Verpackungsentwicklung Usability gab den Ausschlag - medizin&technik - Ingenieurwissen für die Medizintechnik

Verpackungsentwicklung

Usability gab den Ausschlag

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Verpackungsentwicklung | An das Produkt muss die Verpackung angepasst sein, auch wenn sie darüber hinaus viele Anforderungen zu erfüllen hat. Ein Beispiel aus der Pharmabranche zeigt, dass es immer mehr als eine Verpackungsmöglichkeit gibt – und die einfache Anwendung mitunter den Ausschlag gibt.
Vera Sebastian
Fachjournalistin in München
Wir möchten Vials in mehreren Einheiten verpacken – und wir möchten gern, dass unsere Produkte in der Verpackung sowohl liegend als auch stehend fixiert werden können.“ Mit dieser Idee trat ein Auftraggeber aus der Pharma-Branche an die Verpackungsexperten der Multivac Sepp Haggenmüller SE & Co. KG heran. Diese übernahmen die Aufgabe, die spezielle Lösung nach den Vorgaben des Auftraggebers zu entwickeln – denn diese Leistung gehört zum Service-Spektrum des Unternehmens aus Wolfertschwenden.
Doch waren die beiden für die Produkte gewünschten Positionen in der Verpackung nicht die einzigen Herausforderung, die es in diesem Projekt zu meistern galt. Denn die Verpackung sollte darüber hinaus das Produkt möglichst gut schützen, für Ärzte und Fachpersonal einfach zu öffnen sein – und abgesehen von der technischen Machbarkeit mit möglichst wenig Material auskommen und somit auch die Abfallmenge minimieren.
Die Multivac-Ingenieure fanden für diese Aufgabe sechs mögliche Verpackungsformen, die die Anforderungen erfüllten und mit dem Auftraggeber diskutiert wurden. Für vier der sechs Lösungen wurden Muster hergestellt, um insbesondere die Größe der Packung, die zu erwartenden Kosten sowie technische Eigenschaften wie die Transparenz der Folien genauer zu betrachten. „Wir haben auch unterschiedliche Materialkombinationen für die Unterfolie wie beispielsweise APET/PE in unterschiedlichen Dicken im Vergleich zu PETG bewertet“, berichtet Verena Weiß, Product Manager Medical & Pharmaceutical Division bei Multivac. Auch für die Oberfolien galt es, Materialien und Kombinationen zu vergleichen.

Muster werden unter den späteren Bedingungen getestet

Die Testverfahren, die solche Muster durchlaufen, spiegeln üblicherweise die Rahmenbedingungen wider, denen das Produkt später ausgesetzt ist. Sie umfassen Prüfungen bezüglich der Stabilität der Packung, ihrer Siegelnahtfestigkeit, der Restfoliendicke bei tiefgezogenen Kavitäten, der Transport- und Lagerfähigkeit, des Alterungsprozesses und natürlich der Sterilität. Darüber hinaus ist zu klären, welche Stückzahlen bemustert werden sollen, um repräsentative Ergebnisse zu erreichen.
Im Normalfall werden bei einer solchen Bemusterung Originalprodukte oder Produkt-Dummies verpackt, um ein realistischeres Bild des Prozesses und der endgültigen Packung zu erhalten. Bei Bedarf kann die Bemusterung sogar in einer Reinraumumgebung oder unter anderen Bedingungen erfolgen, die später in der Realität eine Rolle spielen. Die Bemusterung selbst erfolgt auf Verpackungsmaschinen mit Testwerkzeugen, die individuell für das Projekt entwickelt und produziert werden.
„Da für den Auftraggeber im beschriebenen Fall der Produktschutz ein wichtiger Aspekt war, haben wir die Standfähigkeit der Packung und unterschiedliche Siegelnahtbreiten bemustert“, ergänzt Verena Weiß. „Einen gesunden Mittelweg zwischen leichter Handhabung und sicherer Fixierung der Produkte zu finden, war für uns eine echte Herausforderung.“ Denn je leichter sich die Vials in die Packung einlegen und entnehmen lassen, umso schwächer ist die Fixierung in der Verpackung. „Wir haben daher auch Öffnungshilfen und die Perforierbarkeit der Packungen untersucht, denn die Mehrfach-Trays sollten auch einzeln zu öffnen sein.“
Mit welchen Vor- und Nachteilen sich die Packungskonzepte schließlich technisch umsetzen ließen, ergaben die Auswertungen zur Produzierbarkeit. Hier wurden unter anderem unterschiedliche Formverfahren wie die Positiv- oder 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. „Weil wir das Format optimal ausgelegt haben, ließ sich der Materialabfall bei der Packungsherstellung minimieren“, sagt Weiß.
Eine weitere Möglichkeit, um den Verpackungsprozess noch effizienter zu machen, ist der Einsatz von Handhabungsmodulen für das automatisierte Beladen der Vials. Auch das haben die Multivac-Ingenieure getestet. Der Auftraggeber hatte schließlich unter vier bemusterten Varianten zwei zur Auswahl, die seine Anforderungen vollumfänglich erfüllten. Den Ausschlag gaben die Kriterien Transportsicherheit und Gebrauchstauglichkeit: Es wurde die Variante umgesetzt, die ein Arzt mit Handschuhen über eine Aufreißhilfe gut öffnen konnte.
Etwa sechs Monate dauerte hier die Entwicklungsphase, dann wurde das Packungsformat festgelegt und die neue Verpackungsmaschine entworfen. „Dabei ging es um die Taktzahlen, die Automatisierung und die Frage, ob eine Kennzeichnungslösung eingebunden werden soll“, sagt Weiß. Die individuell ausgelegte Verpackungsmaschine stellte schließlich im Werk des Auftraggebers beim Factory Acceptance Test ihre Leistungsfähigkeit und das Packungsergebnis unter Beweis. ■

Weitere Informationen
Zum Unternehmen Multivac:Auf der Messe InterpackHalle 17, Stand A51
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