Kontinuierliche Direktverpressungsanlage bestehend aus FE CPS, FE55 und Bedienterminal
Warum es sich rechnet - Continuous Manufacturing als Business Case
Die grundsätzlichen Vorteile kontinuierlicher Fertigung liegen auf der Hand. Doch vor der Investitionsentscheidung sollte eine handfeste Wirtschaftlichkeitsrechnung für den gesamten Prozess stehen. Genau das leisten neue Berechnungstools – mit erstaunlichen Ergebnissen.
Die kontinuierliche Tablettenproduktion gewinnt angesichts des zunehmenden Wettbewerbsdrucks für Pharmahersteller immer mehr an Bedeutung. Mit der FE CPS bietet Fette Compacting hierzu ein leistungsfähiges System, das in Kombination mit einer Tablettenpresse eine kontinuierliche Direktverpressungslinie bildet. Hat der Proof-of-Concept gezeigt, dass sich die Herstellung eines Produktes erfolgreich hierauf übertragen lässt, ist allerdings noch lange keine Kaufentscheidung getroffen.
Schließlich stellen sich den Unternehmen bei der Etablierung gänzlich neuer Prozesse weit mehr Fragen, etwa zur Logistik, zu technischen, qualitativen und regulatorischen Anforderungen oder rund um die Vermeidung von Investitionskosten (CAPEX) und Betriebskosten (OPEX), um nur einige zu nennen. Kurzum: Es geht kein Weg an einer umfassenden Wirtschaftlichkeitsrechnung vorbei.
Einsparpotenziale per Prozessvergleich ermitteln
„In der Praxis zeigt sich: Viele Ansätze greifen deutlich zu kurz, um das Potenzial kontinuierlicher Produktion umfassend zu bewerten“, stellt Frank Eismann fest, Senior Consultant Continuous Manufacturing bei Fette Compacting. Dies gelte vor allem bei den „Cost of Goods sold“ (COGS), also allen direkten Kosten, die ein verkaufsfertiges Produkt verursacht: Rohstoffe, Produktion, Maschinenlaufzeiten, Energie, Personal, Reinigungs- und Rüstzeiten etc.
Damit Unternehmen ihre Entscheidungen auf eine solide Basis stellen können, hat Fette Compacting spezielle Berechnungstools entwickelt. Das Herzstück ist das Prozess-Vergleichs-Tool. Damit können Unternehmen auf Basis ihrer eigenen Produktionsdaten erste Einsparungen abschätzen. „Diese grobe Orientierung – auch ‚Order of Magnitude‘ genannt – ist gerade in der frühen Projektphase wichtig, weil sie oft entscheidet, ob ein Investitionsvorhaben weiterverfolgt wird“, erklärt Frank Eismann, der das Tool maßgeblich mitentwickelt hat.
Prozessschritte machen den Unterschied
Grundsätzlich lässt sich das System für alle Produkte einsetzen, die bisher über Nassgranulation, Rollerkompaktierung oder Direktverpressung hergestellt wurden. „Am größten sind die Einsparungen allerdings, wenn Unternehmen von der klassischen Nassgranulation mit anschließender Tablettierung auf die Direktverpressung mit der FE CPS plus Tablettenpresse umsteigen. Der Grund: deutlich weniger Prozessschritte und Anlagenteile“, so Frank Eismann. Für die konkrete Analyse liefert der Kunde – auf Wunsch auch anonymisiert – Prozessdaten wie Bearbeitungszeiten und Personalaufwand für sämtliche Schritte. So entsteht ein klares Bild über mögliche Einsparungen, das auch die Argumentation gegenüber unterschiedlichen Stakeholdern erleichtert.
Angaben im Prozess-Vergleichs-Tool: Schon ein direkter Vergleich der Anzahl an Prozessschritten – 11 versus 3 – verdeutlicht das Einsparpotenzial
Hohe Einsparpotenziale bei Maschinen- und Personalkosten
Im hier gezeigten Praxisbeispiel lassen sich mit einer Direktverpressungslinie auf Basis der FE CPS im Vergleich zur Nassgranulation pro Batch über 19 Stunden und pro Jahr mehr als 560.000 US-Dollar an Maschinenkosten einsparen – rund 44 Prozent. Bei den OPEX-Kosten entspricht das etwa 4.440 Arbeitsstunden oder 2,3 Vollzeitstellen, die sich dann in anderen Aufgabenbereichen einsetzen lassen.
Einsparpotenziale für den Prozessvergleich von Nassgranulation und kontinuierlicher Direktverpressung
Überraschung beim Gesamtausstoß
Pharmahersteller prüfen den Umstieg auf eine kontinuierliche Produktion meist am Beispiel eines konkreten Produkts und mit der Frage: Wie wirkt sich die Direktverpressungslinie auf das maximale Markt- oder Auftragsvolumen aus? Hierbei gilt in vielen Produktionsumgebungen noch immer der Tablettendurchsatz als Maßstab. Sinkt die nominelle Output-Rate – etwa von 330.000 auf 260.000 Tabletten pro Stunde –, wird das oft als Kapazitätsverlust gesehen.
Die kontinuierliche Fertigung zeigt jedoch: Mit einer Direktverpressungslinie bestehend aus FE CPS und Tablettenpresse entfallen zahlreiche Vorlaufzeiten, sodass sofort spezifikationsgerechte Tabletten produziert werden. Das führt trotz niedrigerer Nennleistung zu einem höheren Gesamtausstoß. Im konkreten Beispiel liegt der reale Output fast doppelt so hoch.
Über die gesamte Produktionsdauer liegt der Output bei der Direktverpressungslinie (rechts in türkis) deutlich höher als bei der Nassgranulation
Grundlage für fundierte Entscheidungen
Während der Prozessvergleich die wichtigsten Einsparpotenziale im Business Case sichtbar macht, nimmt ein weiteres Tool von Fette Compacting Energiekosten und Nachhaltigkeitskennzahlen unter die Lupe. Zudem unterstützt es das Site-Master-Planning – also die strategische Standortplanung – in Sachen Layout, Kapazität, Kosten und Nachhaltigkeit. Grundlage aller Berechnungen sind auch hier die Angaben der Kunden. Ein drittes Tool zum Formulierungsvergleich betrachtet Unterschiede bei der Auswahl der Rohstoffe. Es zeigt auf, dass Rohstoffe, die teurer als die bisherigen sind, in der Gesamtkalkulation nicht immer ein K.o.-Kriterium sein müssen. „Mit diesen Hilfestellungen bietet Fette Compacting Unternehmen ab sofort eine wirklich solide Basis für Investitionsentscheidungen in die kontinuierliche Fertigung“, fasst Frank Eismann zusammen.