Vollautomatisierte Baugruppenmontage im Reinraum

Durch ein `Mobile Panel´ kann jederzeit auf die Anlage sowie alle Daten zugegriffen werden.

Tobias Heldmann, Automatisierungstechniker und Christoph Merhold, Ingenieur und ausgebildeter Six Sigma Greenbelt, planten gemeinsam die komplette kundenspezifische Montagelinie.

Onboard Leitrechnersystem zur Auswertung sämtlicher Messdaten.

Mit der Kombination der Technologien Spritzguss- und Extrusionblasfertigung sowie vollautomatisierte Montageanlagen fertigt Wirthwein Medical kundenspezifische Komponenten für die Diagnostik-, Medizintechnik-, und Pharmabranche. Die Tochter des Familienunternehmens Wirthwein mit 300 Mitarbeitern am Standort in Mühltal bei Darmstadt hat sich auch im Bereich der Montage mit automatisierten Fertigungsanlagen durch jahrelanges Know-how als Experte bewiesen. Von der konventionellen, über die teil- bis hin zur vollautomatisierten Montage deckt Wirthwein Medical die notwendige Bandbreite ab. Die Projektierung und Entwicklung automatisierter Fertigungsanlagen mit hohen Qualitätsanforderungen rundet das Repertoire für die spezifischen Kundenlösungen ab. Auf insgesamt 26 vollautomatischen Montageanlagen werden die Kunststoffkomponenten im Reinraum gemäß dem Montagekonzept zu Baugruppen zusammengefügt und bei Bedarf individuell konfektioniert und verpackt.

Im Rahmen eines Kundenauftrags entwickelte Wirthwein Medical beispielsweise einen Montageprozess, der eine komplette Produktserie aus insgesamt acht verschiedenen Komponenten auf einer Anlage konfektioniert. In der Vergangenheit wurde die Serie auf verschiedenen Montageplätzen zusammengebaut. Auf der Anlage werden Reagenzbehälter, bestehend aus Flaschen und Standböden, für die Diagnostik montiert. Durch die Produktintegration auf eine Fertigungsstraße entfallen zusätzliche Rüstzeiten, was die Effizienz steigert. „Eine neue Montageanlage zu planen und die Arbeitsschritte optimal zu bauen, ist eine sehr spannende Herausforderung,“ so Tobias Heldmann, Automatisierungstechniker bei der Wirthwein Medical GmbH & Co. KG. Etwa zwölf Monate nahm die gesamte Planung der neuen Anlage in Anspruch.

Digitalisierung in der automatisierten Reinraummontage

Beim Blick durch die Glaswand in den Reinraum ist lediglich eine hochmoderne und saubere Montageanlage zu sehen. Know-how und Technik spielen sich sprichwörtlich hinter den Kulissen ab:

Die Produktserie der Reagenzbehälter besteht aus insgesamt acht verschiedenen Teilkomponenten und wird in vier Montageschritten gefertigt. Insgesamt werden fünf Merkmale durch eine einhundertprozentige Inprozesskontrolle mit einer Auflösung im Bereich von 0,002 mm und insgesamt 35 Präzisionsmesseinheiten geprüft. Zusätzlich wird eine 100 % Dichtheitsprüfung durchgeführt. Somit werden nicht nur über 250 Millionen Messwerte pro Jahr von jeder Kunststoffkomponente GMP-konform dokumentiert und archiviert, sondern auch eine automatisierte Auswertung der Daten in Form von Statistiken zur Verfügung gestellt. Die Auswertung der kompletten Ergebnisse der OEE (Overall Equipment Effectiveness), Statistiken sowie Fertigungszeiten erfolgt in Echtzeit und kann direkt an der Maschine oder über jedes Mobile Device verfolgt werden. „Die Kunst ist es, nicht Millionen von Messwerten zu erzeugen, sondern diese statistisch sinnvoll auszuwerten und daraus die richtigen Schlüsse zu ziehen. Wir haben dieses Ziel mit der Montageanlage erreicht,“ erklärt Christoph Merhold, Ingenieur und ausgebildeter Six Sigma Greenbelt, der für das Projekt verantwortlich war. Ein weiterer großer Schritt im Bereich der Digitalisierung ist, dass alle wichtigen Kennzahlen sowie Ereignisse direkt auf dem Dashboard der Maschine visualisiert werden und jederzeit zugänglich sind. Alle Mitarbeiter, vom Produktionsleiter bis hin zum Anlagenführer, werden so in den kontinuierlichen Verbesserungsprozess (KVP) einbezogen und können ihren Input geben, um die Prozesseffizienz zu steigern. Zusätzlich ist das komplette System GAMP 5 (Good Automated Manufacturing Practice) validiert.