Industrie 4.0 für chemisch-pharmazeutische Produkte

Geldsegen für Forschungsprojekt „Modellfabrik“

Für das Forschungsprojekt „Modellfabrik“ erhält die TH Bingen 750 000 Euro von der Carl-Zeiss-Stiftung. In der Modellanlage nach Industrie 4.0-Standards sollen chemisch-pharmazeutische Produkte selbstständig und digital vernetzt produziert werden. Auch KMUs sollen damit testen können und davon profitieren.

Die praktische Ausbildung im Labor ist Kernelement des Studiums an der TH Bingen. Demnächst lernen die Studierenden auch an der „Modellfabrik“. © TH Bingen / Christine Böser)

Das Geschenk brachte die Carl-Zeiss-Stiftung: 750 000 Euro erhält eine Forschungsgruppe der Technischen Hochschule (TH) Bingen über drei Jahre. In dem bewilligten Projekt wird eine Modellanlage nach Industrie 4.0-Standards entwickelt und gebaut. Darin sollen chemisch-pharmazeutische Produkte wie Medikamente oder Shampoo selbstständig und digital vernetzt produziert werden. Kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs) können damit im Labor der Hochschule neue Verfahren testen und konkrete Szenarien untersuchen. Studierende wiederum führen hier zukünftig Projekt- und Abschlussarbeiten durch und lernen die Arbeitswelt von morgen kennen.

Projektleiter ist Dr. Christian Reichert, Professor für Prozesstechnik an der TH Bingen, der zusammen mit Professor Uwe Roßberg das Projekt initiiert hat. Reichert erklärt: „Mit der Modellfabrik wollen wir neue Technologien in die regionalen KMUs tragen. Gemeinsam können wir damit Automatisierungstechniken in der chemisch-technischen Produktion erforschen.“

Wie funktioniert die Modellfabrik?

Tritt ein KMU oder ein kleines Start-up an die Hochschule heran und möchte zum Beispiel Medikamente in kleinen Mengen anfertigen, geht der Test in der Binger Versuchsfabrik los: Die Studierenden geben die Formulierung für die Arzneimittel in den Rechner ein, danach startet die Modellfabrik ihre Arbeit. Sie ist etwa zwei Tischtennisplatten groß und besteht aus selbstständig agierenden Modulen wie Pumpen oder Reaktionsbehältern. Mithilfe der Daten simuliert die Fabrik das Produktionsverfahren und kombiniert entsprechend die Reihenfolge der Module.

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Ziel der Modellfabrik ist es, dass sich die Komponenten im Sinne der Industrie 4.0 über digitale Vernetzung selbst organisieren. Die Anlagenkomponenten werden für jedes Medikament passend zusammengesteckt, um in kleinen Mengen immer wieder neue Produkte zu fertigen. Ziel ist eine autonome, flexible und effiziente Herstellung, sodass auch kleine Mengen bis hin zu einer einzigen Tablette gefertigt werden können. „Die Industrie 4.0 und die Digitalisierung verändern die Tätigkeiten von Ingenieurinnen und Ingenieuren. Mit der Modellfabrik entwickeln wir unsere Lehre weiter, um die Fachkräfte von morgen auszubilden“, sagt Professor Klaus Becker, Präsident der TH Bingen.

Für das Projekt hat sich ein interdisziplinäres Team aus verschiedene Fachbereichen der TH Bingen zusammengetan. Professoren sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Automatisierung, Prozesstechnik und Chemie bringen ihr Wissen ein. Bisher sind solche intelligenten Versuchsanlagen vor allem im Maschinenbau zu finden, für chemisch-technische Verfahren sind sie noch relativ neu.

Wenn die Anlage an der TH Bingen aufgebaut und betriebsbereit ist, wird die Forschungsgruppe die intelligente Produktion zunächst an einfachen Modellen testen. Mit dem Geld der Carl-Zeiss-Stiftung wird in die Anlagentechnik investiert sowie zwei neue Arbeitsstellen in der Informationstechnik und im Laboringenieurwesen geschaffen.

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