Produkte-Nachricht

IE Plast Engineering
Planung von innen nach aussen - Der Reinraum ist keine Insel 

Die Medizintechnik ist für zahlreiche Unternehmen der Kunststoff ver- arbeitenden Industrie ein attraktiver Markt. Allerdings verursacht die Produktion im Reinraum höhere Kosten und nagt an der Marge. Schmerzhaft teuer wird sie, wenn der Reinraum als Insel betrieben wird. Das einzig wirksame Gegenmittel: ein ganzheitlicher Planungsansatz, der sich über die ganze Wertschöpfungskette erstreckt.

IE Plast Engineering - Reinraum

Die Hersteller von Medizinprodukten aus Kunststoff befinden sich in einer Zwick- mühle: Auf der einen Seite müssen sie stetig steigende Anforderungen an die Produktsicherheit erfüllen. Das schlägt sich oft in den Produktionskosten nieder. Auf der anderen Seite bewegen sie sich in einem kompetitiven Marktumfeld: Der Preis wird zum Schlüsselfaktor, um im Wettbewerb zu bestehen.

Die Gretchenfrage lautet also: Wo gibt es noch Optimierungspotenzial in der Produktion? Die Antwort scheint auf der Hand zu liegen: Reinraum gleich teuer. Also muss die Kostenoptimierung in diesem Bereich ansetzen. Das ist natürlich nicht ganz falsch. Aber es ist auch nicht ganz richtig. Denn die Ursache einer nur bedingt effizienten Produktionsinfrastruktur ist nicht isoliert im Reinraum zu orten, sondern auch im Drumherum. Wunde Punkte sind insbesondere die Schnittstellen zwischen Reinraum und den vor- und nachgelagerten Prozessen.

Planungssünde Nr. 1:  einseitige Betrachtungsweise
In vielen Unternehmen werden die Produk­tionsprozesse im Reinraum als Insel betrachtet und nicht als Teil eines ganzen Systems. Tatsächlich wird bei der Planung von Produktionsinfrastrukturen dem Zusammenhang und der gegen- seitigen Abhängigkeit von Prozess, Raum und Mensch oft zu wenig Auf- merksamkeit geschenkt. Dies erschwert nicht nur die Einhaltung der hohen Anforderungen an die Produktsicherheit, sondern ist auch aus wirtschaftlicher Sicht fragwürdig. Denn einseitige Betrachtung verursacht im Nachhinein mit Sicherheit Folgekosten in beträchtlicher Höhe.

Fakt ist: Wer sich einseitig auf den eigentlichen Produktionsprozess fokussiert und andere, nicht weniger relevante Aspekte wie beispielsweise Arbeits- platzgestaltung, Reinraumkonzeption und Schnittstellen ausklammert, läuft früher oder später in die Kostenfalle. Und nicht nur das: auch die Gewährleistung der Produktsicherheit steht auf dem Spiel. Niemand dürfte ernsthaft bestreiten, dass die Prozessumgebung bei kritischen Produkten die Reinheit des Enderzeugnis- ses  und damit dessen Qualität massgeblich beeinflusst.

IE Plast Engineering - Faktor Mensch
Faktor Mensch: Keimarme Verpackung im Reinraum

Effizienz kostet – Ineffizienz ist unbezahlbar
In der Regel sind die eigentlichen maschinenbezogenen Produktionsprozesse in Reinräumen durch die Validierung umfassend beschrieben und entsprechend «robust». In diesem Bereich sind die Verbesserungsmöglichkeiten in vielen Fällen ausgeschöpft. Beträchtliches Optimierungs­potenzial zur Steigerung der betrieblichen Effizienz lässt sich hingegen durch Einbettung der Prozesse und Anlagen in ein ganzheitliches Fabrikkonzept freisetzen. Dieses berücksichtigt im Idealfall die gesamte Wertschöpfungskette von der Anlieferung der Rohstoffe bis hin zur Spedition der Fertigprodukte.

• Kritischer Faktor Zeit
Ein wunder Punkt sind die Rüst- und Stand­zeiten im volumenträchtigen Spritzguss und in der Folienextrusion. Diese können durch eine intelligente Führung des Rohmaterialflusses und eine auf den Prozess abgestimmte Intralogistik verkürzt werden, was sich unmittelbar in einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit nie- derschlägt.

• Kritischer Faktor Mensch
Risikobehaftet im Hinblick auf die Einhaltung der geforderten Reinheitsstan- dards sind die oft von Handarbeit geprägten Ver­packungsprozesse im Reinraum. Die in diesem Bereich eingesetzten Mitarbeitenden wirken mit ihrer Arbeitsweise und ihrem Verhalten direkt auf die Produktivität ein und beein.ussen auch die Ausschussraten.

Steht eine Automatisierung der Verpackung nicht zur Debatte, müssen die Arbeitsplätze und Schnittstellen zu den vor- und nachgelagerten Abläufen so gestaltet werden, dass sie sowohl der angestrebten Effizienz wie auch den einzuhaltenden Reinheitsstandards Rechnung tragen. Dazu braucht es entspre- chend weit reichendes planerisches Know-how, das sich auch auf den Bereich der Arbeitsplatzgestaltung erstreckt.

Planungssünde Nr. 2:  Vernachlässigung der  Supportprozesse
Die Organisation der firrmenspezifischen Supportprozesse wird in manchen Betrieben stiefmütterlich behandelt. Die Folgen zeigen sich nicht nur in ab- laufspezifischen Mängeln, auch die Kostentransparenz leidet. Zumeist ist es die Summe von nur schwer kalkulierbaren, aus verschiedenen Schwachstellen an- fallenden Kosten, die wirtschaftlich ins Gewicht fällt. Als Faustregel gilt: Je höher die Anforderungen an die Reinheit, desto grösser ist der Aufwand bei den Supportprozessen, wenn diese nicht in ein planerisches Gesamtkonzept ein- gebunden sind. Es fallen unnötigerweise ständig weiterlaufende Kosten an, die sich in hart umkämpften Märkten kaum über die Marge ausgleichen lassen. Besonders unangenehm an diesen Kosten ist, dass sie sich in vermeintlichen Details verstecken. Ursachen sind zum Beispiel

• erhöhter Reinigungsaufwand
• fehlendes Hilfsmaterial im Reinraum
• durch IPC (In Process Control) bewirkte Maschinenstillstände
• schlechte Auslastung des Personals an den Schnittstellen zum Reinraum
• fehlende Automatisierung
• mangelnde Abstimmung unter den Teams
• suboptimale Zonenkonzepte

Die manuell geprägten Supportprozesse verursachen meist einen erhöhten Dokumentationsaufwand  und zusätzliches Monitoring. Sie sind zudem in hohem Mass fehleranfällig und damit für zahlreiche Abweichungen verantwortlich.

In der Summe kommt bei mangelhaft organisierten, firmenspezifische Support- prozessen zu kurz, was sich direkt auf die Erträge auswirkt: die betriebliche Effizienz. Sie sind also nicht einfach ein Nebenschauplatz der Produktion. Viel- mehr müssen sie konsequent in die Gesamtplanung der Produktionsinfrastruktur und des Raumkonzepts einbezogen werden und stets im Kontext mit den Hygieneanforderungen betrachtet werden.

IE Plast Engineering - Faktor Zeit
Faktor Zeit: Spritzguss im Reinraum

Planungssünde Nr. 3: Das Äussere prägt das Innere
Der Markt regiert. Viele Firmen entwickeln sich mit der Dynamik in ihrem Umfeld und passen ihre Produktionskapazitäten ohne längerfristigen Planungshorizont situativ den sich wandelnden Gegebenheiten an. Oft über Jahre hinweg.

Das Fehlen einer ganzheitlichen Perspektive rächt sich. Früher oder später treten die Schwächen von einseitig geplanten Reinräumen und Fabriken schonungslos zutage: Fest gefügte Gebäudestrukturen erweisen sich unversehens als Hindernis für notwendige Anpassungen oder Erweiterungen im Reinraum und setzen Grenzen. Das hat zur Folge, dass sich die Produktionsprozesse nicht optimal gestalten lassen, da sich diese zwangsläufig dem Gebäude anpassen müssen. Der äussere Rahmen schränkt eine vernünftige Entwicklung in Inneren ein.

Umgekehrt wäre besser gefahren: Die Konzeption des Gebäudes müsste die Prozesse unterstützen. Das bedeutet zum Beispiel, dass die Gebäudeplanung die zukünftige Entwicklung des Unternehmens antizipieren muss. Dabei gilt es, mögliche, vom Markt diktierte Kapazitätsanpassungen nach oben wie nach un- ten ebenso zu berücksichtigen wie technologische und regulatorische Ent- wicklungen. Das ganzheitliche Fabrik- und Reinraumkonzept orientiert sich an Zukunftsszenarien und geht immer von sämtlichen relevanten Prozessen aus. Beim Produkt fängt alles an. Der Planungsgrundsatz lautet «von innen nach aussen».

Hohe Anforderungen an den Planer
Unternehmen, die bereits in der Planungsphase von Produktionsinfrastrukturen mit Reinraumzonen einen ganzheitlichen Ansatz anstreben, stellen ihre Ge- schäftstätigkeit auf eine langfristig solide Basis und stärken damit auch ihre Wettbewerbsfähigkeit. Was heisst das für den Fabrikplaner? In erster Linie muss er sich mit der Geschäftslogik des jeweiligen Unternehmens intensiv auseinandersetzen und sich mit den firmenspezifischen Produktionsprozessen vertraut machen. Neben Branchenwissen muss er über umfassendes Reinraum- Know- how in allen Fassetten verfügen. Und schliesslich muss er die Abhängigkeit zwischen Raumkonzept, Personen- und Materiallogistik, Supportprozessen und den maschinenbezogen Produktionsprozessen im Reinraum erkennen und sie der planerischen Arbeit zugrunde legen. Gelingt das, wird der Reinraum aus seinem Inseldasein befreit. Es entsteht eine integrierte Lösung, die Produktsicherheit, Effizienz und einen langfristigen Schutz der Investitionen in die Produktions- infrastruktur garantiert.

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