Single-Touch-Ansatz für vereinfachte Linien in der Laborautomatisierung und Reinraumfertigung

Präzision bei extrem kleinen Flüssigkeitsmengen auf schwebenden Shuttles: M2-Automation ermöglicht mit dem ACOPOS 6D von B&R Single-Touch-Produktionslinien, die das Kontaminationsrisiko senken, die Reproduzierbarkeit verbessern und eine reinraumtaugliche, skalierbare Automatisierung vom Labormaßstab bis zur Serienproduktion bieten.

„Mit dem ACOPOS 6D von B&R definieren wir neu, wie eine Produktionslinie für die Life-Science-Fertigung aussehen kann – und das ist erst der Anfang“, sagt Mario Nitzsche, Chief Operations Officer von M2-Automation.

An der Schnittstelle von Diagnostik, Biotechnologie und Life-Science-Fertigung entwickelt die in Deutschland ansässige M2-Automation GmbH fortschrittliche Systeme für die Mikrodosierung in extrem kleinen Stückzahlen. In dieser Laborautomatisierung sind Präzision, Wiederholbarkeit und kontaminationsfreie Handhabung unerlässlich. Jeder Kontaktpunkt, jede Reibung und jeder manuelle Transfer stellt ein potenzielles Risiko für die Produktintegrität dar. Um diese Einschränkungen zu beseitigen, hat M2-Automation sein Produktionskonzept überarbeitet. Das Magnetschwebesystem ACOPOS 6D von B&R, eröffnet völlig neue Möglichkeiten für das Design sauberer, flexibler und skalierbarer Produktionslinien.

Herkömmliche Produktionslinien basieren auf mehreren Übergabepunkten zwischen den Prozessschritten, die jeweils Komplexität, Risiko und Variabilität erhöhen. Mit den vollständig flexiblen und individuell steuerbaren Bewegungsfunktionen des Magnetschwebesystems ACOPOS 6D von B&R verfolgt M2-Automation einen radikal vereinfachten Ansatz.
Ein Produkt wird genau einmal auf ein Shuttle platziert. Von diesem Moment an durchläuft es nahtlos jeden Schritt des Prozesses ohne manuelle Übergaben oder Neupositionierungen: Dosierung, Inkubation, Inspektion und Endverpackung. Diese Single-Touch-Produktionsphilosophie führt direkt zu höheren Erträgen, verbesserter Reproduzierbarkeit und einem deutlich reduzierten Kontaminationsrisiko. Gleichzeitig vereinfacht sie die gesamte Maschinenarchitektur und Prozesssteuerung.

Reinraumtauglichkeit ist eine unverzichtbare Anforderung in der pharmazeutischen und diagnostischen Fertigung. Die berührungslosen Bewegungen und hygienischen Shuttles des ACOPOS 6D-Transportsystems eliminieren mechanischen Verschleiß, Schmierung und Partikelbildung vollständig. Dies ist für Reinraumumgebungen und gaskompatible Prozessschritte unerlässlich. Wartungsintervalle werden verkürzt, Kontaminationsrisiken sinken, und das System bleibt vollständig kompatibel mit den strengen Umgebungsanforderungen, die für die Life-Science-Produktion typisch sind.

Die Fertigung in der Life-Science-Branche folgt selten einem Einheitsmodell, und die Produktionsanforderungen ändern sich rasch. Einer der überzeugendsten Vorteile des M2-Automation-Konzepts mit ACOPOS 6D ist die damit verbundene Modularität. Endkunden können mit einer gezielten Investition beginnen, beispielsweise indem sie nur den Dosiervorgang automatisieren oder eine begrenzte Anzahl von Prozessmodulen integrieren. Wenn der Durchsatzbedarf steigt, können zusätzliche vor- oder nachgelagerte Module hinzugefügt werden, ohne die gesamte Linie neu zu konzipieren. Langsamere Prozessschritte lassen sich mithilfe paralleler Architekturen skalieren, wodurch Flexibilität gewahrt und frühere Investitionen geschützt werden. Dies schafft die Grundlage für eine adaptive Fertigung, bei der die Kapazität genau dort und dann wächst, wo und wann sie benötigt wird.
„Diese Art der schrittweisen Skalierbarkeit ist für Hersteller im Life-Science-Bereich unerlässlich“, sagt Lazaros Patsakas, Industry Manager Life Science bei B&R. „Sie schützt bestehende Investitionen und ermöglicht gleichzeitig eine schnellere Reaktion auf sich ändernde Markt- und Regulierungsanforderungen.“

Ein wichtiger Faktor für diese Flexibilität ist die Software ACOPOS 6D Launch Pad. Ihre vollständig integrierte grafische Entwicklungsumgebung ermöglicht die virtuelle Auslegung und Validierung von Maschinenlayouts und Prozessabläufen, wodurch der Bedarf an physischen Tests deutlich reduziert wird. Durchsatzberechnungen laufen automatisch ab, während Algorithmen die Shuttle-Bahnen und den Energieverbrauch optimieren. Die Kollisionsvermeidung ist direkt in der Firmware implementiert und gewährleistet einen sicheren Betrieb selbst in komplexen Layouts mit mehreren unabhängig voneinander bewegten Shuttles. Entwickler können sich auf die Optimierung des Prozesses selbst konzentrieren, anstatt Bewegungsbeschränkungen zu verwalten, und so die Entwicklung und die Markteinführungszeit beschleunigen.

Die regulatorische Validierung bleibt eine der größten Herausforderungen in der Life-Science-Automatisierung, insbesondere in global verteilten Produktionsumgebungen. Dank der fortschrittlichen Softwarekomponenten und der Industrial-IoT-Integration von ACOPOS 6D ist jede Prozesseinheit in den Produktionslinien von M2-Automation klar definiert und in sich geschlossen. Dadurch können einzelne Einheiten unabhängig voneinander versendet, installiert und validiert werden, selbst an Partner- oder Auftragsfertigungsstandorten. Was an einem Standort funktioniert, funktioniert an einem anderen identisch. Dies vereinfacht die Einführung an mehreren Standorten erheblich, verkürzt Validierungszyklen und unterstützt die Einreichung von Zulassungsanträgen in verschiedenen Regionen.

M2-Automation betrachtet ACOPOS 6D als Rückgrat einer grundlegend neuen Produktionsarchitektur – einer Architektur, die die Lücke zwischen Automatisierung im Labormaßstab und validierter Serienfertigung schließt. Durch die Kombination seiner Expertise im Bereich der Mikrodosierung in extrem kleinen Mengen mit der schwebenden Transporttechnologie von B&R ermöglicht M2-Automation Herstellern eine Skalierung, ohne etablierte Prozesse oder Validierungsstrategien zu stören.

„Wir sind stolz darauf, unser Know-how im Bereich der Mikrodosierung in diese Plattform einzubringen, und ebenso stolz darauf, unseren Kunden einen nahtlosen Weg von der Innovation zur industrialisierten Life-Science-Produktion zu bieten“, fasst Mario Nitzsche zusammen.