Am Anfang steht das Produkt

Die Ver­pa­ckungs­ent­wick­lung, die von der Defi­ni­ti­on der spe­zi­fi­schen Anfor­de­run­gen über die Ent­wick­lung geeig­ne­ter Kon­zep­te bis hin zu Bemus­te­run­gen und schließ­lich zur Ent­schei­dung für oder gegen eine bestimm­te Packungs­form reicht, ist ein kom­ple­xer Pro­zess. MULTIVAC bie­tet hier­für eine hohe Exper­ti­se — Pro­jekt­lei­ter mit aus­ge­präg­tem Fach­wis­sen und umfas­sen­der Pra­xis­er­fah­rung beglei­ten Unter­neh­men ganz­heit­lich vom Beginn bis zum erfolg­rei­chen Abschluss eines Projektes.

Am Anfang steht immer das Pro­dukt selbst. Denn in der Regel erfolgt die Ver­pa­ckungs­ent­wick­lung los­ge­löst von der Pro­dukt­ent­wick­lung, ent­we­der im Anschluss dar­an oder par­al­lel dazu. In einem ers­ten Schritt wer­den gemein­sam mit dem Unter­neh­men die Anfor­de­run­gen an die Ver­pa­ckung defi­niert. Die zu klä­ren­den Eigen­schaf­ten betref­fen den Pro­dukt­schutz, die Ver­pa­ckungs­tech­no­lo­gie, Kenn­zeich­nung und Iden­ti­fi­zie­rung sowie nach­ge­la­ger­te Pro­zess­schrit­te. Soll bei­spiels­wei­se unter Schutz­at­mo­sphä­re ver­packt wer­den? Wel­che Öff­nungs­hil­fen sind not­wen­dig, damit sich die Packun­gen schnell und leicht öff­nen las­sen? Wie wer­den sie wei­ter- und umver­packt, gela­gert, transportiert?

In einem zwei­ten Arbeits­schritt erfolgt die Erstel­lung ers­ter Kon­zep­te, die sich in die­ser Pha­se vor allem auf die Form­ge­bung der Ver­pa­ckung kon­zen­trie­ren. Für die­je­ni­gen Kon­zep­te, die den Anfor­de­run­gen am ehes­ten ent­spre­chen, wird oft­mals ein Rapid Pro­to­typ­ing durch­ge­führt — dies ist eine wich­ti­ge Ent­schei­dungs­hil­fe für den Kun­den und dient als Grund­la­ge für die anschlie­ßen­den Bemus­te­run­gen. Wel­che Ver­pa­ckungs­ma­te­ria­li­en bzw. Foli­en zum Ein­satz kom­men sol­len, wel­che Dicke die Foli­en auf­wei­sen und wel­chen Test­ver­fah­ren die Mus­ter anschlie­ßend unter­zo­gen wer­den müs­sen, sind dabei nur eini­ge der Para­me­ter, die im Vor­feld fest­zu­le­gen sind.

Tests und Bemusterungen

Die Test­ver­fah­ren spie­geln übli­cher­wei­se die Rah­men­be­din­gun­gen wider, denen das Pro­dukt in sei­nem spä­te­ren Ein­satz aus­ge­setzt ist. Sie umfas­sen Tests bezüg­lich der Sta­bi­li­tät der Packung, ihrer Sie­gel­naht­fes­tig­keit, der Rest­fo­li­en­di­cke bei tief­ge­zo­ge­nen Kavi­tä­ten, die Trans­port- und Lager­fä­hig­keit, den Alte­rungs­pro­zess und natür­lich die Ste­ri­li­tät. Dar­über hin­aus ist zu klä­ren, wel­che Stück­zah­len zur Errei­chung reprä­sen­ta­ti­ver Ergeb­nis­se bemus­tert wer­den sol­len. Im Nor­mal­fall wer­den bei einer sol­chen Bemus­te­rung auch Ori­gi­nal­pro­duk­te oder Pro­dukt-Dum­mies unter Nut­zung der tat­säch­li­chen Ver­pa­ckungs­ma­te­ria­li­en ver­packt, um ein rea­lis­ti­sche­res Bild des Ver­pa­ckungs­pro­zes­ses und der end­gül­ti­gen Packung zu erhal­ten. Bei Bedarf kann die Bemus­te­rung sogar unter reel­len Bedin­gun­gen, wie z.B. in Rein­raum­um­ge­bung, erstellt werden.

Die Bemus­te­rung selbst erfolgt auf Ver­pa­ckungs­ma­schi­nen mit indi­vi­du­ell für die ent­spre­chen­den Packun­gen ent­wi­ckel­ten und pro­du­zier­ten Test­werk­zeu­gen. Um einen direk­ten Ver­gleich zwi­schen unter­schied­li­chen Mate­ria­li­en und Packungs­for­men zu ermög­li­chen, kön­nen bei Bedarf unter­schied­li­che Tief­zieh­for­men kom­bi­niert und ana­ly­siert wer­den. Ein Teil der Tests wie zum Bei­spiel die Mes­sung der Rest­fo­li­en­di­cke in der Tief­zieh­form oder die Bewer­tung opti­scher Packungs­ei­gen­schaf­ten fin­det schon wäh­rend der Bemus­te­rung statt.

Die Ana­ly­se und Aus­wer­tung der Test­rei­hen dient als Grund­la­ge für die Ent­schei­dung für oder wider das jewei­li­ge Ver­pa­ckungs­kon­zept, wobei die Eva­lu­ie­rung der Tests und auch die Ent­schei­dungs­fin­dung meist mit Unter­stüt­zung durch die MUL­TI­VAC-Exper­ten, in Ein­zel­fäl­len aber auch ohne sie stattfinden.

Wel­chen Nut­zen hat der Kun­de und ist das Kon­zept tragbar?

Obers­tes Ziel der Ver­pa­ckungs­ent­wick­lung ist, dass das zu ver­pa­cken­de Pro­dukt wäh­rend der gesam­ten Logis­tik­ket­te opti­mal geschützt wird. Durch die Bemus­te­rung von Packun­gen kann der Ent­wick­lungs­pro­zess beschleu­nigt wer­den, da sie ins­be­son­de­re bei der Eva­lu­ie­rung des Packungs­kon­zep­tes sehr hilf­reich ist.

Eben­falls steht bei der Ent­wick­lung einer opti­mal auf das jewei­li­ge Pro­dukt aus­ge­leg­ten Ver­pa­ckung auch stets ihre Mach­bar­keit im Blick­feld. Ziel sind Ver­pa­ckungs­kon­zep­te, die für die indus­tri­el­le Fer­ti­gung geeig­net sind und sich unter Berück­sich­ti­gung aller Kos­ten effi­zi­ent umset­zen las­sen. Für einen effi­zi­en­ten Ver­pa­ckungs­pro­zess sind dar­über hin­aus auch die spä­te­ren Auto­ma­ti­sie­rungs­mög­lich­kei­ten sowie Aspek­te, die die Sekun­där­ver­pa­ckung der Pro­duk­te berück­sich­ti­gen, entscheidend.

Die Resul­ta­te aus dem Bemus­te­rungs­pro­zess bil­den die Basis für die Defi­ni­ti­on des end­gül­ti­gen Packungs­for­mats (anhand einer Ein­zel­pa­ckungs­zeich­nung) und die Aus­le­gung der neu­en Ver­pa­ckungs­ma­schi­ne. Wie hoch sol­len die Takt­zah­len sein? Wel­cher Auto­ma­ti­sie­rungs­grad ist gewünscht? Ist es mit Blick auf eine höhe­re Effi­zi­enz und einen ver­bes­ser­ten Pro­dukt­schutz ange­bracht, auch die Zu- und Abfüh­rung von Pro­duk­ten zu auto­ma­ti­sie­ren? Wel­che Kenn­zeich­nungs­lö­sung lässt sich in die Ver­pa­ckungs­li­nie ein­bin­den, um gesetz­li­che Vor­ga­ben hin­sicht­lich Iden­ti­fi­ka­ti­on, Fäl­schungs­si­cher­heit und Rück­ver­folg­bar­keit umzusetzen?

Ist schließ­lich die indi­vi­du­ell auf die Anfor­de­run­gen aus­ge­leg­te Ver­pa­ckungs­ma­schi­ne bei MULTIVAC fer­tig­ge­stellt, wird die Maschi­ne im Werk bei dem sog. Fac­to­ry Accep­t­ance Test vom Kun­den abge­nom­men. Da Ori­gi­nal­ver­pa­ckun­gen auf der Maschi­ne her­ge­stellt wer­den, kann sich der Kun­de direkt von der Leis­tungs­fä­hig­keit „sei­ner“ Maschi­ne und dem erziel­ten Packungs­er­geb­nis über­zeu­gen. Nach der Instal­la­ti­on beim Kun­den vor Ort steht dann der SAT, der Site Accep­t­ance Test, an.

Ver­pa­ckungs­ent­wick­lung ganz konkret

Im kon­kre­ten Fall bestand das Pro­jekt­ziel dar­in, Vials in meh­re­ren Ein­hei­ten zu ver­pa­cken. Die Pro­duk­te soll­ten dabei sowohl ste­hend als auch lie­gend in ihrer Packung fixier­bar sein. Die Anfor­de­run­gen an die Ver­pa­ckung wur­den mit maxi­ma­lem Pro­dukt­schutz, tech­ni­scher Mach­bar­keit, ein­fa­cher Hand­ha­bung und res­sour­cen­scho­nen­der Her­stel­lung resp. mini­ma­lem Abfall defi­niert. Die Eva­lu­ie­rung unter­schied­li­cher Ver­pa­ckungs­kon­zep­te soll­te durch die Gegen­über­stel­lung von Tief­zieh­ver­pa­ckung ver­sus Trays erleich­tert werden.

In der ers­ten Pha­se ent­wi­ckel­te MULTIVAC daher sechs Ver­pa­ckungs­for­men, von denen vier bemus­tert wur­den. Auf den Prüf­stand kamen Packungs­grö­ßen, Kos­ten sowie tech­ni­sche Eigen­schaf­ten (Trans­pa­renz der Foli­en u.a.). Dazu wur­den unter­schied­li­che Mate­ri­al­kom­bi­na­tio­nen für die Unter­fo­lie wie bei­spiels­wei­se APET/PE in unter­schied­li­chen Dicken im Ver­gleich zu PETG bewer­tet. Bei Ober­fo­li­en waren es Mate­ria­li­en wie PA/PE im Ver­gleich zu OPA/PE.

Hin­sicht­lich des Pro­dukt­schut­zes wur­den die Stand­fä­hig­keit der Packung und unter­schied­li­che Sie­gel­naht­brei­ten bemus­tert. Eine ech­te Her­aus­for­de­rung war es, einen gesun­den Mit­tel­weg zwi­schen leich­ter Hand­ha­bung und siche­rer Fixie­rung der Pro­duk­te zu fin­den. Denn je leich­ter sich die Vials in die Packung ein­le­gen und ent­neh­men las­sen, umso schwä­cher ist die Fixie­rung in der Ver­pa­ckung. In die­sem Zusam­men­hang war zudem wich­tig, Öff­nungs­hil­fen und Per­fo­rier­bar­keit der Packun­gen zu unter­su­chen, denn die Mehr­fach-Trays soll­ten auch ein­zeln zu öff­nen sein.

Wie sich die Packungs­kon­zep­te schließ­lich tech­nisch umset­zen las­sen, erga­ben die Aus­wer­tun­gen zur Pro­du­zier­bar­keit. Hier wur­den unter ande­rem unter­schied­li­che Form­ver­fah­ren – Posi­tiv­ver­for­mung ver­sus Nega­tiv­ver­for­mung – und deren Aus­wir­kung auf die Packungs­qua­li­tät ana­ly­siert. So konn­te zum Bei­spiel durch den Ein­satz grö­ße­rer Radi­en bei den Form­werk­zeu­gen die Tief­zieh­ka­vi­tät bes­ser und gleich­mä­ßi­ger aus­ge­formt und die gefor­der­te Rest­fo­li­en­di­cke nach dem Aus­for­men in den Ecken der Foli­en­form erreicht wer­den. Durch die opti­ma­le For­mat­aus­le­gung ließ sich der Mate­ri­al­ab­fall bei der Packungs­her­stel­lung mini­mie­ren. Und für einen noch effi­zi­en­te­ren Ver­pa­ckungs­pro­zess unter­such­te MULTIVAC den Ein­satz von Hand­ha­bungs­mo­du­len für das auto­ma­ti­sier­te Bela­den der Vials.