Haselmeier beauftragte den Kunststoffhersteller für Präzisionsteile PKT, Tiefenbronn, vor gut zwei Jahren langfristig mit der Teilefertigung für einen Injektionspen. Die bisherige Prozesskette für die Medikamentenaufnahme Spritzguss, teilautomatisierte Bedruckung, Trayverpackung, Transport und Montage war aufgrund des Aufwands zur Handhabung nicht optimal. Darüber hinaus stiegen auch die Produktionsstückzahlen. Deshalb realisierte der Spritzgießer in enger Kooperation mit dem Medizintechnik-Spezialisten und den daraus resultierenden Vorgaben der PKT-Automationstechnik in Zusammenarbeit mit einer Automationsfirma eine hoch integrierte Produktionszelle für das Bauteil. Auf kleinstem Raum entstand so eine vollautomatisierte Fertigung.
Marco Gabel, Leiter Prozessautomation bei PKT, brachte die anfänglichen Schwierigkeiten auf den Punkt: „Die erste Herausforderung war die für eine nachfolgende Bedruckung der Teile aus dem bereits existierenden 4-fach-Werkzeug ungeeignete Anlage zur Teileentnahme. Erst nach Änderung der Konstruktion konnten die Spritzteile exakt orientiert und dem First-in-first-out-Prinzip folgend der Bedruckung zugeführt werden. Die notwendigen Durchlaufzeiten auf Basis des realisierbaren Spritzzyklus erforderten konstante klimatische Bedingungen während des Bedruckens innerhalb der Fertigungszelle. Darüber hinaus haben wir die Streckenzeiten des Teiletransports durch Verwendung von kleinsten servogetriebenen Achsen auf die Zykluszeit hin optimiert. Trotzdem musste über eine Schleuse die Bestückung der Schnellwechsel-vorrichtungen für die jeweiligen Druckklischees zur Aufbringung der verschiedenen Skalenbilder jederzeit möglich sein. Den ebenfalls zeitbestimmenden Schritt der Farbtrocknung haben wir mit dem Einsatz von speziellen Trocknern auf ein Minimum reduziert.“
Qualitätskontrolle durch Kamera
Nach dem Bedrucken werden die Bauteile durch eine integrierte Kamera auf qualitätsrelevante Merkmale überprüft und gleichzeitig eine Vermessung des Druckbilds relativ zum Bauteil vorgenommen. Anfahr- und Nicht-in-Ordnung-Teile separiert die Fertigungszelle automatisiert. Anschließend verpackt ein Scara-Roboter die Artikel direkt in Trays, die dieser innerhalb der Anlage abstapelt. So ist die Autonomie der Fertigungszelle über mehrere Produktionsschichten hinweg sichergestellt. Später lassen sich die Traystapel entnehmen und sofort in PE-Beuteln endverpacken. Alle Bauteile des Pens werden dann im tschechischen Werk von Haselmeier vollautomatisch gefügt und montiert.
Neben der Medikamentenaufnahme fertigt der Spritzgießer auch weitere Bauteile des Pens. Die dafür realisierten Werkzeuge haben zwischen vier und sechzehn Formnester und sind durchweg mit Teil- und Vollheißkanälen ausgestattet. Sie sind neben einigen Dünnwand-Spritzteilen auch für eine komplexe Zwei-Komponenten-Spritzgießform ausgelegt. Weitere Besonderheit der in Tiefenbronn hergestellten Artikel sind die speziellen optischen Anforderungen und die hohen Vorgaben an die Funktion des Pens in Verbindung mit den eingesetzten biokompatiblen Materialien.
Peter Rapp, Geschäftsführer von PKT, hält zur Ausgestaltung der Kooperation generell fest: „Wir freuen uns natürlich über das Vertrauen, das uns Haselmeier als Entwicklungspartner für die Medizintechnik entgegenbringt. Die lange und vertrauensvolle Zusammenarbeit erfährt durch die gemeinsame Einführung solcher Innovationen wie der Inline-Bedruckung immer wieder einen Dynamikschub, der eine Win-win-Situation für beide Seiten zur Folge hat. Wir bleiben aber auf dem erreichten Niveau keineswegs stehen. So pilotieren wir bereits neue Warenstromkonzepte, um sowohl die Verpackung mit Schlauchbeutelmaschinen weiter zu automatisieren, als auch das Labelling jeder Verpackungseinheit den dokumentationspflichtigen Anforderungen unseres Abnehmers aus der Medizintechnik anzupassen.“
Matthias Meissner, Geschäftsführer von Haselmeier, setzt auf die bisher reibungslose Zusammenarbeit zwischen beiden Unternehmen: „Unser Partner ist schon bei der Werkzeug- und Teileproduktion für ein Vorgängermodell unserer aktuellen Injektionspens umfassend und konstruktiv auf unsere Vorschläge eingegangen. Im Laufe der unterschiedlichen Entwicklungs- und Umsetzungsphasen konnten damit Kunststoffteile entstehen, die perfekt auf ihren anspruchsvollen Einsatz in der Medizintechnik abgestimmt waren. Deshalb haben wir uns auch für dasselbe Unternehmen als Partner entschieden, als es um die Auftragsvergabe für weitere Projekte und neue Komfort-Features in der Handhabung für die Endanwender ging.
Kosteneffizienz
Prozessintegration bringt klare Vorteile
Durch die zukunftsträchtige Vorgehensweise der Integration nachgeordneter Bearbeitungsschritte in eine vollautomatisierte Inline-Produktion gelang es, nicht nur die Durchlaufzeit der Artikel und damit den Planungshorizont für die Fertigung zu verkürzen, sondern neben nachhaltig verringerten Logistikkosten auch eine konstant hohe Druckqualität zu erzielen. Zudem konnte das aufwändige Mehrfachhandling der Bauteile entfallen. Somit ließ sich das Ausschussrisiko signifikant verringern.
