Envasado automatizado de soluciones parenterales en la industria farmacéutica

Bayer Schering Pharma es una de las mayores empresas farmacéuticas del mercado internacional. Tiene plantas de producción en Estados Unidos, América Latina, Asia y Europa. Varias de ellas en Alemania. En Leverkusen, la empresa produce soluciones parenterales bajo unas estrictas condiciones higiénicas. Las soluciones parenterales son medicinas que no se toman por vía oral sino que están pensadas para su inyección, infusión o implantación en el cuerpo. En primer lugar las soluciones se introducen en envases primarios como frascos, ampollas o bolsas de plástico. Después, los robots envasan los medicamentos para el transporte.

Desde agosto de 2009 dos robots de Stäubli han demostrado lo que pueden hacer en dos líneas de producción para llenado y envasado de bolsas. Estas dos máquinas, un RX160 y un TX200, trabajan mano a mano. El más pequeño, el RX160, se ocupa de colocar las bolsas, mientras el grande, el TX200, transporta bandejas vacías y bandejas llenas de bolsas.

Klaus Radke Industrietechnik GmbH & Co. KG, con sede en Neuwied-Block (Alemania), ganó el concurso para elaborar la ingeniería de proyectos de esta planta de envasado. Manfred Broustin, jefe del control de procesos para soluciones parenterales de Bayer Schering Pharma, explica: “Radke puso en práctica el concepto específico de utilizar robots porque esa es su especialidad. Otras empresas propusieron grúas de galería o equipos de manipulación automática para esta tarea. A nosotros también nos interesaba este enfoque, pero al final elegimos la solución con robots porque es la que requiere menos espacio de trabajo y porque es la solución más económica”.

Otro factor fue que la cartera de productos de Stäubli incluye robots que son ideales para su uso en plantas de envasado. Los modelos RX160 y TX200 ofrecen una construcción totalmente interna, por lo que son muy fáciles de limpiar y muy adecuados para su uso en salas blancas. La estructura rígida de los robots también les permite conseguir la excelencia en sus tareas dinámicas. Según Broustin, estas unidades son “una opción excelente para trabajar en salas blancas, porque su construcción compacta y su superficie lisa las convierten en las mejores unidades que conocemos en cuanto a limpieza”.

El robot de carga pesada TX200, en el mercado desde mediados de 2009, ofrece un grado de protección IP65 en la versión de serie. También lleva interfaces de usuario preinstaladas en el brazo delantero, cerca de la herramienta, así como el controlador CS8C HP, creado específicamente para este modelo de robot. Con una capacidad de carga nominal de 100 kg, el TX200 es especialmente adecuado para su uso en la línea de envasado de bolsas. Las bandejas que debe transportar contienen 24 bolsas y están rodeadas de un marco de acero duro. También hay que tener en cuenta el peso muerto de la herramienta de sujeción.

El peso total resultante que debe manejar es de unos 30 kg. Para que la sujeción sea fiable se utiliza una herramienta tipo tenazas, lo que junto con la gran rigidez del robot permite transportar las bandejas a la velocidad requerida.

El proceso funciona como sigue: las bolsas que deben envasarse se colocan sobre una cinta en una serie de compartimentos individuales. Allí el RX160 coge tres bolsas a la vez y las coloca en una bandeja. Lo hace ocho veces, de modo que se llenan los 24 puestos de la bandeja. Coloca la bandeja llena en una plataforma giratoria que se encuentra en la posición de salida, y traslada una bandeja vacía hacia la posición de carga.

Después, el rápido TX200 coge la bandeja llena y la coloca encima de una pila de bandejas también llenas. En el camino de regreso recoge una bandeja vacía y la coloca en un puesto vacío de la plataforma giratoria, cerrando así el bucle de un proceso continuo. Se apilan un total de catorce bandejas llenas que después salen de dicha zona.

Para evitar interrumpir la producción durante el intercambio de bandejas y permitir que el RX160 coloque nuevas bolsas, el controlador del TX200 organiza todos los procesos, desde regular la entrada de las bolsas hasta sincronizar todas las acciones de manipulación. De este modo las bandejas se intercambian sin interrupciones forzadas, de modo que el producto se puede procesar continuamente.

Hace unos diez años que la carga automatizada de frascos con un robot RX170B demuestra su utilidad en la planta de Leverkusen. El robot coge los frascos, se traslada siguiendo una ruta definida, y los coloca en cajas de malla metálica. El programa de control tiene en cuenta que el número de capas de frascos depende de la altura de los frascos que se envasan.

Esta información se almacena en el RX170B en forma de parámetros dependientes del tamaño, y el programa elabora el esquema de envasado correcto para cada tamaño de frasco. En este caso la fiabilidad de la sujeción se garantiza con unas ventosas de goma.

El robot coloca láminas de separación entre cada capa. Utiliza las mismas pinzas para todos los pasos. Después de colocar una lámina de separación, coloca una nueva capa de frascos encima. Una plataforma giratoria hace de puente en todos los ciclos de intercambio que tienen lugar durante el proceso. El RX170B no coge las botellas directamente de la máquina de llenado. Primero se dejan encima de la plataforma giratoria y el robot las coge a un ritmo mayor que el de carga. Por este motivo existen intervalos que permiten sacar las cajas o colocar las láminas de separación sin interrumpir la producción. Los objetos deben presentarse ante el robot de Stäubli de forma que este pueda recogerlos fácilmente. Por este motivo, los frascos no se colocan en la cinta transportadora al azar, sino que se clasifican previamente. Se guían hasta un bloque en forma de V donde el robot los recoge de la misma forma cada vez. El software de control del RX170B y el controlador de la cinta de alimentación están conectados para garantizar que el robot siempre tenga los datos que necesita para saber dónde están situados los objetos de interés.

Manfred Broustin muestra su satisfacción con los robots de Stäubli. La incidencia de errores durante el proceso es prácticamente nula. En palabras del director de control de procesos: “Estamos muy contentos con los productos de Stäubli. El suministro de piezas de recambio es muy rápido, y el servicio de reparaciones también funciona a la perfección. No podríamos haber encontrado mejor solución para nuestras necesidades”.