Fallstudien In Der Befüllung Von Kapseln – Verbesserung Der Leistung, Effizienz Und Produktivität

Dieser Artikel beinhaltet verschiedene Fallstudien, die durch das Unternehmen Capsugel durchgeführt wurden. Sie zeigen, wie Leistung, Effektivität und Produktivität in einem modernen pharmazeutischen Unternehmen verbessert werden können. Capsugel ist ein international führendes Unternehmen, welches eine große Bandbreite an innovativen Dosierformaten für die Biopharma- und Ernährungsbranche erforscht, entwickelt und herstellt. Capsugel hat mehr als 4.000 Kunden in über 100 Ländern. Es kann somit auf eine Historie von mehreren Jahrzehnten zurückblicken, in denen es neue, hochwertige und individuelle Lösungen angeboten hat, die sich an den Kundenbedürfnissen ausrichten und somit Patienten und Konsumenten dienen.

Es ist eine Tatsache, dass sich die Vorschriften bei der Produktentwicklung und –Herstellung in der Pharmabranche und in der Gesundheits- und Ernährungsbranche geändert haben. Sowohl Marken- als auch Generikaunternehmen kämpfen darum, ihre Produktpipeline zu verbessern, um die Bedürfnisse neuer Patienten zu erfüllen. Diese Unternehmen müssen auch die wachsenden Anforderungen an die Produktion erfüllen.

Die immer größer werdende Produktauswahl bedeutet, dass die Hersteller sowohl die Produktion als auch die Leistung verbessern müssen. Diese neuen Regeln haben die Unternehmen dazu gezwungen, die Kosten zu priorisieren. In der Vergangenheit waren die Rohstoffkosten ein wichtiger Aspekt der Kosteneffizienz. Obwohl der kostengünstige Einkauf von Rohstoffen immer noch wichtig ist, führt dies nicht zu einer nachhaltigen Kostenführerschaft, da billige Materialien die Produktleistung einschränken können. Ein besserer Ansatz ist, die Gesamtkosten zu betrachten, die auch die Herstellungskosten umfassen.

Capsugel, welches ein führender Anbieter leerer Kapseln für die Pharmabranche ist, hat ein tief gehendes Wissen über seine Kundenbasis mit einer großen Bandbreite an Füllausrüstung und einer riesigen Auswahl an Füllstoffen. Capsugel kann bezeugen, dass die Rentabilität und die Herstellung von der richtigen Kombination aus Formel, Kapsel und Füllausrüstung abhängen. Den Herstellungsprozess zu optimieren, um die Konsistenz der Kapseln zu wahren deren volle Leistung abzurufen ist sinnvoll. Wenn man die wechselseitigen Einflüsse versteht, kann man bereits bei der Entwicklung Probleme vermeiden und so die Effizienz steigern und eine höhere Produktivität erreichen.

Das Serviceteam von Capsugel erbittet regelmäßig Feedback von seinen Kunden zum Füllprozess, der Ablaufevaluation und persönlichem Training, um den gesamten Produktionsprozess abzubilden. Mit diesen Erkenntnissen kann das Unternehmen Kosteneinsparungen erkennen, indem es einen „Kostenreduktionsbericht“ nutz, der auf den Gesamtgebrauchskosten beruht. Das Ergebnis sind empfohlene Verbesserungen, um die Kosten zu reduzieren.

Grundlegende Fertigungskosten

Dier Herstellungskosten werden hauptsächlich durch die Rohstoffe, die Fertigungszeit und -kosten sowie die Ausbeute (Anteil der fertigen Produkte im Verhältnis zum Ausgangsmaterial) beeinflusst.

Die Kosten für die Rohstoffe umfassen auch die Kosten des Materials sowie die unterschiedlichen Tests, die notwendig sind, um den Formelinhalt, die Sicherheit und Effektivität sicherzustellen. Kosteneinsparungen können durch die Zusammenarbeit mit vertrauenswürdigen Lieferanten und zertifizierten Qualitätstestmethoden erreicht werden. Die Zusammenarbeit mit einem zuverlässigen Lieferanten kann die Kosten für Tests reduzieren, die Lagerkapazitäten verringern, Umlaufkapital freisetzen sowie Kosten für Versicherungen und Steuern reduzieren.

Fallstudie – Verringerung der Testkosten durch zertifizierte Lieferanten

Ein großes multinationales Pharmaunternehmen hat Capsugel als Lieferant zertifiziert. Damit kann das Unternehmen den Testservice von Capsugel in Anspruch nehmen. Das Unternehmen erreichte somit deutliche, sowohl sofortige als auch wiederkehrende, Kosteneinsparungen in Höhe von 119.405 US-Dollar pro Jahr. Dies umfasste Probenzusammenstellung, lagerhaltungsbedingte Einsparungen und Kosten für Tests.

Eine neue Sichtweise auf die Kapselbefüllung – Geschwindigkeit vs. Ausbeute

Der alte Ausspruch „Zeit ist Geld“ gilt auch heute noch. Um ein fertiges Produkt zu liefern, muss ein Unternehmen für Arbeit und Ausrüstung Geld ausgeben. Die Kosten dafür können je nach produzierter Menge schwanken. Zudem fallen Fixkosten wie Miete und Versicherung an. Wenn mehr Produkte hergestellt werden, sinken die Herstellungskosten, obwohl die gleiche Ausrüstung und die gleiche Anzahl an Mitarbeitern eingesetzt werden. Die Fertigungszeit kann in zwei Variablen geteilt werden: Laufzeit und Maschinendurchsatz.

Bei der Befüllung von Kapseln macht die Füllung den größten Kostenblock aus. Die leere Kapsel verursacht nur geringe Kosten. Daher ist hier trotz des Zusammenhangs zwischen Maschinengeschwindigkeit und Kosten die Steigerung der Ausbeute bei der Kapselbefüllung entscheidend. Die Einsparungen, die durch eine verbesserte Ausbeute erzielt werden, sind das Ergebnis geringerer Verluste des Ausgangsmaterials. Außerdem wird die Zahl der Kapseln reduziert, die zu gering befüllt sind und damit nicht verkauft werden können. Selbst eine kleine Verbesserung bei der Ausbeute kann daher einen spürbaren finanziellen Einfluss haben.

Capsugel erkannte in einer Untersuchung, dass eine Steigerung der Ausbeute um 2/3 zu einer Gewinnsteigerung von 2 bis 4% führte. Obwohl bei komplexen Lösungen Änderungen vorgenommen werden müssen, erkannten die meisten die Notwendigkeit, das Personal gut zu schulen und die Befüllausrüstung gut zu warten.

Fallstudie

Unternehmen A hatte auf einer Schritt-Kapselfüllmaschine mit schlecht verbundenen Kapseln zu kämpfen. Die internen Prüfungen des Problems führten zu einem großen Verlust von Produktionszeit und schließlich zu einer niedrigen Ausbeute. Der Serviceingenieur von Capsugel erkannte, dass der Verschlussmechanismus verbessert werden musste. Die Höhe und der Takt der Bewegung wurden angepasst, damit die Kapseln richtig miteinander verbunden wurden. Die Einstellung löste das Problem. Im Ergebnis wurde die Ausfallzeit wieder reingeholt, die Ausbeute verbesserte sich um mehr als 8% und das Unternehmen sparte 94.000 USD pro Jahr bei der Produktion dieses einen Produktes.

Die Geschwindigkeit erhöhen, um den Gewinn zu steigern

In einer Studie, die von Capsugel durchgeführt wurde, kam man zu einer nicht ganz offensichtlichen Erkenntnis. Die Kosteneinsparungen bzw. die höheren Erträge übersteigen die einer höheren Ausbeute. Dreißig Kunden, die Kapseln befüllen, wurden mithilfe eines Ingenieurs von Capsugel ausgewertet. Dabei wurden die Kosteneinsparungen, die Ausbeute und die Stillstandszeiten erfasst. Die durchschnittlichen jährlichen Produktionsersparnisse von 91.500 USD pro Unternehmen machten zusammen Einsparungen von 2,747 Millionen USD aus.

Die gesamten Einsparungen überstiegen die gesamten Kosten leerer Kapseln.

Diese Einsparungen stützen die Schlussfolgerung, dass eine Verbesserung der Kapselfülleffizienz lohnenswert ist. Besonders die Erhöhung der Maschinengeschwindigkeit machte 61% des gesamten finanziellen Effekts aus. Auf individueller Kundenbasis konnten nach Erhöhung der Geschwindigkeit ca. 14.000 Kapseln pro Stunde mehr hergestellt werden.

Eine geringere Produktionsgeschwindigkeit wird häufig durch andere Umstände bei der Herstellung verursacht, wie in der folgenden Fallstudie gezeigt wird.

Fallstudie

Unternehmen B fragt Capsugel, ihm bei dem Kapselfüllprozess behilflich zu sein. Der Serviceingenieur erkannte, dass das Unternehmen die Maschinen langsamer als in der erwarteten Geschwindigkeit laufen ließ. Grund dafür war, dass sich die Kapseln bei höherer Geschwindigkeit nur schlecht trennten. Eine Untersuchung ergab, dass die Vakuumpumpe für die Kapseltrennung bei höherer Geschwindigkeit nicht ausreichend dimensioniert war. Nach der Korrektur wurde die Geschwindigkeit um 83% erhöht. Der finanzielle Gewinn lang bei 365.000 USD pro Jahr.

Solche Fälle werfen die Frage auf, warum es im Vergleich zur Verbesserung der Ausbeute so große Einsparmöglichkeiten gibt, wenn die Geschwindigkeit erhöht wird. Es ist eine Tatsache, dass Unternehmen immer besser verstehen, wie die Maschinengeschwindigkeit verbessert werden kann. Durch tägliche Produktionsmeetings sind Probleme bei der Ausbeute immer im Bewusstsein des Managements. Kompromisse bei der Maschinengeschwindigkeit wurden jedoch lange Zeit hingenommen, um Verluste bei der Ausbeute zu vermeiden. Allerdings wurden damit nur die finanziellen Einbußen verdeckt, die auftreten, wenn eine Maschine langsamer läuft als vorgesehen. Ein höherer Durchsatz führt nicht nur zu einer besseren Nutzung von Arbeitskraft und Betriebskosten, sondern auch zu einer höheren Fertigungskapazität, bei gleicher Maschinenzahl. Die Kapazität zu maximieren, ermöglicht Wachstum, ohne weitere Investitionen in Ausrüstung.

Stillstandszeiten verringern und die Rentabilität steigern

Von Capsugel gesammelte Daten zeigen, dass kürzere Stillstandszeiten deutliche Ersparnisse bewirken. Die Zahlen der 30 untersuchten Fälle geben nur eine kleine Zahl an Situationen wieder, in denen die Stillstandszeiten um ein bis zwei Stunden (je Acht-Stundenschicht) verringert wurden. Daher sind möglicherweise die gesamten potenziellen Ersparnisse durch eine ständige technische Beratung nicht akkurat angegeben. In der folgenden Fallstudie wurde die beachtliche Reduktion der Stillstandszeit durch die Einführung von vorsorglicher Wartung erkannt.

Fallstudie

Unternehmen C litt unter übermäßigen Stillstandszeiten bei einem besonders klebrigen Produkt. Der Serviceingenieur von Capsugel wurde hellhörig, als er erfuhr, dass aufgrund der hohen Klebrigkeit des Produktes die Segmente häufig gereinigt werden mussten, um Probleme bei der Befüllung und bei der Trennung der Kapseln zu vermeiden. Dadurch kam es immer wieder zu beachtlichen Verzögerungen. Der Serviceingenieur von Capsugel entwarf und implementierte ein Reinigungssystem, welches Ablagerungen beim Auswurf entfernte, während die Maschine lief. Dies reduzierte die notwendigen manuellen Reinigungen und sparte dem Unternehmen 32.000 USD pro Jahr für dieses Produkt.

Qualität durch Design und dessen Einfluss

Während der frühen Entwicklungsphasen vorausschauend zu planen, ist häufig der Grundstein für eine hohe Produktivität. Qualität kommt in das Produkt, indem die optimalen Umstände zusammenkommen. So werden Probleme bei der Fertigung und Auslieferung vermieden. Das Konzept, welches auch als Qualität durch Design bekannt ist, ist im Qualitätsmanagement als Grundlage der Six Sigma-Methoden verbreitet. Qualität durch Design stellt sicher, dass die Qualität geplant werden kann. Auftretende Probleme sind durch die Planung verursacht. Das Verständnis von Dosierungsmöglichkeiten und Pulvercharakteristika kann Fehler vermeiden. Um durch Qualität durch Design eine hohe Kapselfülleffizienz zu erreichen, müssen die zahlreichen Fülltechniken und Dosiermöglichkeiten auf dem Markt betrachtet werden. Jede Form hat ihre Vorteile und Nachteile. Die Effizienz bei der Produktion ist durch die Formel, die Ausrüstung und die Kapsel bedingt. Die verschiedenen Dosieroptionen und die Pulvercharakteristika zu verstehen, die mit einer bestimmten Technologie harmonieren, helfen dabei, Fehler bei der Entwicklung zu umgehen. Ein klebriges Pulver beispielsweise, das nur schwer gepresst werden kann, funktioniert nur schlecht in einer Rüttelwalze. Manchmal passen die Flusseigenschaften des Pulvers nicht zu der Ausrüstung, sodass es daher sinnvoll sein kann, Six Sigma Standards anzuwenden, um die Ergebnisse zu verbessern, wie es in der folgenden Fallstudie gezeigt wird.

Fallstudie

Ein Hersteller erhielt zunehmend Beschwerden von Kunden über einen bitteren Geschmack der Tabletten. Der Grund lag darin, dass die Kapseln während des Herstellungsprozesses nur schlecht miteinander verbunden wurden. Daher lagerte sich ausgetretenes bitteres Pulver in den Überzugsegmenten ab. Dies reduzierte die Ausbeute. Eine Ursachenanalyse ergab, dass das klebrige und sandige Pulver nicht richtig verdichtet und somit nicht richtig dosiert wurde. Um das nötige Füllgewicht zu erreichen, befüllte das Unternehmen die Kapseln daher über ihre Kapazität. Die schlecht geformten Rohlinge und zu klein dimensionierten Kapseln führten dazu, dass Pulver verloren ging und den Verschluss der Kapsel beeinträchtigte. Das ausgetretene Pulver verursachte zudem einen bitteren Geschmack. Der Ingenieur von Capsugel verbesserte die Pressung, indem er die Maschine so einstellte, dass sie eine bessere Pulverform erreichte. So konnten die Pulververluste deutlich verringert werden. Im Ergebnis verbesserte sich die Ausbeute um 10%, dank der geringeren Stillstandszeit für Reinigung. Zudem konnte die Geschwindigkeit der Anlage um 25% erhöht werden, ohne Gewichtsverluste zu erleiden. Aufs Jahr hochgerechnet betrugen die Ersparnisse 1 Million USD. Zudem gingen die Beschwerden der Patienten signifikant zurück.

Warum Messungen wichtig für den Unternehmenserfolg sind

Der berühmte schottische Physiker Lord Kelvin sagte einst, “Wenn man es nicht messen kann, kann man es nicht verbessern“. Dieses Zitat gilt nicht nur für die Mathematik und Physik, sondern auch für die heutige Geschäftswelt. Zu wissen, wie man die Einflussfaktoren in einem Unternehmen misst, ist der Schlüssel zu höherem Gewinn.

Capsugel stellt nun einen umfassenden Bericht zum effizienten Befüllen von Kapseln bereit. Darin wird der gesamte Einfluss verschiedener Verbesserungen bei Kapselfüllmaschinen auf das Unternehmen beschrieben. Er zeigt, wie eine Anpassung, eine Reparatur oder ein Austausch die Geschwindigkeit, Ausbeute, Stillstandszeit und den Gewinn beeinflussen. Historisch konzentrierten sich die Kennzahlen auf maschinenbezogene Fakten wie Stillstandszeit oder Abfall in verschiedenen Teilen einer Maschine. Durch die Anpassung der Kennzahlen, um die wahren Kosteneinflüsse darzustellen, können Kunden Ihre Pläne besser aufstellen und die einzusetzenden Mittel besser wählen. Sie sind nun besser gerüstet, um die Ressourcen zu nutzen und die Produktivität ihrer Kapselfüllprozesse zu steigern. Die folgende Fallstudie macht diesen Punkt deutlich.

Fallstudie

Unternehmen D stellte verschiedene Defekte nach der Kapselung fest. Der Ingenieur von Capsugel identifizierte schnell, dass die Segmente der Maschine abgenutzt waren und ersetzt werden mussten. Er arbeitete mit dem Produktionsteam des Unternehmens zusammen und nutzte den Effizienzbericht von Capsugel, um den gesamten finanziellen Nutzen zu verdeutlichen, den ein Austausch des abgenutzten Segments hat. Der finanzielle Verlust durch den Ausschuss überstieg bei Weitem die Austauschkosten des betroffenen Segments. Das Produktionsteam konnte dank des Business Cases den Austausch vor den internen Stakeholdern rechtfertigen.