"Pharma made in Europe": Nur mit Hilfe von Automatisierung

Produktionsautomatisierung hat in den vergangenen Jahrzehnten erhebliche Fortschritte bei Geschwindigkeit, Durchsatz, Effizienz und Genauigkeit ermöglicht. Doch hohe Geschwindigkeit allein reicht nicht aus, Europa als wettbewerbsfähigen Pharmaproduzenten zu etablieren. Die Grenzen konventioneller Automatisierungsarchitekturen und der wachsende Druck auf die Pharmahersteller machen eine grundlegende Weiterentwicklung der Automatisierung notwendig: Es braucht einen neuen Ansatz für Europas Pharmabranche – weg von festen Strukturen hin zu einem dynamischen, digitalen und lösungsorientierten Ökosystem. Die Machine Automation Division (B&R) von ABB zeigt, wie Europas Pharmahersteller adaptive Fertigung für sich als Wettbewerbsvorteil nutzen können.

Adaptive Fertigung beschreibt keinen einzelnen Technologieschritt, sondern einen grundlegend anderen Ansatz im Aufbau von Produktionssystemen. Während konventionelle Automatisierung auf festgelegten, sequenziellen Abläufen und stabilen Hochvolumenprozessen basiert, setzt adaptive Fertigung auf modulare Architekturen, die sich flexibel an veränderte Anforderungen anpassen lassen.

„Prozesse lassen sich schneller rekonfigurieren, neue Varianten integrieren und bestehende Abläufe optimieren – ohne tiefgreifende mechanische Eingriffe. Gleichzeitig bleiben zentrale Anforderungen der Pharmaindustrie wie Präzision, Rückverfolgbarkeit und regulatorische Sicherheit jederzeit gewährleistet. Adaptive Fertigung ist damit nicht „mehr Automatisierung“, sondern ein integriertes Zusammenspiel aus flexibler Produktführung, durchgängiger Software und vernetzter Datenarchitektur“, fasst Lazaros Patsakas, Global Industry Segment Manager bei der Machine Automation Division (B&R) von ABB, zusammen.

Adaptive Fertigung ist das Zusammenspiel integrierter Bausteine zu einer durchgängigen Produktionsarchitektur. Ziel ist es, Automatisierung so zu gestalten, dass sich Geschwindigkeit, Flexibilität und regulatorische Sicherheit nicht mehr gegenseitig ausschließen, sondern parallel optimiert werden. Ein zentraler Hebel dafür ist die Art und Weise, wie Produkte durch die Fertigung geführt werden. Anstelle starrer, sequenzieller Linien entstehen Systeme, in denen sich Produkte individuell bewegen, zwischenspeichern und priorisieren lassen. Prozessschritte werden entkoppelt, sodass sich Änderungen im Produktionsablauf softwareseitig abbilden lassen – ohne aufwendige mechanische Eingriffe. Das ermöglicht deutlich schnellere Formatwechsel und reduziert Stillstandszeiten, insbesondere bei häufig wechselnden Produkten und kleineren Losgrößen.

Parallel dazu werden bisher getrennte Funktionen wie Steuerung, Motion, Bildverarbeitung und Qualitätssicherung in einer einheitlichen Automatisierungsarchitektur zusammengeführt. Prozesse lassen sich dadurch in Echtzeit synchronisieren, während Qualitätsprüfungen kontinuierlich während der Produktionszeiterfolgen. Fehler werden früh erkannt und können unmittelbar korrigiert werden – ein entscheidender Vorteil in der Herstellung von Medikamenten, wo Qualitätsmanagement entscheidend für die Effizienz ist.

Ein weiterer Baustein der adaptiven Fertigung ist der durchgängige Einsatz von Maschinensimulation und Digital-Twin-Technologien. Maschinen und Prozesse können bereits vor der physischen Umsetzung virtuell entwickelt, getestet und optimiert werden. Änderungen lassen sich vorab validieren, Risiken werden frühzeitig erkannt und der Aufwand für Inbetriebnahme und Requalifizierung sinkt signifikant: von Tagen auf Stunden.

Die Grundlage für diese Flexibilität bildet eine offene, durchgängige Datenarchitektur. Maschinen, Subsysteme und IT‑Systeme sind über alle Ebenen hinweg miteinander vernetzt und erzeugen kontinuierliche Datenströme. Diese ermöglichen ein umfassendes Monitoring in Echtzeit und vorausschauende Analysen, durch die Abweichungen früh erkannt und vermieden werden können. Gleichzeitig wird eine lückenlose Rückverfolgbarkeit sichergestellt – eine zentrale Voraussetzung für regulatorische Konformität und effiziente Freigabeprozesse.

In der Kombination entsteht so ein neuer Produktionsansatz für Europas Pharmaindustrie, der sich grundlegend von klassischen Automatisierungskonzepten unterscheidet: nicht mehr die maximale Auslastung einer festen Linie steht im Vordergrund, sondern die Fähigkeit, sich kontinuierlich an neue Anforderungen anzupassen.

„Für ‚Pharma made in Europe‘ bedeutet das, steigende Komplexität beherrschbar zu machen und gleichzeitig Effizienz, Qualität und Compliance auf einem hohen Niveau zu sichern. Genau darin liegt der entscheidende Wettbewerbsvorteil“, erklärt Lazaros Patsakas.

Die Stärke adaptiver Fertigung liegt weniger in der maximalen Geschwindigkeit einzelner Prozesse als in der Fähigkeit, Produktionssysteme effizient auf wechselnde Anforderungen auszurichten. Für die europäische Pharmaproduktion bringt das einen entscheidenden Vorteil: Statt Kapazitäten durch größere Anlagen oder zusätzliche Linien auszubauen, lassen sich bestehende Systeme so gestalten, dass sie mehr Varianten, kleinere Losgrößen und kürzere Produktlebenszyklen wirtschaftlich abbilden können. Gerade in regulierten Umgebungen und Reinräumen ist dabei die Flächeneffizienz ein kritischer Faktor: Mechatronische, softwaregetriebene Transportsysteme können den Flächenbedarf von Produktionskonzepten in bestimmten Anwendungen um bis zu 75 Prozent reduzieren und eine hohe Prozessdichte ermöglichen.

„Durch modulare Strukturen, softwarebasierte Anpassungen und durchgängige Datenintegration kann die Produktion schneller auf neue Anforderungen reagieren, ohne die Komplexität im gleichen Maße zu erhöhen. Gleichzeitig bleibt die regulatorische Sicherheit gewahrt, da Prozesse transparent und nachvollziehbar bleiben“, so Patsakas.

Damit verschiebt sich der Wettbewerb: Nicht die niedrigsten Produktionskosten entscheiden, sondern die Fähigkeit, flexibel, validierungsfähig und effizient zu produzieren. Genau hier eröffnet adaptive Fertigung neue Spielräume für den Standort Europa.

Wie sich dieser Ansatz in der Praxis umsetzen lässt, zeigt ein Blick auf Produktionsanlagen, die konsequent auf Flexibilität und Nachverfolgbarkeit ausgelegt sind. In Anwendungen mit häufigen Formatwechseln und hohen Qualitätsanforderungen müssen Linien in der Lage sein, unterschiedliche Produkte in kurzer Zeit zu verarbeiten – ohne lange Stillstände oder aufwendige mechanische Anpassungen.

Adaptive Produktionskonzepte setzen hier auf individuell steuerbare Produktbewegung und softwarebasierte Prozesslogik. Formatwechsel erfolgen nicht mehr über Umbauten, sondern über Parameteranpassungen, wodurch sich Umrüstzeiten deutlich reduzieren lassen. Gleichzeitig ermöglicht die durchgängige Datenerfassung eine lückenlose Rückverfolgbarkeit aller Prozessschritte – eine zentrale Voraussetzung für regulatorische Compliance in der Pharmaindustrie.

Auch in der Entwicklung zeigt sich der Mehrwert: Durch den Einsatz von Simulation und digitalen Zwillingen können Anlagen bereits vor der Inbetriebnahme getestet und optimiert werden. Das reduziert Risiken, verkürzt Projektlaufzeiten und erleichtert die spätere Validierung.