Das robotergestützte Tub-Handling ist das automatisierte Be- und Entladen sowie der Transport von standardisierten Tubs mit genesteten Spritzen, Vials oder Karpulen zwischen Paletten, Kartons und der Abfüll-, Inspektions- oder Verpackungsmaschine in der pharmazeutischen Produktion. Roboter übernehmen die sich wiederholenden Schritte des Hebens, Ausrichtens und Platzierens, die Bediener sonst tausende Male pro Schicht manuell durchführen müssten.

Eine Grenze ist für die Definition entscheidend: Das Tub-Handling befüllt nichts selbst. Die meisten Abfüll- und Konfektionierungslinien laufen bereits auf hochautomatisierten Abfüllmaschinen. Die Lücke liegt um sie herum, wo Tubs immer noch auf Paletten oder in Kartons ankommen und manuell zur Linie bewegt werden. Das robotergestützte Tub-Handling schließt genau diese Lücke.

Warum ist das Tub-Handling auf so vielen Linien noch manuell?

Die Abfüllung wurde bereits vor Jahrzehnten automatisiert, da sie direkt mit dem Arzneimittel in Berührung kommt. Der zuführende Materialfluss hingegen nicht, da Tubs in zu vielen Konfigurationen ankommen: unterschiedliche Palettenformate, verschiedene Kartontypen, wechselnde Tub-Anordnungen. Starre Automatisierung konnte diese Vielfalt nicht auffangen, sodass Menschen dies übernahmen. Die Kosten dafür zeigen sich an zwei Stellen: dem Kontaminationsrisiko durch menschliche Eingriffe in der Nähe der Linie und der physischen Belastung. Nach Angaben des US Bureau of Labor Statistics entfallen rund ein Drittel aller Verletzungen von Arbeitnehmern mit Ausfalltagen auf Muskel-Skelett-Erkrankungen, und die National Academies schätzen deren Kosten für US-Arbeitgeber auf bis zu 54 Milliarden Dollar pro Jahr.

Wie funktioniert das robotergestützte Tub-Handling?

Ein typisches Robotermodul kombiniert drei Funktionen:

1. Zuführung: Der Roboter entnimmt Tubs aus dem Zuführmedium. Das kann eine Palette (Formate EU 48"x32" und US 48"x40", 16er- oder 17er-Tub-Muster), eine Gaylord-Box oder ein anderer Behälter sein. Das Zuführmedium ist eine Konfigurationsoption und nicht Teil der Definition.

2. Ausrichtung und Transfer: Eine Kamera überprüft die Position und Ausrichtung des Tubs, anschliessend platziert der Roboter das Tub auf dem Transportband, das die Abfüll-, Inspektions- oder Verpackungsmaschine beschickt.

3. Abführung: Nach der Verarbeitung läuft das gleiche Prinzip in umgekehrter Reihenfolge ab: Die Tubs kommen von der Linie und werden palettiert oder verpackt.

Moderne Systeme nutzen kollaborative Roboter und laufen autonom rund um die Uhr. Ein Bediener startet die Schicht, danach läuft die Zelle selbstständig.

Arno Schroff von VETTER Pharma bringt es auf den Punkt: "Ein einziges RoboTub-Modul kann die Anzahl der Bediener auf 1 reduzieren. Das System hat sich bereits nach 1 Jahr amortisiert."

Welchen Durchsatz kann das robotergestützte Tub-Handling erreichen?

Als Richtwert unserer eigenen Plattform: Eine Zelle mit einem einzelnen Roboter handhabt 3 Tubs pro Minute inklusive Palettenwechsel, und eine Konfiguration mit zwei Robotern erreicht 6 Tubs pro Minute bei unterbrechungsfreiem Palettenwechsel. Der bidirektionale Transfer zwischen Tubs und Rondo-Trays läuft mit SCARA-Robotern mit bis zu 200 Teilen pro Minute.

Wie sieht es mit sterilen Umgebungen aus?

Das Entpacken von Tubs in Reinräumen ist eine Disziplin für sich. Bevor ein Tub die Abfüllmaschine erreichen kann, muss sein Umkarton von der Palette entladen, geöffnet, gefaltet und entsorgt werden – und das alles, ohne dass sich eine Person über sterile Komponenten beugt. Systeme wie RoboTub SteriFill automatisieren diesen Ablauf in drei Schritten (Kartonentladung und Abfallhandling, Öffnen und Falten der Kartons, Zuführung zur Abfüllmaschine) und handhaben Ompi- und BD-Kartons auf EU- und US-Paletten mit 8 bis 10 Minuten autonomem Puffer.

Was sind die Vorteile?

Weniger menschliche Eingriffe in der Nähe der Linie bedeuten ein geringeres Kontaminationsrisiko und eine sauberere Chargendokumentation. Bediener wechseln vom repetitiven Heben zur Überwachung. Und da moderne Zellen von Haus aus modular und GMP-konform sind (die RoboTub-Plattform trägt die Auszeichnung Robotics Application of the Year der ISPE D/A/CH), lassen sie sich ohne Umbau der bestehenden Linie integrieren.