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Automatisierungsbaukasten - Keine unsterilen Quellen mehr

Smarte Fertigung und LogistikIndustrie 4.0 wird real

SEW-Hannover Messe

Die Digitalisierung und die Verbindung von Produktion und Logistik schreiten zügig voran. Wertschöpfungsketten werden digital, die Mensch-Roboter-Kollaboration ist real. Die Automatisierung im Handel transformiert Branchen und Gewohnheiten. In diesem Zuge entstehen auch neue Produkte, Lösungen und Dienstleistungen. SEW zeigt reale Lösungen für die effiziente Gestaltung der digitalen Transformation.

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AutomatisierungsbaukastenKeine unsterilen Quellen mehr

Automatisierung in der Pharmaproduktion. In der Pharmaproduktion werden Medikamente unter sterilen Bedingungen hergestellt, die Anforderungen an reinraumtaugliche Technik sind hoch. Ein belgisches Pharmaunternehmen musste auf eine komplett maschinelle Produktion umstellen und setzt auf den Automatisierungsbaukasten Movi-C von SEW.

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mobiler Reinraum

Die Herstellung von Medikamenten muss hohen Standards genügen, die durch strenge Richtlinien der EU-Kommission oder der FDA in den USA geregelt sind. Ein Pharmaunternehmen in Belgien produziert Medikamente für Herz- und Krebstherapien. Zur Einhaltung des hohen Qualitätsstandards dieser Medikamente musste es nach einer FDA-Richtlinie auf eine komplett maschinelle Produktion umstellen, um den Faktor Mensch als unsterile Quelle auszuschließen. Die Lösung dieser Aufgabenstellung stammt von den Experten von GEA Lyophil. Die Firma aus Hürth bei Köln liefert weltweit Anlagen zur Herstellung pharmazeutischer Produkte. Das Unternehmen konzentriert sich auf Prozesstechnik und Komponenten für Produktionsverfahren in unterschiedlichen Endmärkten. Die Aufgabenstellung lautete: Wie können die Prozessschritte einer bestehenden Anlage so erweitert und integriert werden, dass sie für die nächsten zehn bis 20 Jahre den Standort sichert? Michael Groth, Team Leader Electric Engineering, und seine Mitarbeiter kamen zu der Erkenntnis, dass es bei den geforderten Randbedingungen keine kontaktbehaftete Energieversorgung im Reinraum geben kann. „Die Energieversorgung muss berührungslos sein“, so Groth, „eine kontaktbehaftete ist mit Verschleiß verbunden“. Das Expertenteam sah sich dann am Markt nach Lieferanten um, die hierfür Komplettlösungen anbieten können.

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Dabei waren zwei Rahmenbedingungen zu erfüllen: Zum einen muss alles aus einer Hand kommen – Software, Steuerung, Antriebssystem und Energieübertragung. „Damit konnten wir die Komplexität aus dem Projekt nehmen und wir waren nicht in der Vermittlerrolle zwischen unterschiedlichen Lieferanten“, erläutert Groth. Zum anderen durfte die Lösung nur einen sehr geringen Platzbedarf haben. „Daher mussten vor allem die Steuerung und die Umrichter kompakt sein“, erläutert Anne Gerlach, Electrical Engineer bei GEA Lyophil. Unter diesen Randbedingungen fiel die Wahl auf den Automatisierungsbaukasten Movi-C von SEW-Eurodrive. Hiermit war es möglich, alle benötigten Funktionen und Leistungen in dem geringen, zur Verfügung stehenden Bauraum unterzubringen.

Gegenwärtig erfolgt die Inbetriebnahme des neuen Reinraumbereichs in dem Pharma-Produktionswerk. Dabei handelt es sich hier um bis zu vier verfahrbare Reinräume innerhalb des neuen Reinraumareals. Die Lösung: Künftig übernehmen zwei, später sogar bis zu vier mobile Reinräume vollautomatisch das Handling der gefertigten Chargen zwischen Trocknung, Abfüllung und Weiterverarbeitung. Dabei legen sie zwischen Reinraum, Dekontaminationsraum und Wartungsbereich eine Strecke von etwa 150 Metern zurück. Durch die Automatisierung wird der Mensch als unsterile Quelle hierbei vollständig ausgeschlossen.

Movi-C Controller power

Innerhalb der jeweils 9,5 Tonnen schweren, mobilen Reinräume werden die Trocknungsanlagen vollautomatisch entladen und der Transfer Table mit den Phiolen (Glasgefäßen) an das versetzte Förderband zur Etikettierung und Kartonierung übergeben. Dabei können die mobilen Reinräume in X- und Y-Richtung verfahren und flexibel erweitert werden. Die Energieversorgung erfolgt komplett induktiv für alle Systeme im fahrbaren Reinraum. Auch wenn alle vier Reinräume in Betrieb sind, bleibt die Infrastruktur (Schienen, Einspeisungen) gleich.

Ein Zehn-Kilowatt-Versorgungsmodul speist den Mehrachsumrichter Movidrive modular, der Bestandteil des Automatisierungsbaukastens Movi-C ist. An seiner DC-Verschienung ist das berührungslose Energieübertragungssystem Movitrans angeschlossen, das den Transferwagen über Linienleiter im Boden versorgt. Pro Fahrrichtung und Fahrzeug nehmen zehn flache Übertragerköpfe des Typs THM10E die Energie auf und versorgen über fünf Anpass-Steller TPM12B den mobilen Reinraum. Das Mehrachssystem Movidrive modular benötigt wenig Platz. Zusätzlich befinden sich sechs Antriebe eines Spezialanbieters für den Luftstrom im mobilen Reinraum.

Ein Movi-C-Controller power UHX85A-R steuert die beiden Fahrantriebe sowie die Hub- und Hilfsantriebe der Lastaufnahmemittel. Sechs Doppelachs- und ein Einachsmodul regeln insgesamt 13 Achsen des Fahrzeugs. Ein Doppelachsmodul MDD90A treibt den Hauptantrieb und den Antrieb für die Querbewegung an. Das Einachsmodul MDA90A ist für den Hubantrieb des Fachzeugs zuständig. Und ein weiteres Doppelachsmodul MDD90A bewegt den Transfer Table im Fahrzeug.

Über das Doppelachsmodul für den Hauptantrieb wird ein Servo-Flachgetriebemotor FA57BCMPZ71S mit zwei Kilowatt Antriebsleistung angetrieben. Der für die Querfahrt zuständige Servo-Kegelradgetriebemotor KA57BCMPZ71S wird ebenfalls mit zwei Kilowatt versorgt. Die Antriebe verfahren den mobilen Reinraum mit einer Geschwindigkeit von 450 Millimeter pro Sekunde und beschleunigen dabei 0,25 Meter pro Quadratsekunde.

Das Einachsmodul für die Hubfunktion treibt einen Servo-Flachgetriebemotor FA37BCMP63M an. Dieser bewegt das 9,5 Tonnen schwere Fahrzeug mit zehn Millimeter pro Sekunde. Der Transfer Table wird über vier Servo-Kegelradgetriebemotoren KA19CMP50S verfahren und dabei ebenfalls sanft bewegt, damit den Phiolen auf dem Table nichts passiert. Bei einer bewegten Masse von maximal 650 Kilogramm beträgt seine Verfahrgeschwindigkeit 1.000 Millimeter in 20 Sekunden, bei einer Beschleunigung von 0,1 Meter pro Quadratsekunde. as

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