Die Anforderungen der pharmazeutischen Feststoff-Industrie in den Industrieländern befinden sich seit Jahren im Wandel. Immer spezifischere Produkte werden in immer kleineren Produktionschargen hergestellt. Neue technologische Ansätze ermöglichen es, den Zeitraum von der Entwicklung der Darreichungsform bis zum marktreifen Produkt zu verkürzen. Diese Veränderungen erfordern flexible und leistungsstarke Produktionen, die durch modulare Lösungen erreicht werden können.
Für moderne Produktionsanlagen ist Multiflexibilität heute zunehmend eine Notwendigkeit. Diese erfordert einen ganzheitlichen Ansatz, wie ihn Glatt Process & Plant Engineering verfolgt. Die Ingenieure betrachten alle Möglichkeiten und Grenzen der Modularität – vom einzelnen Prozessschritt bis hin zum Gebäude und zur Gebäudestruktur. Denn modulare Lösungen können durch Technologien, Prozesse und Produktionslinien oder durch Gebäudestrukturen bestimmt werden. Durch unterschiedliche Betrachtungsansätze entstehen verschiedene Module (Abb. 1). Module können zum Beispiel durch Produktionsräume, als kleinste funktionale Einheit, oder durch ganze Produktionssuiten einschließlich Versorgung definiert werden. Das ist auch abhängig von den Aufgabenstellungen beziehungsweise dem Projektziel. Glatt Process & Plant Engineering setzt den Fokus modularer Betrachtungen auf Prozess- und Technologieplanung sowie Layout-Entwicklung, einschließlich der Planung des pharmazeutischen Innenausbaus sowie der erforderlichen Versorgungssysteme.
Flexible Module
Module müssen für künftige Veränderungen und Anforderungen geeignet und vorbereitet sein. Voraussetzung für eine effektive, flexible Lösung ist grundsätzlich ein konzentriertes Zusammenspiel der Fachgewerke auf Basis eines systematischen Planungsansatzes. Flexibilität hat dabei verschiedene Gesichter. Ausgehend von Technologie sowie Prozessen und dem Prinzip der Vereinfachung folgend, werden Module für Produktionsschritte und Produktionslinien gebildet, einschließlich der dafür erforderlichen Infrastruktur. Eine geeignete Kombination führt zu Produktionsmodulen, die aus flexiblen Elementen für die Produktionsschritte und Produktionslinien und fixierten Elementen für die Infrastruktur zusammengesetzt sind.
Ein Grundgedanke bei der Entwicklung der Module ist, dass sie den Austausch und Einsatz etablierter und neuer Technologien ermöglichen sollen, ohne Gebäude und Infrastruktur zu beeinflussen. Die Technologie soll im Idealfall „Plug & Play“ integriert werden können. Für Prozesse mit geringer Chargengröße kann damit sowohl ein schneller Produktwechsel als auch Technologiewechsel realisiert werden. Gebäude und Versorgungssysteme müssen entsprechend vorbereitet sein.
Im Zeitalter der Digitalisierung wird für zukunftsorientierte Module die Integration in eine entsprechende IT-Umgebung vorausgesetzt. Auch hier muss modular gedacht werden, um beispielsweise Förder- und Handhabungssysteme nahtlos in den Produktionsprozess einzubinden. Mithilfe von standardisierten Schnittstellen soll der Automatisierungsgrad flexibel gestaltet und an Anforderungen der Produktionen angepasst werden.
Effizienz und Erweiterbarkeit
Das Produktionsprogramm und die definierte Produktionskapazität bestimmen im Wesentlichen die Effizienz und Erweiterbarkeit. Für eine effiziente und flexibel gestaltete Produktion muss der Engineering-Experte die herzustellenden Produkte entsprechend gruppieren und eine optimale Anzahl von Produktionsmodulen definieren, deren Infrastruktur auf die entsprechenden Produktanforderungen ausgelegt ist. Die Gruppierung der Produkte wird vor allem durch die Wirkstoffe, deren Aktivität und Toxizität bestimmt. Mit den unterschiedlichen Produktionsmodulen können flexible, komplexe Produktionsstätten gebildet werden, in denen Material- und Personalflüsse klar voneinander getrennt sind. Der Produktfluss verläuft im Wesentlichen horizontal.
Durch Duplizieren von bereits geplanten oder existierenden Produktionsmodulen können die Realisierungszeiten verkürzt und eine gewünschte Erweiterung schnell zur Verfügung gestellt werden.
Produktionsmodule mit unterschiedlichen Technologien lassen sich durch eine gut geplante Anordnung mit benachbarten Modulen kombinieren und können so individuelle Anforderungen der Produktion bedienen (Abb. 2). Auch hier müssen Gebäude und Infrastruktur entsprechend vorbereitet sein.
