
Zusammen mit Anwendern aus der Branche Weiss einen erfahrenen Experten aus der tonom fahrende Transportsysteme, um Ihre
ist es Stäubli über die Jahre hinweg gelun- Pharmabranche an Bord geholt. Unter Vorstellungen einer smarten Pharmapro-
gen, wertvolles Know-how zu generieren, seiner Leitung als Global Head of Pharma duktion bereits heute in die Praxis umsetzen
von dem unsere Kunden und wir bei der werden wir eine weltweite Organisation zu können. Testen Sie uns.
Projektierung jeder neuen Anlage oder Linie aufbauen und länderspezifische Teams für
profitieren. Ganz egal ob bei der Herstellung die Betreuung des internationalen Pharma- Mit den besten Grüßen
von Wirkstoffen (API), in der Biotherapie, in markts bilden, die dann gemeinsam mit Ih- Ihr Christophe Coulongeat
der industriellen Abfüllung und Verpackung nen als Hersteller wegweisende Lösungen Executive President Robotics
von flüssigen, pulverförmigen und festen konzipieren.
Medikamenten, in der Packmittel-Herstel-
lung sowie bei automatisierten Prozessen Dabei denken wir an ganzheitliche, digital
in Laboren oder Apotheken – mit unserem vernetzte Produktions- und Intralogistikkon-
Robotics | Pharma 3
EDITORIAL
Smarte Lösungen
für die Pharmaindustrie
Personalisierte Medikamente, neue Be-
handlungsmöglichkeiten sowie innovative
Ansätze in Prävention und Diagnostik zäh-
len zu den beherrschenden Zukunftsthe-
men der Pharmaindustrie. Diese grundle-
genden Veränderungen bieten nicht nur
Chancen für traditionelle Pharmaunterneh-
men, sondern auch für branchenfremde
Technologieunternehmen.
Sowohl die etablierten als auch die neuen
Player können künftig nur dann erfolgreich
sein, wenn ihre Produktionsstrukturen den
herausfordernden Ansprüchen einer sich
rasant verändernden Branche gerecht wer-
den. Neben der obligatorischen Erfüllung
der branchenüblichen Qualifizierungen und
Zertifizierungen spielen dabei die Faktoren
Prozesssicherheit und Flexibilität eine ent-
scheidende Rolle.
Für die Herstellung von Kleinserien und ratoren erweitert und werden auch weiterhin schen Herausforderung stehen, zögern Sie
personalisierter Medizin sind roboterba- intensiv an Weiterentwicklungen arbeiten, nicht, uns zu kontaktieren. Wir freuen uns
sierte Automatisierungslösungen aufgrund sodass wir Themen wie digital
vernetzte auf Sie.
ihrer beeindruckenden Flexibilität allererste Automatisierungslösungen künftig für na-
Wahl. Zudem lassen sich damit mensch- hezu alle Produktionsszenarien anbieten Herzlichst
liche Eingriffe weitestgehend reduzieren können. Ihr Rudolf Weiss
und Kontaminationsrisiken vermeiden. Global Head of Pharma
Stäubli ist bereits seit Jahrzehnten Partner In gemeinsamer Entwicklungsarbeit mit
der Pharmaindustrie und kann auf wegwei- unseren Kunden haben wir bereits viel er-
sende Entwicklungen wie die bekannten reicht, wie Sie an den interessanten Appli-
Stericlean Roboter zurückblicken, die die kationsberichten dieser Broschüre sehen
Automation in aseptischer Umgebung er- können. Erklärtes Ziel bei Stäubli ist es, die
möglichten. Zusammenarbeit mit Pharmazeuten in aller
Welt zu intensivieren, um die Herstellung
Zwischenzeitlich haben wir unser Robo- von Arzneimitteln effizienter, sicherer und
tikprogramm für Pharma-Anwendungen in nachhaltiger denn je zu gestalten. Sollten
engem Schulterschluss mit OEM und Integ- Sie gerade vor einer produktionstechni-
Robotics | Pharma 5
ASEPTISCHE ABFÜLLUNG
Einfach
programmieren –
steril abfüllen
Ein Schweizer Anlagenbauer setzt mit einer
Anlage zur Abfüllung von Hyaluron-Gel
Maßstäbe. Im Mittelpunkt dabei steht ein
Stäubli Stericlean Roboter, der den Anti-Aging-
Wirkstoff unter Sterilbedingungen in Spritzen
abfüllt. Dank seiner uniVAL plc-Schnittstelle
lässt sich der Sechsachser einfach und schnell
direkt über die Siemens SPS programmieren.
Der TX2-90 Stericlean bei der
Handhabung der sensiblen Fracht.
Stericlean Roboter bei der Abfüllung von Hyaluron-Gel
Hyaluron-Gel ist ein wahrer Jungbrunnen Bei der Konzeption der „Z-810 R-2“, die zen, Vials und Kartuschen aus Glas oder
für die Haut. Entsprechend begehrt ist das das Schweizer Unternehmen an einen Kunststoff verarbeiten.
Gel und die Zellwag Pharmtech AG – ein russischen Hersteller von Kosmetikpro-
Unternehmen der Schweizer Rychiger AG dukten geliefert hat, steht ein blasenfreies Roboter übernimmt Handling
– hat eigens für diesen Wirkstoff eine voll- Mischen, Auspressen und Abfüllen im Vor- bei steriler Abfüllung
automatische Füll- und Verschließanlage dergrund. Ohne Lufteintrag wird das Gel Der Einsatz des Sechsachs-Roboters
entwickelt. Die Anlage vom Typ Z-810 R-2 zur Abfüllanlage transportiert und mit einer Stäubli TX2-90 Stericlean schaffte die Vo-
füllt unter Reinraumbedingungen Spritzen aufgesetzten Auspressplatte unter Vakuum raussetzung dafür, ein überaus platzspa-
mit HA-Gel und verschließt sie. Beide Pro- sicher zugeführt. Ein weiteres Kennzeichen rendes Anlagenlayout zu realisieren. Im Ar-
zesse finden unter Vakuum statt – logisch, der Multiformat-Anlage ist das hohe Maß an beitsraum des Roboters wird ein verschlos-
denn Luft unter die Haut zu spritzen ist Flexibilität. Auf ein und derselben Abfülllinie sener Tub mit hundert vorbereiteten und
höchst gefährlich und muss daher vermie- lassen sich genestete und sterile Gebinde sterilen Spritzen bereitgestellt. Ein Linear-
den werden. mit unterschiedlichen Formaten wie Sprit- system entfernt die Tyvec-Folie, ein zweites
Robotics | Pharma 7
Dank uniVAL plc lässt sich
der Roboter sehr komfortabel
programmieren.
Linearsystem hebt die in einem Nest be- Die Kinematik der Stericlean Sechsachser führung des Roboters und die uniVAL plc-
findlichen Spritzen an. ist voll gekapselt und mit Spezialdichtungen Schnittstelle schaffen dafür wesentliche
abgedichtet, die Verkabelung innenliegend. Voraussetzungen.
Der Roboter greift das Nest mit den Sprit- Es gibt keine Toträume, sondern stattdes-
zen und führt sie in einem 90°-Schwenk sen glatte Oberflächen, die die Bildung von
der Abfüllstation zu. Dort hält er die Sprit- Verunreinigungen von vornherein verhin-
zen präzise unter das Abfüllventil und zwar dern. Mit diesem Eigenschaftsprofil können
so, dass jeweils zwei gleichzeitig befüllt den „Pharma-Robotern“ selbst regelmäßige
werden. Nach 50 Zyklen sind alle Spritzen Sterilisations- und Dekontaminationspro-
gefüllt. Der hochdynamische Stericlean zesse, zum Beispiel mit Wasserstoffperoxid
Roboter stellt sie zurück in den Tub, der von (H2O2), nichts anhaben.
einem Fördersystem zur Weiterverarbeitung
transportiert wird. Integration in übergeordnete
Steuerung spart Programmieraufwand
Auf diese Weise werden Abfüllleistungen Mindestens ebenso vorteilhaft ist bei die-
von bis zu 2 200 Spritzen pro Stunde er- sem Einsatz die uniVAL plc-Schnittstelle,
reicht, wobei die Grenzen hier von der Vis- mit der alle TX2 Roboter ausgestattet sind.
kosität des Gels gesetzt werden und nicht Sie ermöglicht das Programmieren des Ro-
vom Roboter: Bei wasserähnlichen Flüssig- boters über SPS der bekannten Hersteller,
keiten sind bis zu 6 000 Abfüllvorgänge in in diesem Fall von Siemens. Damit entfal-
Video Zellwag
der Stunde möglich. len aufwendige Subsysteme und schwie-
rig durchschaubare Schnittstellen, von der
Von Grund auf für Programmierung bis zur Qualifizierung. Die
Sterilbedingungen entwickelt Programmierer können also weiterhin in ih-
Kundenvorteile
Der gesamte Prozess findet in einer sterilen rer bekannten Umgebung arbeiten, ohne
Reduziertes Anlagenlayout dank
Umgebung statt. Der Einsatz konventionel- sich die Roboter-Programmiersprache an-
Robotertechnik
ler Roboter wäre unter diesen Bedingungen eignen zu müssen.
Zentrale Programmierung für höhe-
schlicht unmöglich. Die weltweit einmaligen
re Funktionalität und Effizienz
Stäubli Stericlean Ausführungen jedoch, Mit dem Stäubli Stericlean Roboter konn-
Schnelle Prozessanpassungen und
können auch in keimfreien Umgebungen ar- te Zellwag eine perfekte Lösung für die
Formaterweiterungen auch nach
beiten. Diese Roboterbaureihe wurde spezi- Abfüllung von Hyaluron-Gel realisieren
der Inbetriebnahme
ell für den kritischen Einsatz in aseptischen – unter sterilen Bedingungen, auf kom-
Vereinfachte Programmierung und
Produktionsbereichen der GMP-Klasse A paktem Raum, bei hoher Flexibilität und
Qualifizierung dank reduzierter
entwickelt und hat sich inzwischen tau- mit minimalem Programmieraufwand. Die
Subsysteme und Schnittstellen
sendfach bewährt. pharmagerechte, hygienekonforme Aus-
ASEPTISCHE ABFÜLLUNG
Smartes Pharma-Packaging
Drei Stericlean Roboter schaffen
die Voraussetzung für flexibles und
hygienegerechtes Handling.
OPTIMA kombiniert mehrere Robotik-Lösungen
in einer Anlage
Eine außerordentlich flexible Anlage, Die Anlage, die die OPTIMA pharma GmbH zehn Formaten fest geplant. Und alle sollen
die verschiedene Arzneimittelformen in mit Stammsitz in Schwäbisch Hall nach nahezu ohne Formatwechselarbeiten an
unterschiedliche Behältnisse hochpro- dem MultiUse-Konzept entwickelt hat, ist den Greifern und Transportsystemen gefah-
duktiv verpacken kann: So stellt sich einzigartig vielseitig und kommt mit un- ren werden. Eine weitere Anforderung ergibt
OPTIMA die Zukunft der Verpackung von terschiedlichen Batchgrößen und Darrei- sich aus dem hohen Wert der Arzneimittel:
Pharmazeutika vor – und hat das Kon- chungsformen bestens zurecht. Die Arz- „Yield“-Funktionen wie das Re-Filling und
zept auch gleich realisiert. Drei kompak- neimittel können flüssig oder viskos sein, Re-Dosing müssen ebenso gegeben sein.
te Stericlean Roboter von Stäubli über- potenziell oxidationsempfindlich oder ag-
nehmen dabei zentrale Aufgaben. gressiv. Außerdem können sie aktive oder Robotik ist die Lösung
hochaktive Wirkstoffe enthalten. Wie realisiert man diese anspruchsvollen
Anforderungen? Die Antwort von OPTIMA:
Genauso flexibel ist die Anlage, wenn es um mit Robotik. Genauer gesagt mit mehre-
die Art der Gebinde geht. Zum Produktions- ren unterschiedlichen Robotik-Lösungen,
beginn sind drei Behältnistypen – Fertig- die auf innovative Art und Weise miteinan-
spritzen, Vials und Karpulen – in insgesamt der kombiniert werden. Dabei wird diese
Robotics | Pharma 9
Die MultiUse-Anlage von OPTIMA
erlaubt das Verpacken von Sprit-
zen, Vials und Karpulen.
Die glatte Oberfläche der Stericlean
Roboter lässt sich einfach reinigen
und entspricht den Hygienean
forderungen der Pharmaindustrie.Kombination durch den Einsatz von Stäubli Anwender einen zentralen Ansprechpartner
Stericlean Robotern, die für Arbeiten unter für die Programmierung hat, fällt diese An-
aseptischen Bedingungen qualifiziert sind, passung leichter und neue Zertifizierungen
überhaupt erst möglich. für veränderte Prozesse sind von zentraler
Stelle ebenfalls einfacher zu realisieren.
In der MultiUse-Anlage wurden übergrei-
fend mehrere Robotik-Typen und -Tech- Maximierte Einsatzzeit,
nologien miteinander kombiniert. Dabei höchste Produktausbeute
kommen auch drei hochpräzise Stericlean Funktionen wie spezielle An- und Leerfahr-
Sechsachser der Typen TX60 sowie TX60L modi, „Redosing-on Request“, Re-Capping
zum Einsatz. Der erste der drei Sechsachs- und Re-Stoppering versetzen den Anwen-
roboter zieht die verschweißte Tyvek-Folie der in die Lage, auch den letzten Tropfen
von den Tubs ab. Der zweite Roboter ent- eines Arzneimittels zu verwerten und sicher
nimmt die Behältnisse mit einem Vakuum- zu verpacken.
greifsystem aus dem Nest und setzt sie in
das Transportsystem ein. Dabei findet ein Haupteigenschaft der Anlage ist aber die
Übergang in die Zone für hochaktive Wirk- außerordentliche Flexibilität, die durch den
stoffe statt. Einsatz modernster und anpassungsfähiger
Automatisierungs-Hardware – darunter die
Der dritte Stericlean Sechsachser ist drei Stericlean Roboter – ermöglicht wird.
schließlich verantwortlich, um potenzielle Ein weiterer Vorteil: OPTIMA ist nicht auf
Leerstellen in Tubs, die durch Schlecht- ein lineares Maschinenlayout festgelegt,
ausschübe entstehen können, automatisch sodass sich für den Anwender ganz neue
auszugleichen. Er entnimmt die Behältnisse Möglichkeiten zur optimalen Raumnutzung
vom Ovaltransporteur und magaziniert sie ergeben. Aus diesen Gründen ist das Multi-
ohne Leerstellen. Dadurch ist sichergestellt, Use-Konzept mit Stäubli Sechsachs-Robo-
dass am Ende jedes Tub mit einer maxima- tern aus Sicht von OPTIMA die „Zukunfts-
len Anzahl an 100 %-geprüften Fertigsprit- maschine“ für die Pharma-Verpackung.
zen befüllt ist.
Inhouse-Programmierung auf oberster
Ebene der Steuerungsarchitektur
Programmiert wurden sämtliche Robotik-
funktionen „inhouse“ bei OPTIMA wobei
anspruchsvolle Lösungen realisiert wurden.
Dank der zentralen Programmierung aller
beteiligten Robotersysteme auf der obers-
ten Ebene der Steuerungsarchitektur ent-
steht ein hohes Maß an Transparenz und
Schnittstellenfragen erübrigen sich. Eine
aus Subsystemen bestehende Automatisie-
rungslösung käme hier schnell an Grenzen.
Ein weiterer Vorteil der zentralen Program-
mierung: MultiUse-Anlagen werden im
Laufe ihres Lebenszyklus häufiger an neue
Erfordernisse anzupassen sein. Wenn der
Robotics | Pharma 11ASEPTISCHE ABFÜLLUNG
Groß bei
kleinen Chargen
Stericlean Roboter beim aseptischen
Abfüllen und Verschließen
Ein Bediener führt die Container manuell dem
Wannenöffnungsmodul zu. Die Sicherheit des
Bedieners und die Sterilität des Produktes sind
gewährleistet.
Beim automatischen Befüllen und Ver- chargen-Abfüll- und
Verschließmaschine dertprozentige In-Prozess-Kontrolle (IPC).
schließen von gebrauchsfertigen Sprit- GENiSYS® R von Automated Systems of Die Maschine ist perfekt geeignet für kli-
zen und Karpulen geht der Trend hin zu Tacoma (AST) zeigt. nische und kommerzielle Anwendungen in
immer kleineren Chargen. Eine innovati- der Arzneimittelherstellung und -verarbei-
ve Kleinchargen-Abfüll- und Verschließ- Dieses flexible modulare System automati- tung, der Zell- und Gentherapieentwick-
maschine, in der ein Stäubli Stericlean siert das aseptische Befüllen und Verschlie- lung, der personalisierten Medizin und wei-
Roboter der TX2 Baureihe in aseptischer ßen von gebrauchsfertigen Vials, Spritzen teren Bereichen.
Umgebung arbeitet, bietet die erforderli- und Karpulen unter strikter Einhaltung der
che Flexibilität. cGMP-Richtlinien. Die Maschine ist für den Perfekte Lösung:
Einsatz unter den Barrieretechnologien Stäubli Stericlean Roboter
Der Trend geht hin zu immer kleineren Char- RABS (Restricted Access Barrier System) Integraler Bestandteil der hochmodularen
gen, weshalb dem Faktor Flexibilität eine und Isolator ausgelegt. Anlage ist je nach Ausführung ein Stäubli
Schlüsselrolle zukommt. Zudem gilt es, die Stericlean Roboter TX2-40 oder der etwas
Anforderungen in puncto Qualität, Effizienz Die GENiSYS® R ist für die Abfüllung kleiner größere TX2-60. Der Sechsachser über-
und aseptischer Verarbeitung sicher einzu- Chargen optimiert, wobei der Schwerpunkt nimmt kritische Schritte in jeder Phase
halten. Roboterbasierte AAP-Systeme (Ad- auf Dosierpräzision und hohem Durchsatz des aseptischen Prozesses, darunter das
vanced Aseptic Processing) bieten dafür die liegt. Dabei ermöglicht der eingesetzte Öffnen von Beuteln und Behältern, Befül-
perfekte Lösung, wie die aseptische Klein- Stäubli Stericlean Sechsachser eine hun- len, Verschließen, Versiegeln/Verschließen
Das GENISYS R Füll-/Schließmodul
während der Fläschchenverarbei-
tung.Der Roboter legt die fertige Stäubli Roboter übernehmen das
Ampulle wieder in das Nest ein. aseptische Befüllen und Verschlie-
ßen der gebrauchsfertigen Vials.
und Ausschusshandling. Sollen bestimmte Öffnen von Beuteln und Behältern kann Kundenvorteile:
Aufgaben entlang der Produktionslinie manuell, halbautomatisch oder vollauto- Maximale Flexibilität dank
manuell ausgeführt werden, kann die An- matisch erfolgen, während das Füllen und modularem Aufbau
lage diese Anforderungen problemlos er- Verschließen der Fläschchen immer vollau- Hohe Produktivität bei der
füllen und gleichzeitig die Sicherheit des tomatisch erfolgt. Verarbeitung kleiner Chargen
Bedieners und die Sterilität des Produkts Sichere Einhaltung der
gewährleisten. Die Roboter gehen bei allen Handhabungs- aspetischen Umgebung dank
prozessen so dynamisch wie möglich und Stericlean Robotern
Durch die Kombination aus modularem so schonend wie nötig vor. Partikelemissi- Schnelles Umrüsten auf unter-
Design und fortschrittlicher Robotik kann onen werden auf ein Mindestmaß reduziert. schiedliche Formate
GENiSYS R so konfiguriert werden, dass
®
Die gleichmäßigen und ruckfreien Bewe-
die Anlage unterschiedliche Prozessanfor- gungen der Sechsachser sorgen dafür,
derungen und Formate ohne aufwendige dass die Integrität der Prozesse in jedem
Anpassung und somit ohne zusätzliche Fall sichergestellt ist und ungeplante ma-
Kosten und Zeitaufwand erfüllt. Mit der intu- nuelle Eingriffe, die die aseptische Umge-
itiven Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) bung gefährden könnten, ausgeschlossen
ASTView können Bediener Rezepte für die
®
bleiben.
entsprechenden Formate und Arzneimittel-
produkte einfach erstellen sowie den Robo- Der Einsatz von Stäubli Robotern in asep-
ter und die Pumpeneinstellungen program- tischen Umgebungen trägt wesentlich zur
mieren. Dies kann z. B. die Feinabstimmung hohen Flexibilität der GENiSYS® R bei. Sie
von Nadel-Fülltiefe und -Geschwindigkeit ermöglichen das präzise Füllen und Ver-
zur Vermeidung von Blasenbildung oder die schließen von gebrauchsfertigen, vorsterili-
exakte Positionierung zur Minderung von sierten Vials, Spritzen und Karpulen. Ohne
Luftstörungen umfassen – mit minimalen die einzigartigen Stericlean Roboter wären
Nebenzeiten während des Wechsels. derart schnelle Umstellungen zwischen Re-
zepten und Formaten bei der Verarbeitung
Beeindruckende Flexibilität kleiner Chargen schlicht unmöglich.
Der modulare Aufbau des Systems bie-
tet zudem Flexibilität hinsichtlich des ge-
wünschten Automatisierungsgrades: Das
Robotics | Pharma 13In der Mikrodosiermaschine
MicroRobot 50 von Romaco
Macofar arbeiten insgesamt drei
Stäubli TX2-60 Stericlean Roboter.
HERSTELLUNG FESTER STOFFE
Anspruchsvolles Abfüllen –
mit Robotern im Isolator
Stericlean Roboter dosieren zytostatische Pulver
Abfüllen und Dosieren von zytosta- Das robotergestützte Abfüllsystem wurde
tischen Arzneimitteln unter Isolator- speziell für die Abfüllung von hochpoten-
schutz: Das ist die (sehr anspruchsvolle) ten und zytostatischen Arzneimitteln entwi-
Aufgabe der Mikrodosiermaschine Mic- ckelt, die z.B. zur Behandlung von Krebs-
roRobot 50 von Romaco Macofar. Drei und Autoimmunerkrankungen eingesetzt
Stäubli Stericlean Roboter übernehmen werden. Damit passt der MicroRobot 50
dabei kritische Prozessschritte. perfekt in die Produktpalette von Romaco
Macofar. Das Unternehmen mit Sitz in Bo-
logna/Italien gehört zur Romaco Group, ei-
nem international führenden Anbieter von
Verarbeitungs- und Verpackungsanlagen in
der Pharmaproduktion. Innerhalb der Grup-„Ein Unternehmen, das hochpotente und zytostatische
Medikamente z. B. für die Onkologie herstellt, benötigte
eine Maschine, die diese Medikamente aseptisch und
unter Isolatorschutz in Injektionsfläschchen abfüllt – mit
einer Geschwindigkeit von 50 Fläschchen pro Minute
und einem Inhalt von 20 mg bis 2 g pro Fläschchen.“
Dr. Carlo Cattenati
Leiter Produktmanagement der Romaco S.r.l.
pe hat sich Romaco Macofar auf die sterile Verschlüsse mit kontrollierter Crimpkraft
Primärverpackung von pharmazeutischen verschließt. Eine rotierende Klinge, ange-
Pulvern und Flüssigkeiten spezialisiert. trieben von einem geregelten Servomotor,
übernimmt das Falzen des Crimps.
Die Initiative zur Entwicklung des
Micro
Robot 50 ging von einem Kunden Der Abfüll- und Verschließprozess ist nun
aus. Gewünscht war eine Maschine für die beendet, die verschlossenen Fläschchen
aseptische Abfüllung von hochpotenten werden aus der Maschine gefördert. Vials
und zytostatischen Medikamenten unter mit fehlendem Verschluss werden erkannt
Isolatorschutz. Dabei sollten 50 Injektions- und zurück zur Verschließstation geführt.
fläschchen (Vials) pro Minute mit jeweils So geht kein wertvolles Produkt verloren.
20 mg bis 2 g Wirkstoff befüllt werden.
Die logische Wahl: TX2-60 Stericlean
Das geht nur unter Isolierung, weil man Die Roboter müssen sehr präzise sein und
einerseits das Eindringen von Kontami- mit hoher Reproduzierbarkeit arbeiten, weil
nationen und andererseits die Exposition sie bei 50 Vials pro Minute 72.000 Zyklen
des Bedienpersonals mit dem Produkt ver- pro Tag erreichen. Und sie müssen in einer Die Stericlean Roboter verfügen
meiden muss. Aus eben diesem Grund ist sterilen und isolierten Umgebung arbeiten über ein Hygienedesign und lassen
sich mit H2O2 reinigen.
eine manuelle Handhabung nicht möglich. können. Das schließt die Fähigkeit ein, an-
Deshalb kommen beim MicroRobot 50 drei spruchsvolle und häufige Reinigungspro-
Roboter zum Einsatz. zesse zu überstehen.
Im Kern des Prozesses: drei Roboter Für dieses Anforderungsprofil sind die
Der erste Roboter transportiert jeweils zwei Stäubli Roboter der TX2 Serie im Stericlean
frisch sterilisierte Vials zur Abfüllstation, wo Design bestens geeignet. Sie sind schnell
das Pulver eindosiert wird. Der zweite greift und präzise und vollständig abwaschbar
die gefüllten Vials und übergibt sie der Ver- – nicht nur mit Wasser sondern auch für
schließstation. Hier nimmt zunächst ein Va- die Dekontamination mit VHP. Außerdem
kuumgreifer eine Bördelkappe auf und setzt schätzen die Romaco-Ingenieure die hohe
sie auf die vom Roboter gehaltenen Vials. Tragfähigkeit des Roboters bei sehr kom-
Ein Bildverarbeitungssystem überprüft, ob pakten Abmessungen. Ein weiterer Vorteil
der Sitz korrekt ist. Der dritte Roboter be- ist aus ihrer Sicht der hohe Sicherheitsstan-
findet sich an einer Doppelstation, die die dard der CS9 Steuerung.
Robotics | Pharma 15Die Roboter müssen sehr präzise
und zuverlässig arbeiten, weil sie
an einem einzigen Tag 72 000
Zyklen erreichen.
Die drei Roboter sind als Slave-Knoten in Sicht der Romaco-Konstrukteure die Mini-
die Steuerung von Schneider Electric inte- mierung der Formatteile auf wenige Kom-
griert. Für die Kommunikation wird Sercos ponenten: Das sorgt für die gewünschte
3 genutzt. Die Roboter sind in VAL 3 pro- Flexibilität. Als weiteren Pluspunkt nennen
grammiert, die Software unterscheidet sich die Verantwortlichen von Romaco Macofar
nur in Sachen Handhabung. die professionelle Unterstützung des italie-
nischen Stäubli Teams über den gesamten
Der MicroRobot 50 befindet sich in einem Engineering-Prozess hinweg.
ISO 5/Grade A OEB 5 Isolator. Der Anwen-
der profitiert davon, dass die erforderliche
Sauberkeit mit den leicht zu reinigenden
Robotern einfacher zu erreichen ist als mit
konventioneller Handhabungstechnik. Au-
ßerdem kann die Maschine mit einem „Ro-
botic Cleaning Kit“ ausgestattet werden:
Dann reinigen Roboter mit Spritzpistolen in
einem validierten Prozess den Innenraum
der Anlage.
Die sterile Abfüllanlage kann nicht nur an-
dere Arten von Pulvern (z. B. Antibiotika)
dosieren, sondern auch Flüssigkeiten. Ein
weiteres großes Plus der Roboter ist aus
Hochflexibel und leistungsstark: die
Mikrodosiermaschinen MicroRobot
50 von Romaco Macofar.STERILE SEKUNDÄRABFÜLLUNG
End-of-Line-Prüfung unter
hygienischen Bedingungen
Eine kompakte Zelle: Drei Roboter
kooperieren bei der Inspektion
und Palettierung von Trays mit je
100 Spritzen. 36 000 Spritzen pro
Stunde werden verarbeitet – mit Roboterzelle inspiziert und verpackt
höchster Präzision und Sicherheit.
36 000 Spritzen pro Stunde
Für einen Weltmarktführer der Pharma- Wie kann man zuverlässig und wirtschaftlich
industrie hat der irische Systemintegra- 36 000 Spritzen pro Stunde mit 100 %iger
tor Global Ward Automation, Sligo, eine Genauigkeit prüfen und palettieren? Diese
kompakte und flexible Roboterzelle ent- Aufgabe stellte ein weltweit tätiger Phar-
wickelt. Die Zelle übernimmt die End-of- mahersteller den Automatisierungsexperten
Line-Prüfung, Etikettierung und Palettie- von Ward Automation in Sligo/Irland und
rung von 36 000 Spritzen pro Stunde. Drei diese lieferten eine perfekte Lösung.
hygienegerechte Stäubli Roboter sind für
das Handling der Trays zuständig, in de- Die Kenndaten der Spezifikation: Die Sprit-
nen die Spritzen transportiert werden. zen erreichen die Inspektionsstation in
Trays mit 100 Einheiten. Pro Minute muss
der Inhalt von sechs Trays – also 600 Sprit-
Robotics | Pharma 17„Mit der vollautomatisierten Zelle kann unser Kunde
eine 100 %-Prüfung von Spritzen, Etiketten und Siegeln
durchführen.“
Kenny Ward
Business Development Manager
zen pro Minute – inspiziert, etikettiert und Zwei Vision-Systeme überprüfen den Inhalt kontrolliert. Fehlerhafte Etiketten werden
palettiert werden. Im Zentrum der Anfor- des Trays auf fehlerhafte Spritzen, fehlende automatisch aussortiert und neu gedruckt.
derungen stand dabei das 100 %ige Aus- PRTC-Kappen und die korrekte Anzahl an „Gute“ Etiketten werden innen und außen
schließen des Risikos von beschädigten Spritzen im Tray. auf das Tray aufgeklebt. Das Aufkleben des
oder fehlenden Spritzen und von fehlen- inneren Etiketts übernimmt der erste TX2-
den Anti-Manipulationssiegeln. Außerdem Trays mit fehlerhaften Spritzen werden zu 60. Am Ende dieses Prozesses werden die
musste die Roboterzelle aus Gründen der einem „N.i.O“-Platz gefördert. Dort zeigt Etiketten auf Vorhandensein und Position
Produktionssicherheit und Rückverfolgbar- das Bediensystem an, welche Spritze aus geprüft.
keit in das SCADA-System des Unterneh- dem Tray zu entnehmen ist und die Bildver-
mens integriert werden – und alle Prozess- arbeitung prüft, ob tatsächlich die richtige Im nächsten Schritt werden die Trays vor
schritte müssen auf engstem Raum ausge- – das heißt die fehlerhafte – Spritze entnom- der Palettierung und dem Versand ver-
führt werden. men wurde. Danach wird das Tray freigege- siegelt – mit einer innovativen, von Ward
ben, sodass der Bediener es auffüllen und Automation entwickelten Deckelvereinze-
Drei Roboter in einer Zelle wieder der Zelle zuführen kann. lungsstation. Sie stellt dem zweiten Robo-
Auf Basis dieser Vorgaben konstruierte ter – ebenfalls ein Stäubli TX2-60 – einen
Ward Automation eine Zelle mit drei Stäubli Inspektion inklusive – einzelnen Deckel bereit. Ein Vision-System
Robotern, die nach folgendem Prinzip zu- auch beim Etikettieren verifiziert die Position des Deckels, der Ro-
sammenarbeiten: Zunächst entnimmt ein Trays, die als „100 % i.O.“ erkannt wurden, boter greift ihn und legt ihn auf dem Tray ab.
Stäubli TX2-60 ein Tray mit 100 Spritzen und erreichen eine Etikettenstation, die Innen- Ein kundenspezifischer Applikationskopf
führt es einem Bildverarbeitungssystem zu. und Außenetiketten ausdruckt und direkt bringt ein Siegel auf und faltet das Etikettals Verschluss um die Deckelkante. Das Die Zelle, die entsprechend den Medizin-
Tray wird um 180° gedreht und ein zweites technik-Anforderungen gemäß 21 CFR Part
Etikett angebracht. Anschließend hebt der 11 zugelassen ist, kann sowohl 3“- als auch
Roboter das Tray an und stellt es auf einem 4“-Trays mit jeweils 100 oder 160 Spritzen
Pufferband ab. pro Wanne verarbeiten – mit einem Tempo
von 600 Spritzen pro Minute und auf einer
Roboter für hygienegerechte Grundfläche von nur 3 x 3 Metern.
Anwendungen
Im abschließenden Schritt stapelt ein grö- Die Anlage ist bereits in Betrieb und läuft
ßerer Roboter vom Typ Stäubli RX160L zur vollen Zufriedenheit des Anwenders.
die fertigen Trays auf einer Palette. Dieser Die automatisierte 100 %-Qualitätskontrolle
Roboter bietet die erforderliche Reichweite ist gewährleistet, die Zelle kann schnell an
und benötigt zugleich wenig Aufstellfläche. veränderte Anforderungen angepasst wer-
Auf jede Palette passen 200 Trays. den und der komplexe Prozess von Kont-
rolle, Verpackung und Palettieren findet auf
Ein entscheidender Auswahlfaktor für die kompakter Fläche statt.
Roboter ist aus Kundensicht deren Hygiene
design. Zudem bieten Stäubli Roboter den
Vorteil, dass sie in einer „HE“ Version (Hu-
mid Environment) lieferbar sind. Das heißt:
Sie können in Reinräumen installiert werden
sowie in Produktionszonen, in denen täglich
oder schichtweise umfangreiche wässrige
Reinigungsprozesse stattfinden.
Video Ward Automation
Beim Handling der Trays kommen Der dritte Roboter verschließt die
eigens für diese Aufgabe entwi- Trays mit einem Deckel und bringt
ckelte Greifer zum Einsatz. zwei Etiketten auf.
Robotics | Pharma 19PRIMÄRABFÜLLUNG Vial-Handhabung intelligent automatisiert Mit dem Collector schuf Dessl Maschinenbau in Schwaz, Österreich, ein vollautomatisches Handlingsystem für Vials. Im 24/7-Betrieb handhabt ein Stäubli Sechsachser vom Typ RX160L rund 320 Infusionsflaschen pro Minute. Darstellung der Anwender-Box bei Dessl Maschinenbau GmbH Bildrechte: Dessl Maschinenbau GmbH
Auf nur 9 m2 Standfläche setzt der
Collector von Dessl Maschinenbau
pro Minute rund 320 Infusionsfla-
schen in Euronorm-Behälter, die
er innerhalb der Maschine zuvor
entpalettiert und abschließend
palettiert. Herzstück und zentrales
Element der Anlage ist ein Stäubli
Knickarmroboter RX160L in Lang-
armversion.
Bildrechte: Dessl Maschinenbau
GmbH
Roboter als zentrales Element
einer Pharma-Anlage
Für das Verpacken von Infusionsflaschen matischen Betrieb pro Minute 320 Flaschen
genügen eine geringere Reinraumklasse in Euronorm-Transportbehälter zu verpa-
und längere Reinigungsintervalle als für cken. Das beinhaltet auch das Entpalettie-
deren Produktion. Deshalb wollte ein ren der leeren und das Palettieren der vol-
Pharma
unternehmen diese Prozesse len Behälter. Die Infusionsflaschen können
trennen, auch um die Verpackung der unterschiedliche Höhen und Durchmesser
sogenannten Vials an nur einer Stelle aufweisen, sodass zur besseren Raumaus-
zu konzentrieren und so die Wirtschaft- nutzung in den nachfolgenden Prozessen
lichkeit zu erhöhen. Konstruktion und Behälter mit verschiedenen Höhen verwen-
Bau einer Verpackungsanlage und einer det werden müssen. Zudem war die Stand-
im Wesentlichen gleichartigen Entpa- fläche der Anlage einschließlich der Palet-
ckungsanlage übernahm die Dessl Ma- tenstellplätze mit 3 x 3 m eng begrenzt.
schinenbau GmbH in Schwaz (Tirol).
Innovative Robotiklösung
Die Anforderungen hatten es in sich: Die In der Anlage, die unter dem Namen Dessl
Anlage sollte in der Lage sein, im vollauto- Collector auch anderen Kunden angeboten
Robotics | Pharma 21Dank seiner erhöhten Reichweite
erreicht der RX160L beide Palettenstell-
plätze unabhängig von der Stapelhöhe,
um die Behälter vor dem Befüllen zu
entnehmen und danach auf einer wei-
teren Palette abzulegen.
Bildrechte: Dessl Maschinenbau GmbH
wird, versieht ein Stäubli RX160L seinen die Anlage im Linienverbund bei Problemen
Dienst. Nachdem die Behälter auf einer in nachfolgenden Prozessen die Vials zwi-
Palette in die Anlage kommen, werden sie schenpuffern. Dies verhindert einen Still-
vermessen, von der Palette genommen, po- stand der vorgeschalteten Anlagen. Dabei
sitioniert, mit den Flaschen befüllt und zum handelt es sich meist um Abfüllanlagen in
Weitertransport auf einer weiteren Palette steriler Umgebung mit entsprechend hohen
abgelegt. Um Glasbruch zuverlässig zu ver- Stillstandskosten.
meiden, konstruierten die Dessl-Techniker
Container mit einer patentierten federnden Serienmäßig pharmatauglich
Mechanik zur Fixierung unterschiedlicher Alle Stäubli Roboter sind aufgrund ihrer
Vials. Dies erlaubt das Lagern mehrerer geschlossenen Bauweise in den Schutz-
Größen in ein und demselben Behälter. klassen IP65 und IP67 einfach zu reinigen.
Zudem entsprechen sie im Standard der
Eine Förderschnecke bringt die Infusions- Reinraumklasse ISO 5 und eignen sich da-
flaschen in geordnetem Abstand in Positi- her besonders gut für die Verwendung in
on. Über einen im Haus entwickelten Saug- Pharma-Prozessen. Die ISO-Klasse 5, bei
greifer nimmt der Roboter eine Zeile von der keine Partikel mit 5 µm oder mehr in der
Vials auf und setzt diese im Behälter ab, der Luft sein dürfen, entspricht der Reinheits-
zuvor an eine schräg geneigte Befüllungs- klasse A gemäß EG-GMP-Leitfaden.
position gefördert wird. Ist dieser voll, wird
er vom RX160L palettiert. Da der Roboter neben dem Befüllen und
Entleeren auch beide Palettenstellplätze
Mit dem entsprechenden Gegenstück der unabhängig von der Stapelhöhe erreichen
Anlage werden die Vials aus den Behältern muss, war der Stäubli RX160L die perfek-
vom Robotersystem entnommen. Der pa- te Wahl. Das L steht für die Langarmver-
tentierte Federmechanismus stabilisiert das sion, die dem RX160 eine Reichweite von
Legemuster der Vials während des Trans- 2 010 mm verleiht und das bei einer maxi-
ports und gewährleistet dadurch einen rei- malen Traglast von immerhin 20 kg.
bungsfreien Entladeprozess. Ebenso kann„Um die Zuverlässigkeit und Wartungsarmut des Dessl
Collectors brauchen wir uns mit dem Stäubli RX160L
als Herzstück und zentrales Element keine Sorgen zu
machen. Den digitalen Zwilling in der Stäubli Robotics
Suite testen zu können, sorgte für eine stark verkürzte
Inbetriebnahmephase mit wenig Anpassungen“
Daniel Angerer,
Stv. Geschäftsführer, Dessl Maschinenbau GmbH
Integrierte Entwicklung
Die Stäubli Robotersteuerung CS8C ist mit
der Gesamtsteuerung der Maschine über
Profinet verbunden. Die Programmierung
erfolgte offline über die Stäubli Robotics
Suite. Dabei erfolgte nach dem Importieren
der CAD-Modelle von Roboter, Maschine
und Greifer auch eine realistische Simu-
lation der Roboterbewegungen, um die
Zyklus
zeiten zu ermitteln und Kollisionen
bereits bei der Entwicklung auszuschließen.
Die Möglichkeit, den digitalen Zwilling der
Anlage in der Stäubli Robotics Suite testen Die Stäubli Robotersteuerung
zu können, sorgte für eine stark verkürzte CS8C ist mit der Gesamtsteue-
rung der Maschine über Profinet
Inbetriebnahmephase mit nur wenigen An-
verbunden. Ihre Programmierung
passungen. Auch um die Zuverlässigkeit samt Anlagensimulation zur Kollisi-
und Wartungsarmut des Dessl Collectors onsvermeidung erfolgte mittels der
brauchen sich Kunden nicht zuletzt durch Stäubli Robotics Suite.
Bildrechte: x-technik
den Einsatz des bewährten Stäubli RX160L
als Herzstück und zentrales Element der
Anlage keine Sorgen zu machen.
Video
Stäubli Customer Voice mit
Dessl Maschinenbau GmbH
Robotics | Pharma 23PHARMA PACKMITTEL
Beschichten unter
aseptischen Bedingungen
Der 6-achsige Stericlean-Roboter
von Stäubli greift eines der kleinen
sMTS-Applikationsgeräte in der
aseptischen ISO 5-Tauchbeschich-
tungsanlage vom Tray ab.
Roboter für die Oberflächenbehandlung von „Drug Delivery Devices“
Ein Medizingerätehersteller hat die Ko- Kindeva Drug Delivery ist ein weltweit füh- Dieser biologische Wirkstoff kann nicht ste-
operation mit einem Systemintegrator rendes Auftragsentwicklungs- und Produk rilisiert werden. Deshalb müssen Beschich-
gesucht, um ein anspruchsvolles Projekt tionsunternehmen in der Pharmaindustrie tung und Verpackung der Applikationsgerä-
zu realisieren: eine voll automatisierte mit Sitz in Minnesota. Zu den Innovationen te vollständig in einem Reinraum der ISO-
Anlage, die unter aseptischen Bedin- des Unternehmens gehört ein festes mikro- Klasse 5 stattfinden. Ziel war der Einsatz
gungen eine Tauchbeschichtung auf strukturiertes transdermales System (sMTS). einer voll automatisierten Anlage, die in ei-
mikronadel-basierte Applikationsgeräte Das auf Mikronadeln basierende System ist nem aseptischen Isolator untergebracht ist.
aufbringt. Dabei übernimmt ein Stäubli äußerst patientenfreundlich und eignet sich
Stericlean-Roboter eine zentrale Aufga- daher ideal für die Selbstverabreichung von Der richtige Roboter für eine sensible
be. Abaloparatid, einem Biologikum, das die Umgebung
Knochenbildung bei postmenopausalen Kindeva beauftrage den Systemintegra-
Frauen mit hohem Risiko für osteoporose- tor Keller Technology mit der Entwicklung
bedingte Knochenbrüche stimuliert. und dem Bau einer solchen Anlage. Beider Auswahl des Roboters entschieden sMTS. Sobald das Tray voll ist, wird es an sensiblen Pharma-Anwendungen bewährt
sich die Keller-Ingenieure für einen TX2-40 eine Versiegelungsstation übergeben. Die – bringt zusätzliche Sicherheit. Das schützt
Stericlean. Dieser Robotertyp kann in ei- versiegelten Trays werden aus dem Isolator die Bediener, das Produkt und letztendlich
ner Class-A-Umgebung und unter stren- heraus gefördert – und der sterile Primär- auch den Patienten.
gen aseptischen Bedingungen eingesetzt verpackungsvorgang ist abgeschlossen.
werden. Die Voraussetzung dafür schaffen Während bei jedem Schritt des Produk
Merkmale wie ein vollständig geschlosse- Der Isolator ist mit einem Überwachungs- tionsprozesses aufwändige Schutzmaß-
nes und bestens abgedichtetes Gehäuse, system ausgestattet, das septische Anti- nahmen gelten, bietet das robotergestützte
eine völlig glatte Oberfläche mit sehr wider- gene sofort detektiert und Alarm auslöst. Automationssystem auch die hohe Ge-
standsfähiger Beschichtung sowie ein hy- Außerdem ist ein laminarer Luftstrom mit schwindigkeit und Effizienz, die Kindeva
gienegerechtes, totraumfreies Design. Der konstanter Geschwindigkeit und Richtung wünschte. Darüber hinaus ermöglicht die
Roboter widersteht damit auch regelmäßi- sichergestellt. Alle Systemkomponenten Automatisierungslösung eine sichere Rück-
gen Dekontaminationsprozessen mit VHP. sind so konstruiert, dass dieser Luftstrom verfolgbarkeit. Von diesen Vorteilen wird
Weitere Eigenschaften, die hier wichtig wa- möglichst wenig beeinträchtigt wird – ein Kindeva während der gesamten Laufzeit
ren, sind Dynamik, Genauigkeit und lange Beispiel dafür ist das schlanke, vollständig der Anlage profitieren.
Lebensdauer. geschlossene Gehäuse des Stericlean-Ro-
boters. Seine Kontur verhindert Störungen
Hohe Präzision bei bester wie Wirbel, Hohlräume und Windschatten,
Reproduzierbarkeit in denen sich Antigene sammeln könnten.
Die von Keller entwickelte Roboterzelle
übernimmt die Tauchbeschichtung und die Tauchbeschichtung neu erfunden
Primärverpackung in einem aseptischen Entscheidend ist bei dieser Roboterzelle,
Isolator. Bei der Beschichtung nimmt der dass die Risiken, die mit der Exposition
Robotergreifer die einzelnen sMTS-Kompo- eines biologischen Wirkstoffs wie Abalo-
nenten, die jeweils kleiner als eine Briefmar- paratid während der Tauchbeschichtung
ke sind, von einem Tray auf. Er taucht sie in verbunden sind, zuverlässig eliminiert wer-
das Beschichtungsbad ein und sorgt damit den. Keller entwickelte und integrierte das
für eine vollständige Benetzung der Mikro- maßgeschneiderte Beschichtungs- und
nadeln mit dem biologischen Wirkstoff. Verpackungssystem in einen aseptischen
Isolator, um sterile Bedingungen aufrecht-
Anschließend hebt der Roboter die be- zuerhalten und das Produkt umfassend vor
schichteten Bauteile aus dem Bad und Kontamination zu schützen. Das Design
wiederholt den Vorgang beim nächsten des Stericlean-Roboters – in zahlreichen
Das feste mikrostrukturierte
transdermale System (sMTS) von
Kindeva dient als ideales Verab-
reichungssystem für Abaloparatid,
einem biologischen Wirkstoff zur
Behandlung von Osteoporose.
In der Tauchstation wird der Wirkstoff
sorgfältig auf die Mikronadeln verteilt.
Eine gleichmäßige Beschichtung
auf jeder Einheit garantiert hohe
Prozesssicherheit.
Robotics | Pharma 25BIOTHERAPIE
Geschüttelt, nicht gerührt:
Roboter in der Zellfabrik
Produktion von Impfstoffen mit Hilfe von Stäubli Robotern
Der chinesische Pharmahersteller Die Biotechnologie eröffnet ganz neue nology Co., Ltd eine Produktionsstätte er-
Chengda Biotech produziert Impfstoffe. Möglichkeiten für die Produktion von Medi- richtet, die pro Jahr drei bis vier Millionen
Gezüchtet werden sie in so genannten kamenten und Impfstoffen. Unter bestimm- Impfdosen erzeugt. Stericlean Roboter von
Zellfabriken. Das sind kleine Schalen, ten Voraussetzungen (re)produziert sich der Stäubli übernehmen hier eine ganz zentrale
die regelmäßig geschüttelt werden müs- Wirkstoff quasi von selbst. Zu diesen Vor- Aufgabe: das Zellfabrik-Handling.
sen, damit sich der Impfstoff selbsttä- aussetzungen gehören stabile Umgebungs-
tig vermehrt. In einer neuen Fabrik von bedingungen und Prozesse. Und diese las- Diese „Fabriken“ sind nichts anderes als
Chengda übernehmen Stäubli TX200
sen sich am besten mit hohem Automatisie- Gestelle mit jeweils 160 Schalen. Jede
Stericlean Roboter diese Aufgabe. Es ist rungsgrad realisieren. Schale enthält zunächst eine Nährlösung, in
der erste Einsatz dieser Art von Robotern der die „Mutterzellen“ beimpft werden. Die
in der Biopharma-Produktion Chinas. Für die Herstellung des Hepatitis-A-Impf- Zellkultur wächst kontinuierlich, allerdings
stoffs hat die Liaoning Chengda Biotech- muss die Nährlösung in den Schalen ge-
Bild links:
Auch die Abfüll- und Flüssigkeits-
wechselprozesse in den einzelnen
Zellfabriken werden von den
Stericlean Robotern unterstützt.
Bild rechts:
Chengda Biotech produziert Impf-
stoffe, die mit biotechnologischen
Verfahren hergestellt werden.
Robotics | Pharma 27„Die Stäubli Stericlean Roboter bieten Vorteile bei
Präzision und Reproduzierbarkeit, und sie sind
die einzigen, die die GMP A-Level-Anforderungen
erfüllen. Außerdem gibt es bereits viele erfolgreiche
Anwendungsfälle in der Pharmaindustrie.“
Zhuma Bai
General Deputy Manager, Chengda Biotech
wechselt werden. In einem zweiten Schritt vorgesehenen Lagerstelle ab, wo die Zellen
werden die virusinfizierten Zellen und ein nun wachsen. Während des über zehn Tage
weiteres, wachstumsförderndes Medium dauernden Wachstumsvorgangs greift sich
hinzugefügt. Am Ende des Prozesses muss der Roboter immer wieder die einzelnen
das Virus – das den hochwirksamen Impf- Gestelle und führt definierte Schüttel- und
stoff darstellt und sich quasi von selbst ver- Kippbewegungen aus.
mehrt bzw. hergestellt hat – nur noch „ge-
erntet“ werden. Höchstes Sauberkeitsniveau
wird erreicht
Die Roboter vom Typ Stäubli TX200 Ein Grund, aus dem Chengda diesen kom-
Stericlean kommen zum Einsatz, wenn die plexen Prozess automatisieren wollte, ist
Zellen bereits „geimpft“ sind und der Wirk- die erforderliche Stabilität der Umgebungs-
stoff wachsen soll. Der mit einem Bildver- bedingungen einschließlich der Tempera-
arbeitungssystem ausgestattete Roboter tur. Weil kein Personal in den Arbeitsraum
greift die Zellfabrik und setzt sie am Ein- eintreten muss, fällt es leichter, die Tempe-
satzort ab, wobei er das Gestell vorsichtig ratur konstant zu halten. Dadurch kann die
schüttelt, um die Flüssigkeit gleichmäßig zu reproduzierbare Qualität und Wirksamkeit
verteilen. Dann setzt er den Rahmen an der des Endproduktes besser gewährleistetDer Roboter dockt, gesteuert über
eine Kamera, an die „Zellfabriken“
an, die jeweils 160 Trays mit Impf-
stoff enthalten.
werden. Zudem konnte durch den Einsatz ringer. Und weil ein befülltes Gestell einer
der Stäubli Roboter die höchste Klassifizie- „Zellfabrik“ mehr als 100 kg wiegt, wird oh-
rung GMP A erreicht werden. nehin eine maschinelle Unterstützung beim
Handling benötigt.
Aus naheliegenden Gründen muss die
Produktionsumgebung der Zellfabriken Die Roboterlösung ist aber nicht nur deut-
regelmäßig desinfiziert werden. Chengda lich wirtschaftlicher, sie benötigt darüber
Biotech verwendet für diesen Prozess va- hinaus weniger Platz und die Prozessge-
porisiertes Wasserstoffperoxid (VHP), das staltung ist deutlich flexibler. Der entschei-
für konventionelle Roboter das sofortige dende Vorteil liegt aber in der garantiert
Aus bedeuten würde. Den TX200 Stericlean hohen und stabilen Qualität des Impfstoffs,
Robotern mit ihrer speziellen antikorrosiven die sich nur mit innovativer Automation er-
Beschichtung und ihrem abgedichteten Ge- reichen lässt.
häuse können diese Reinigungsprozedere
nichts anhaben. Während des Projektes wuchs das Vertrau-
en des Anwenders in diese Lösung und in
Die Vorteile der automatisierten die Stericlean Roboter. Deshalb wurden drei
Impfstoffproduktion statt zwei Roboter geordert. Es ist der ers-
Aus Sicht von Chengda Biotech bietet die te erfolgreiche Einsatz eines Stäubli TX200
robotergestützte Zellproduktion unter an- Stericlean im chinesischen, biopharmazeu-
derem den Vorteil der reduzierten Investi- tischen Bereich und Stäubli China erwartet,
tions- und Betriebskosten. Zudem ist das dass weitere Unternehmen diesem Weg der
Kontaminationsrisiko bei einer Herstellung Automatisierung folgen werden.
Video
ohne menschliche Eingriffe deutlich ge- Chengda Biotech China
Robotics | Pharma 29Schnelles Screening von Millionen
von Wirkstoffen.
LABORAUTOMATION
Roboter auf der Suche nach
medizinischen Wirkstoffen
Das Genomics Research Center in Tai- Das Genomics Research Center (GRC) in Der Einsatz dieser Anlage hat im GRC be-
peh/Taiwan testet im Ultra-Hochdurch- Taipeh hat sich die Suche nach neuen Me- reits zum Erfolg geführt. Nicht zuletzt dank
satz-Screening 1 536 Substanzen in ei- dikamenten und Impfstoffen zur Aufgabe uHTS konnten die Forscher in Taipeh im
nem Zyklus. Im Zentrum der Maschine, gemacht. Dabei geht es mit hoher Experti- Jahr 2007 ein wirksames Anti-Grippe-Medi-
die 24/7 für die Entwicklung von COVID- se, profunden wissenschaftlichen Kenntnis- kament entwickeln. Aktuell arbeiten sie mit
19-Medikamenten eingesetzt wird: ein sen und auch mit hohem Tempo vor. Hochdruck an Wirkstoffen gegen C
OVID-19
Stäubli Roboter. und auch hier markiert uHTS den Start-
Das öffentliche Forschungsinstitut, Teil der punkt der Medikamentenentwicklung.
renommierten Academia Sinica, hatte als
Konsequenz aus der SARS-Epidemie im Schnelles Screening von Millionen
Jahr 2003 die Kapazitäten für das Wirkstoff- von Wirkstoffen
Screening erweitert. Im Rahmen dieses Pro- Die Screening-Anlage des GRC wurde vom
gramms investierte das Institut in eine An- amerikanischen Unternehmen GNF entwi-
lage für das „Ultra-Hochdurchsatz-Scree- ckelt und hergestellt – einer Tochtergesell-
ning“ (uHTS) von medizinischen Wirkstoffen. schaft von Novartis, die sich auf Technolo-gien zur Entdeckung neuer Medikamente So verläuft der Prozess: Der Roboter ent-
konzentriert. Ihr uHTS-System verwendet nimmt eine Mikrotiterplatte aus dem Inku-
eine Mikrotiterplatte – nicht größer als eine bator und legt sie auf die Dispenserstation,
menschliche Handfläche – mit 1 536 phar- die Protein zudosiert. Dann führt er die Plat-
makologisch aktiven Substanzen jeweils in te mit den 1 536 Substanzen der Reihe nach
einer Menge von einigen µl. Ein Screening- einer Transferstation, einem Inkubator und
Zyklus dauert etwa siebzig Minuten, wobei zwei Dispensern zu. Dort werden jeweils
sich die einzelnen Zyklen überschneiden weitere Verbindungen und Substanzen
können. Die Anlage testet innerhalb von 24 zugeführt. Dann ist die Platte bereit zum
Stunden mehr als 50 Mikrotiterplatten, das Test. Der Roboter führt sie zunächst einer
sind 76 800 Substanzen. Ident-Station und dann dem Screening-
Bereich zu.
Warum ein solches Tempo? Dr. PoHsun Lin
vom GRC: „Laut Statistik muss man min- Die Auswahl des richtigen Roboters
destens eine Million chemische Verbindun- Bei der Auswahl des Roboters berücksich-
gen untersuchen, um eine wirksame Sub tigten die GNF-Ingenieure Eigenschaften
stanz zu finden.“ Für diese Million benötigt wie Geschwindigkeit, Präzision und Verfüg-
die Maschine 650 Zyklen, und es versteht barkeit. Ein weiterer ganz offensichtlicher
sich von selbst, dass die Tests im 24/7-Mo- Vorteil, den das GRC sehr schätzt, ist die
dus mit hoher Geschwindigkeit erfolgen. lange Lebensdauer.
Auch die Präzision ist hoch, denn die 1 536
„Wells“ (Vertiefungen) in den Mikrotiterplat-
ten sind extrem klein.
Insgesamt speichert das GRC bis zu zwei „Unser uHTS-System ist seit vielen Jahren
Millionen Substanzen in seiner Bibliothek,
aber nicht jedes Projekt benötigt ein kom-
erfolgreich im Einsatz, aber es wird einfach
plettes Screening. Dr. PoHsun Lin: „Für die nicht alt. Der RX160 ist in Sachen Präzision und
gängigsten Testreihen halten wir etwa 100 Dynamik immer noch auf dem neuesten Stand.
Mikrotiterplatten mit je 1 536 Verbindungen
vor. Dazu gehören FDA-zugelassene Me- Das System liefert dauerhaft und zuverlässig
dikamente, bekannte Wirkstoffe, Bio-Wirk- Spitzenleistung, Effizienz und Stabilität.“
stoffe sowie niedermolekulare, natürliche
Dr. PoHsun Lin
Produkte und Verbindungen.“
Genomics Research Center, Taipeh /Taiwan
Im Mittelpunkt: ein einziger Roboter –
präzise und vielseitig
Der Blick auf die uHTS-Anlage verdeutlicht
den Arbeitsprozess: Mehrere Stationen für Deshalb kann der Roboter einen Bei-
Lagerung, Kommissionierung, Handling und trag zum entscheidenden Ziel der
Screening bilden einen Kreislauf, in dessen COVID-19-Bekämpfung leisten – und des-
Zentrum ein Stäubli RX160 Roboter steht. halb setzt der Anlagenhersteller GNF auch
Dieser Robotertyp ist nicht nur schnell und heute noch Stäubli Roboter in den aktuellen
präzise, sondern auch sehr vielseitig, und Generationen der HTS- und uHTS-Scree-
genau diese Eigenschaftskombination ist ning-Maschinen ein.
hier gefragt.
Robotics | Pharma 31D.181.864.02
Stäubli Standorte Vertretungen / Agenten
Weltweite Präsenz
des Stäubli-Konzerns
www.staubli.com
Staubli ist eine in der Schweiz und anderen Ländern registrierte Marke der Stäubli International AG.
Wir behalten uns das Recht vor, Produktspezifikationen ohne vorherige Ankündigung zu ändern. © Stäubli, 08 / 2021 ∙ V1
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