Einführung in die vorausschauende Instandhaltung / Predictive Maintenance (PDM)
Vorausschauende Instandhaltung ist ein strategischer Ansatz, der in modernen Industrien zur Optimierung der Produktivität verwendet wird. Sie nutzt IoT-Sensorik und Datenanalysen, um den Zustand von Anlagen in Echtzeit zu überwachen und Ausfälle vorherzusagen, bevor sie zu größeren Störungen führen.
Für die Pharmaindustrie geht die PDM jedoch weit über diese operativen Vorteile hinaus.
Neben der Minimierung von Ausfallzeiten und der Maximierung der Produktivität verbessert die vorausschauende Instandhaltung die Qualitätssicherungsmaßnahmen und verringert das Risiko der Nichteinhaltung, was den Herstellern ein hohes Maß an Vertrauen in die gelieferten Produkte gibt.
So wird PdM für Pharmaunternehmen, die operative Exzellenz und regulatorische Integrität anstreben, zu einem strategischen Imperativ.
Die Evolution der Instandhaltungsstrategien in der Pharmaindustrie
Historisch wurden Instandhaltungsteams häufig als Feuerwehrleute gesehen, die losstürmten, um Equipment instand zu setzen, wenn es bereits in Flammen stand. Ihr reaktiver Ansatz bedeutete, dass sie erst dann Maßnahmen ergriffen, wenn Anlagen ausfielen. Aber seien wir ehrlich: Die Anwendung der reaktiven Instandhaltung in einer Industrieanlage bedeutet mehr Ausfallzeiten, weniger Produktivität und eine – enorme – Verschwendung von Geld und Ressourcen.
Dann begann die Verbeitung proaktiver Strategien. Sie waren ein Schritt in die richtige Richtung, hatten aber noch ihre Grenzen. Der Ansatz bestand darin, regelmäßige und geplante Wartungsarbeiten durchzuführen, um Ausfälle zu verhindern, bevor sie auftreten. Dies führte jedoch in der Regel zu höheren Kosten für Arbeitskräfte, Ersatzteile und Ausfallzeiten.
Dank des technologischen Fortschritts wird es Instandhaltungsteams nun ermöglicht, Anlagenausfälle vorherzusagen, bevor sie überhaupt auftreten. Mit Echtzeitdaten können sie Probleme vorhersehen und so Zeit, Geld und Kopfschmerzen sparen!
Daher ist es nicht verwunderlich, dass immer mehr Pharmaunternehmen zu einer proaktiven Instandhaltung übergehen, um die Unternehmensleistung und die Rentabilität zu optimieren.
Kerntechnologien der vorausschauenden Instandhaltung
Die vorausschauende Instandhaltung umfasst eine Reihe von Instrumenten, die den Zustand von Maschinen aufmerksam überwachen, darunter:
Schwingungsanalyse
Diese Technologie konzentriert sich auf die Erkennung abnormaler Vibrationen, die von Maschinen und Anlagen erzeugt werden.
Indem sie die Art der Schwingungen verstehen, können Instandhaltungs Muster und Anomalien erkennen, die auf Verschleiß, Ausrichtungsfehler oder andere Probleme hinweisen.
Eine Tablettenpresse in einer pharmazeutischen Anlage kann beispielsweise ungewöhnliche Schwingungen aufweisen. Die Schwingungsanalyse könnte frühe Anzeichen von Lagerverschleiß im Motor der Maschine aufzeigen. Das Instandhaltungsteam könnte die Lager während eines geplanten Stillstands austauschen, um einen unerwarteten Ausfall zu verhindern und eine ununterbrochene Tablettenproduktion zu gewährleisten.
Thermography
Die Thermografie ist eine nicht-invasive Technik, bei der mit Hilfe der Infrarottechnik Temperaturschwankungen in Geräten und Maschinen erkannt und analysiert werden.
Mit dieser Lösung können Techniker*innen überhitzte Komponenten, elektrische Fehler oder abnormale Temperaturmuster erkennen. Nehmen wir das Beispiel eines Clean-in-Place-Systems (CIP), das ungewöhnliche Temperaturschwankungen aufweisen könnte. Die Thermografie würde eine überhitzte Pumpe erkennen. Das Instandhaltungssteam könnte die defekte Pumpe während des nächsten geplanten Stillstands austauschen und so den kontinuierlichen Betrieb der CIP-Anlage sicherstellen.
Ultraschall
Diese Technologie erkennt hochfrequente Schallwellen aus verschiedenen Quellen, wie Reibung, elektrische Entladungen und Turbulenzen in Flüssigkeiten.
Durch die Erkennung von Veränderungen in den Ultraschallmustern kann das Instandhaltungspersonal potenzielle Probleme wie Lagerdefekte, Leckagen und mechanische Abnutzung erkennen, bevor sie sich zu Problemen auswachsen.So könnte die Ultraschalltechnologie beispielsweise ein kleines Leck an einem Luftkompressor frühzeitig erkennen, so dass es die Techniker*innen während geplanter Stillstände beheben können.
Ölanalyse
Diese PdM-Technologie beruht auf der regelmäßigen Untersuchung von Schmierölen, um Erkenntnisse über den Zustand der Maschinen zu gewinnen.
Diese Analyse deckt Verunreinigungen und Indikatoren für Verschleiß oder Degradation auf und ermöglicht die frühzeitige Erkennung anormaler Bedingungen.
Bei der Ölanalyse einer Granuliermaschine könnten beispielsweise Metallpartikel im Schmierstoff entdeckt werden, die auf einen frühen Verschleiß der Maschinenkomponenten hinweisen. Das Instandhaltungsteam könnte dann die verschlissenen Teile im Rahmen der geplanten Instandhaltungsmaßnahmen austauschen, um einen Ausfall zu verhindern und den reibungslosen Betrieb der Maschine zu gewährleisten.
Motorstromanalyse / Motor Circuit Analysis (MCA)
MCA bewertet den Zustand von Elektromotoren und den dazugehörigen Schaltkreisen. Dabei werden verschiedene elektrische Parameter wie Spannung, Strom, Widerstand und Impedanz analysiert, um Anomalien innerhalb des Motorsystems zu erkennen.
Die Messung und Interpretation dieser Parameter ermöglicht es dem technischen Personal, Probleme wie Isolationsverlust, Wicklungsdefekte oder Probleme mit den Rotorstäben zu diagnostizieren.
So kann MCA beispielsweise einen abnormalen Widerstand in einem Mischmaschinenmotor aufzeigen, der auf einen Isolationsverlust hindeutet. Das Instandhaltungspersonal könnte dann die Isolierung rechtzeitig instandsetzen, um einen Motorausfall zu verhindern und den kontinuierlichen Betrieb der Mischmaschine zu gewährleisten.
Vorteile der vorausschauenden Instandhaltung
Predictive Maintenance bietet viele Vorteile, die die Produktivität und Zuverlässigkeit industrieller pharmazeutischer Prozesse erhöhen:
- Längere Betriebszeit der Anlagen: Durch vorausschauende Instandhaltung bleiben wichtige Maschinen länger betriebsbereit.
- Geringere Instandhaltungskosten: Durch proaktive Eingriffe werden kostspielige Ausfälle und Notinstandsetzungen vermieden und die Instandhaltungskosten gesenkt.
- Höhere Energieeffizienz: Predictive Maintenance hilft, Ineffizienzen im Maschinenbetrieb zu erkennen und zu beheben, um den Energieverbrauch zu senken.
- Optimierte Instandhaltungsplanung: Vorausschauende Lösungen minimieren Ausfallzeiten und erhöhen die Produktivität durch effiziente Planung.
- Gesteigerte Produktionsqualität: Die vorausschauende Instandhaltung gewährleistet eine gleichbleibende Produktionsleistung, indem sie potenzielle Probleme angeht, bevor sie eskalieren.
- Verbesserte Arbeitssicherheit und Compliance: Die Vermeidung von Ausfällen trägt dazu bei, potenzielle Gefahren zu mindern, eine sicherere Arbeitsumgebung zu schaffen und die Einhaltung von Vorschriften zu gewährleisten.
- Längere Lebensdauer des Equipments: Durch regelmäßige Überwachung und rechtzeitiges Eingreifen verlängert die vorausschauende Instandhaltung die Lebensdauer von Maschinen und maximiert deren Wert.
Anwendungen der vorausschauenden Instandhaltung in der Pharmaindustrie
Vorausschauende Instandhaltung (PdM) ist für den pharmazeutischen Herstellungsprozess unerlässlich. Durch die Erkennung und Behebung potenzieller Anlagenprobleme minimieren PdM-Technologien die Ausfallzeiten und maximieren die Produktionsbetriebszeit. Darüber hinaus helfen sie Pharmaunternehmen, die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen, indem sie die Produktleistung und -sicherheit verbessern.
Diese Vorteile gelten für die überwiegende Mehrheit der direkt oder indirekt an den pharmazeutischen Produktionsprozessen beteiligten Anlagen:
Black Utilities
Diese Anlagen kommen nicht direkt mit dem pharmazeutischen Produkt in Berührung, sind aber für die Herstellung entscheidend.
Zu den Black Utilities gehören in der Regel Dampf, Kaltwasser, Druckluft und Strom. Sie sind für die Bereitstellung von Energie, Temperaturregelungen und für andere für die pharmazeutische Produktion notwendige Funktionen unerlässlich.
Durch die Implementierung einer vorausschauenden Instandhaltung für Black Utilities wird sichergestellt, dass sie die Herstellungsprozesse kontinuierlich unterstützen und die strengen Qualitäts- und Regulierungsstandards erfüllen können.
Clean Utilities
Clean Utilities stehen während der Herstellung in direktem Kontakt mit dem pharmazeutischen Produkt und können dessen Qualität, Reinheit und Sicherheit beeinflussen.
Zu diesen Anlagen gehören gereinigtes Wasser, Reindampf, Clean-in-Place-Systeme (CIP) und sterile Luft. Diese Anlagen sind entscheidend für die Aufrechterhaltung aseptischer Bedingungen und die Gewährleistung der Produktintegrität.
Die Anwendung von Lösungen zur vorausschauenden Instandhaltung auf saubere Versorgungssysteme bietet diverse Vorteile, darunter eine verbesserte Zuverlässigkeit und Integrität der Versorgungssysteme, ein geringeres Kontaminationsrisiko und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.
Produktionslinien
In der Pharmaindustrie bezieht sich eine Produktionslinie auf die Abfolge der Schritte, die bei der Herstellung pharmazeutischer Produkte erforderlich sind. Für jede Stufe sind spezielle Maschinen und Einrichtungen erforderlich, um die Produktqualität und die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften zu gewährleisten.
Zu diesem Prozess gehören in der Regel Anlagen wie Misch- und Verschnittanlagen, Granuliermaschinen, Tablettenpressen sowie Beschichtungs- und Verkapselungsmaschinen.
Die Prädiktive Instandhaltung hat viele Vorteile für den pharmazeutischen Herstellungsprozess. Einige davon sind die Reduzierung von Produktionsunterbrechungen, die Optimierung der Ressourcennutzung und die Minimierung von Kosten. PdM erleichtert auch die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, während Sicherheitsrisiken proaktiv erkannt und behoben werden.
Verpackung
Der letzte Schritt des Herstellungsprozesses in der pharmazeutischen Industrie ist die Verpackung. Ihre Bedeutung liegt im Schutz, in der Fälschungssicherheit und in der genauen Kennzeichnung. Darüber hinaus ermöglichen Handhabungs- und Track-and-Trace-Systeme die Rückverfolgbarkeit und Überprüfung zur Bekämpfung von Arzneimittelfälschungen und zur Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften.
Blisterverpackungsmaschinen, Flaschenabfüll- und -verschließanlagen, Kartoniermaschinen, Etikettiersysteme, Handhabungssysteme und Kartonverpackungsmaschinen sind einige der an diesem Prozess beteiligten Anlagen.
Die Implementierung einer vorausschauenden Instandhaltung für pharmazeutische Verpackungsanlagen verhindert Verpackungsfehler und Anlagenausfälle, die die Produktintegrität und Distributionsbereitschaft gefährden könnten. Außerdem wird die rechtzeitige Auslieferung der Produkte unterstützt und die Effizienz und Kosteneffizienz verbessert.
Pharma 4.0: Ein umfassenderer Blickwinkel
Wir verwenden den Begriff “Pharma 4.0”, um die Entwicklung der pharmazeutischen Industrie im Ökosystem der Industrie 4.0 zu beschreiben, in dem digitale Technologien, einschließlich IoT, Datenanalyse und KI, die Produktionsprozesse verändern.
Dieses neue Paradigma verbessert die Datenintegration, rationalisiert das Prozessmanagement und fördert die Automatisierung in der gesamten Pharmaproduktion.
Das Herzstück von Pharma 4.0 ist die prädiktive Instandhaltung. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Zuverlässigkeit und Leistung von Anlagen. Durch den Einsatz von prädiktiven Analysen und IoT-Geräten können Pharmaunternehmen den Zustand ihrer Anlagen proaktiv überwachen, potenzielle Probleme erkennen, bevor sie eskalieren, und Instandhaltungsaktivitäten effizienter gestalten.
Schlusswort
Der Pharmasektor ist für die Verbesserung der allgemeinen Lebensqualität durch Erforschung, Entwicklung und Herstellung von Medikamenten und Impfstoffen von entscheidender Bedeutung. Investitionen in Lösungen, die die Qualität der Endprodukte erhöhen, sind unerlässlich, und die vorausschauende Instandhaltung ist eine der besten Möglichkeiten, um eine hervorragende Instandhaltung zu erreichen.
Vorausschauende Instandhaltung steigert die Zuverlässigkeit und Leistung der Anlagen, minimiert Ausfallzeiten sowie Produktionsunterbrechungen und optimiert gleichzeitig die Ressourcennutzung. Dieser proaktive Ansatz gewährleistet eine gleichbleibende Produktqualität, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und betriebliche Effizienz und entspricht damit dem transformativen Rahmen von Pharma 4.0.
Wenn Sie mehr über vorausschauende Instandhaltung erfahren möchten und darüber, wie sie Pharmaunternehmen helfen kann, ihre Leistung zu verbessern und regulatorische Standards zu erfüllen, kontaktieren Sie gerne unser Team oder erkunden Sie unsere PdM-Lösungen.
