Warum ist die Herstellung medizintechnischer Anlagen so anspruchsvoll?
Mayer: Weil hier die Produktionsumgebungen anders sind als andere industrielle Umgebungen. Für die Fertigungsstätten in den Branchensegmenten Meddevices, Medtech, Lab Automation und Pharma gelten viele strenge Vorgaben. Alle hier verwendeten Anlagen, Produkte und Materialien müssen spezielle Anforderungen und Normen erfüllen. Denn es geht letztendlich um Produkte direkt für den Menschen, seine Gesundheit und seine Sicherheit.
Um welche Anforderungen geht es konkret?
Mayer: Es gelten strikte Hygienebestimmungen und Reinraumstandards, zum Beispiel die ISO-Norm 14644–1 sowie die VDI-Richtlinie 2083, welche die ISO-Norm ergänzt. Hierin sind praktische Aspekte und branchenspezifische Eigenheiten festgelegt, etwa besondere Anforderungen an die Reinheit des Raumes, die Prozessmedien, an Mitarbeiter und den Arbeitsplatz. Die Automatisierungskomponenten müssen Temperaturschwankungen, hohe mechanische Belastungen oder auch zum Teil toxische Substanzen aushalten können. Beispielsweise müssen Werkzeugmaschinen zur Fertigung von Implantaten und chirurgischen Instrumenten auch unter extremen Bedingungen präzise und zuverlässig arbeiten.
Reinraumtaugliche Module
Und wie richtet Schunk sein Life-Science-Portfolio auf diese Anforderungen aus?
Mayer: Die Schunk-Module sind reinraumtauglich und mit höchster Werkstoffgüte hergestellt. Schon in unserem Standard-Portfolio stehen diese ISO-reinraumzertifizierten und mit H1-Fetten konfigurierten Komponenten zur Verfügung – das heißt, die Schmierung erfolgt mit lebensmitteltauglichen Fetten, die FDA-zertifiziert sind. Außerdem stellen wir Atex-Produkte und Schutzhüllen zur Verfügung.
Schunk ist ja bbekannt für Greifsysteme und Spanntechnik im klassischen Maschinenbau. Wie schlägt man da die Brücke zu medizintechnischen Themen?
Mayer: In den Life-Science-Segmenten kommen wissenschaftlich-medizinisches Know-how mit Top-Technologie und industriellem Leistungsvermögen zusammen. Das macht die Partnerschaft zwischen dem Automatisierungsspezialisten Schunk und der Life-Science-Branche ideal, ja eigentlich beispielhaft. Technologische Weiterentwicklungen und medizinische Erfolge gehen ja immer Hand in Hand. Und der aktuelle Umbruch von analogen zu digitalen Technologien ermöglicht neue Konzepte und Verfahren – nicht nur bei der Herstellung der Devices selbst, sondern auch bei der medizinischen Anwendung. Durch die Digitalisierung der Produkte und Abläufe gewinnen besonders die mechatronischen Schunk-Komponenten an Bedeutung, da zunehmend intelligente Eigenschaften neue Möglichkeiten der individuellen Anpassung und Rückkopplung bieten.
Sensortechnik im Operationssaal
Haben Sie dafür ein konkretes Beispiel?
Mayer: Eine wesentliche Unterstützung leistet Schunk zum Beispiel mit Sensortechnik in Operationssälen beim Einsatz feinfühliger Robotersysteme. Ein anderes Beispiel sind Assistenzsysteme für die Patientenrehabilitation: Nach einem Schlaganfall helfen Roboter beim Training des menschlichen Bewegungsapparates. Hierbei übernehmen Schunk FTN-Axia80-Sensoren in den Fußpedalen der Trainingsanlage die präzise Kraft-Momenten-Messung und reagieren auf kleinste Patienteneinflüsse. Sie messen die Kraft, mit der der Patient die Pedale belastet, melden die Ergebnisse an den Roboter zurück und ermöglichen so interaktive Rehabilitations-Programme.
Und wie punkten Schunks Greifer in der Life-Science-Branche?
Mayer: Die einstellbare Greifkraft, das schonende Greifen über Softgrip, die dauerhafte Aufrechterhaltung der Greifkraft sind nur ein paar wichtige Features, wenn es um die Handhabung empfindlichster Teile geht. Lebenslange Wartungsfreiheit, ISO-Reinraumzertifizierung und die Schmierung mit H1-Fetten sind weitere Parameter, die Schunk Greifer für die Life-Science-Industrien unverzichtbar machen. Sie haben sich schon in unzähligen Anwendungen bewährt.
Greifer in der Medizintechnik
Können Sie konkrete Greifer-Anwendungen nennen?
Mayer: Ja sicher. Ein Beispiel ist die automatisierte Fertigung von Hüftpfannenimplantaten aus einer Titanlegierung: Die Zentrischgreifer PGN-Plus-P bestücken Zerspanungsmaschinen mit verschiedenen Serien- und Produktgrößen, die über das Schnellwechselsystem Schunk SWS gehandhabt werden. Das geschieht flexibel und platzsparend. Auch bei der Produktion hochempfindlicher Ballonkatheter, die in den Arterien rund um das Herz eingesetzt werden, leisten die Schunk Greifer ihren Beitrag: Sie halten das Material während des Formvorgangs äußerst exakt. Neben der ISO-Reinraumzertifizierung der Produktionsmaschine ist bei dieser Anwendung die Stabilität gegen prozessbedingte seitliche Belastungen gefordert – ein typischer Einsatzfall für den PGN-plus-64. Unsere elektrischen Module wie der Kleinteilegreifer EGP mit IO-Link oder das kompakte Greif-Schwenkmodul EGS sind vielfach in Laboren im Einsatz und überzeugen im Hinblick auf Zykluszeiten und flexible Fingerpositionen.
Was sind denn die Anforderungen in den Laboren?
Mayer: Schunk hat in Laboren und in der Pharmaindustrie inzwischen viel Anwendungserfahrung. Etwa, wenn es um das maschinelle Handling mikrobiologischer Proben geht, wo es auf Präzision und Dynamik ankommt. Meistens muss die Handhabungslösung auch platzsparend ausgeführt sein, auf jeden Fall aber absolut prozesssicher. Ein anderes Beispiel ist das Liquid Handling, also das Dispensieren und Pipettieren zur Vorbereitung von Probenanalysen. Hier kommt es auf exaktes Positionieren und eine hundert Prozent sichere Handhabung an.
Und in Sachen Pharma und Medikamenten?
Mayer: Auch bei der vollautomatisierten Medikamentenaufbereitung in verschiedene Behältnisse, zum Beispiel in Glasfläschchen oder IV-Beutel, sind Roboter mit Schunk Wechselsystemen im Einsatz. Je nach Behältnis und je nach Prozessabschnitt setzt der Roboter verschiedene Schunk Greifer ein. Auf diese Weise lassen sich spezielle, patientenspezifische Medikamentenaufbereitungen realisieren, wie es zum Beispiel bei Chemotherapien vorkommt. Auch klein- und mittelgroße Aufbereitungsserien sind auf diese Weise automatisiert umsetzbar.
Laborautomation für PCR-Tests
Gibt es auch Schunk-Applikationen im Labor im Kontext der Corona-Pandemie?
Mayer: Ja, eine sehr aktuelle sogar, die in dieser Art noch nie in einem Labor verbaut war: Es handelt sich um eine Roboterzelle, die PCR-Teströhrchen vollautomatisiert auswertet und die ein süddeutscher Sondermaschinenbauer entwickelt hat. Herzstück dieser Anlage sind zwei kooperierende Sechsarmroboter mit fünf elektrisch geregelten Kleinteilegreifern vom Typ Schunk EGP. Diese Corona-Teströhrchen aus verformbarem Kunststoff müssen absolut sicher gegriffen und gehalten werden, hier darf keinesfalls etwas herunterfallen!
Und wie löst Schunk diese Herausforderung?
Mayer: Mit dem EGP 64 mit IO-Link und einer integrierten Softgrip-Software, die dafür sorgt, dass die empfindlichen Röhrchen sicher und schonend gegriffen werden. Eine absolute Neuheit in der Labortechnik! Und auch beim Abfüllen der sogenannten Vials, die inzwischen jeder kennt, weil auch flüssige Impfstoffe darin transportiert werden, ist Schunk aktiv vertreten.
Schunk GmbH & Co. KG
