Eine optimale Produktion im Reinraum erfordert eine genaue Planung. (Bild: IE Plast)
Einerseits steigen die Anforderungen an die Produktsicherheit, andererseits sollen ihre Produkte immer günstiger sein. Kosten im Reinraum zu senken erscheint da als Strategie der Wahl. Doch Kostentreiber sind oft auch dort zu finden, wo vor- und nachgelagerte Prozesse auf den Reinraum treffen. Daher ist bereits bei der Planung der Produktionsinfrastruktur das Zusammenspiel von Prozessen, Räumen und Personen zu überdenken. Wichtige Aspekte sind hierbei die Gestaltung der Arbeitsplätze, die Konzeption der Reinräume und deren Schnittstellen mit den Produktionsprozessen. Denn meist sind Produktionsprozesse in Reinräumen im Hinblick auf die Maschinen bereits durch die Validierung umfassend beschrieben und hinreichend robust. Einen größeren Hebel, um die Effizienz des Betriebs zu steigern, bietet dagegen das Einbetten der Prozesse und Anlagen in ein ganzheitliches Fabrikkonzept. Dazu ist der Blick auf die gesamte Wertschöpfungskette nötig – von der Anlieferung der Rohstoffe bis zur Auslieferung der fertigen Medizinprodukte.
Zusammenspiel von Intralogistik und Produktion im Reinraum
Besonders die Rüst- und Standzeiten beim Spritzgießen und in der Folienextrusion, wo es jeweils um hohe Volumina geht, lassen sich deutlich verkürzen. Dazu müssen die Rohmaterialflüsse und Prozesse aufeinander abgestimmt werden. Kritisch sind im Hinblick auf die Reinheit die häufig von Hand ausgeführten Verpackungsprozesse im Reinraum. Mit seiner Arbeitsweise und seinem Verhalten beeinflusst das Personal Produktivität und Ausschussraten. Wo eine Automatisierung nicht infrage kommt, gilt es, Arbeitsplätze und Schnittstellen zu den vor- und nachgelagerten Abläufen zu überdenken.
Viele Unternehmen erkennen beim Betrieb ihres Reinraums ablaufspezifische Mängel, weil sie ihre Supportprozesse nicht gründlich genug organisieren. Aber je höher die Anforderungen an die Reinheit, desto größer ist der Aufwand bei den Supportprozessen. Das gilt besonders dann, wenn diese nicht in ein planerisches Gesamtkonzept eingebunden sind. Es entstehen unbemerkt Kosten, die oft mit scheinbar nebensächlichen Ursachen zu tun haben, wie etwa erhöhtem Reinigungsaufwand, fehlendes Hilfsmaterial im Reinraum, Maschinenstillstände in Zusammenhang mit In-Prozess-Kontrollen (in-process controls, IPC), schlechte Auslastung des Personals an den Schnittstellen zum Reinraum, fehlende Automatisierung, mangelnde Abstimmung unter den Teams und nicht ganz durchdachte Zonenkonzepte. Manuelle Supportprozesse ziehen einen höheren Dokumentationsaufwand nach sich und erfordern zusätzliches Monitoring. Zudem treten häufig Fehler auf und in der Folge zahlreiche Abweichungen. So leidet bei mangelhaft organisierten, firmenspezifischen Supportprozessen über kurz oder lang die betriebliche Effizienz und die Erträge schrumpfen.
Wenn Unternehmen ihre Produktionskapazitäten ohne strategischen Planungshorizont immer wieder den aktuellen Erfordernissen anpassen, treten Schwächen später umso stärker zutage. Der Grund dafür liegt in den Produktionsprozessen, die über längere Zeit den Gebäudestrukturen angepasst wurden und Veränderungen oder Erweiterungen an Grenzen stoßen. Damit dies nicht geschieht, muss die Gebäudekonzeption die Prozesse unterstützen. Dabei sollte schon möglichst früh auf sich abzeichnende Entwicklungen reagiert werden , sowohl was zu erwartende Produktionsvolumina betrifft als auch regulatorische Vorgaben oder technische Fortschritte. Die Planung von innen nach außen voranzutreiben gilt daher als goldene Regel.
Projektbeispiel aus der Praxis
Um die Effizienz des Betriebs in Escholzmatt zu steigern wird empfohlen Prozesse und Anlagen bei der Planung in ein ganzheitliches Fabrikkonzept einzubetten. (Bildquelle: IE Plast)
Mit diesem Ansatz wurde die Erweiterung der erste Produktionsstätte des Medizintechnik-Unternehmen B. Braun Medical in der Schweiz geplant. Bei dem im Jahr 1973 gebauten Werk in Escholzmatt im Entlebuch ging es insbesondere auch darum, die komplexen Fertigungsprozesse unter den Gegebenheiten der industriellen Produktion von Kunststofferzeugnissen unterbrechungsfrei in einen Erweiterungsbau zu transferieren. Nicht nur sollten die Produktionskapazitäten am Standort verdoppelt, sondern die Prozesse neu organisiert und die bestehende Sterilisation durch eine leistungsfähigere Anlage ersetzt werden. Neben Vorgaben für eine umweltgerechte und nachhaltige Produktion sollte diese auch energieeffizienter und mit einem höheren Automatisierungsgrad ablaufen als bisher.
Die IE Plast als Generalplaner erarbeitete zur Entwicklung des Areals mit dem Auftraggeber einen Masterplan, der ab 2014 in die Tat umgesetzt wurde. Das Konzept für die Haustechnik (Versorgung mit Strom, Druckluft, Kälte sowie Lüftung und Klimatisierung) entwickelten die Planer mit Rücksicht auf die besonderen Voraussetzungen im Reinraum und den benachbarten Verarbeitungsbereichen. Außer den Reinraum zu planen, kümmerte sich IE Plast auch um die Qualifizierung von Reinraum, Medien und Rohmaterialförderung.
Die gesamte Warenlogistik in der Produktion wurde durchgehend automatisiert. Indem betriebliche und bauliche Abläufe sich in enger Zusammenarbeit der Verantwortlichen passend koordinieren ließen, gelang es, Produktionsausfälle während des Neubaus zu vermeiden. Auch der Reinraumstatus der Produktion konnte währenddessen erhalten bleiben, weil die Baumaßnahmen in Etappen aufeinanderfolgten. Nachdem die Projektierung Mitte August 2014 begonnen hatte, ging die Konzeptplanung so schnell voran, dass bereits im März des Folgejahres die Bagger anrücken konnten. Der Erweiterungsbau stand nach eineinhalb Jahren und war Anfang August 2016 betriebsbereit. B. Braun Medical stellt in den neuen Produktionsräumen hochwertige Kunststoffartikel der Medizintechnik her, darunter Spritzen für Infusionspumpen, Mehrweghahnsysteme für Infusionstherapien und Entnahmeports für Infusionsbeutel.
