Wie kann ein Hersteller bei der Rezepturentwicklung und Prozessoptimierung im Technikum unterstützen?
Ein Hersteller unterstützt im Technikum als Bindeglied zwischen Labor- und Produktionsmaßstab bei der Entwicklung, Bewertung und Optimierung von Rezepturen und Prozessen. Ziel ist es, unter produktionsnahen Bedingungen belastbare Daten zu gewinnen, Risiken im Scale-up zu reduzieren und die spätere Serienproduktion sicherer, wirtschaftlicher und reproduzierbarer zu machen.
Unterstützungsleistungen bei der Rezepturentwicklung
- Formulierungsversuche: Systematische Erprobung unterschiedlicher Zusammensetzungen, häufig mit Hilfe von Design of Experiments (DoE) zur effizienten Variation relevanter Parameter.
- Charakterisierung der Rezeptur: Bestimmung wichtiger Kenngrößen wie Viskosität, Dichte, pH-Wert, Feststoffgehalt, Stabilität, Mischverhalten und thermisches Verhalten.
- Bewertung der Übertragbarkeit: Analyse, wie gut sich eine Laborrezeptur auf den Produktionsmaßstab übertragen lässt, unter Berücksichtigung von Wärmeübergang, Verweilzeit, Stofftransport und Mischintensität.
Unterstützungsleistungen bei der Prozessoptimierung
- Parameteroptimierung: Ermittlung optimaler Prozessparameter wie Temperatur, Druck, Drehzahl, Dosierraten, Rührverhalten und Reaktionszeiten.
- Scale-up-Unterstützung: Begleitung der technischen Maßstabsübertragung vom Technikum in die Produktion, einschließlich der Bewertung kritischer Prozessparameter und verfahrensbedingter Unterschiede.
- Simulation produktionsnaher Bedingungen: Nachbildung industrieller Verfahrensschritte im verkleinerten Maßstab, um Engpässe, Qualitätsschwankungen und energetische Ineffizienzen frühzeitig zu erkennen.
- Anlagentechnische Beratung: Empfehlungen zu Aggregatauswahl, Werkzeuggeometrie, Automatisierungsgrad, Sensorik und Peripherie.
Mehrwerte durch die Technikumarbeit
- Dokumentation und Reproduzierbarkeit: Lückenlose Protokollierung der Versuche als Grundlage für Qualitätssicherung, Wissenssicherung und spätere Standardisierung.
- Schnellere Entwicklung: Verkürzung von Entwicklungszeiten durch strukturierte Versuchsplanung und gezielte Datengewinnung.
- Risikominimierung: Reduzierung von Fehlchargen, Produktionsstillständen und Problemen beim Scale-up.
- Qualitäts- und Wirtschaftlichkeitssteigerung: Verbesserung der Produktqualität, Prozessstabilität und Ressourceneffizienz.
- Know-how-Transfer: Übergabe technischer Empfehlungen und Schulung des Produktionsteams für die praktische Umsetzung.
Das amixon® Technikum: Versuche, Scale-up und Prozessoptimierung mit Originalprodukt
Versuche vom Labor bis zur Pilotanlage
Am Stammsitz in Paderborn betreibt amixon® ein Technikum mit 35 Testanlagen in unterschiedlichen Baugrößen – vom Labormaßstab bis zur Pilotanlage. Prozesse lassen sich damit praxisnah abbilden, selbst wenn nur begrenzte Produktmengen zur Verfügung stehen. So entstehen belastbare Aussagen für den späteren Produktionsmaßstab. Ergänzend stehen Technika in Japan, Indien, Thailand, China, Südkorea und den USA zur Verfügung.
Reale Bedingungen statt Papierwerte
Im Technikum werden Mischprozesse wie Mischen, Homogenisieren, Granulieren, Agglomerieren, Befeuchten und Beschichten ebenso untersucht wie Trocknungs- und Reaktionsprozesse, etwa Vakuumtrocknung, thermische Prozesse und Synthesen. Die Versuche erfolgen mit Originalprodukt, im vorgesehenen Temperatur- und Druckbereich, mit realen Füllgraden, Chargengrößen und dem geplanten Energieeintrag. Bewertet werden Mischqualität, Produktschonung, Energiebedarf, Reinigbarkeit und Reproduzierbarkeit im späteren Serienbetrieb.
Häufig soll eine bestehende, nicht mehr lieferbare Mischanlage ersetzt werden. In diesen Fällen muss die neue Anlage mindestens die bisherigen Qualitätsanforderungen erfüllen – idealerweise mit zusätzlichem Effizienz- oder Hygienevorteil. Hier bringt amixon® seine verfahrenstechnische Erfahrung gezielt ein.
Gemeinsame Durchführung und dokumentierte Ergebnisse
Die Versuche werden gemeinsam mit amixon® Expertinnen und Experten geplant, durchgeführt und ausgewertet. Ziel ist die Auswahl des optimalen Apparats und der passenden Prozessparameter für die konkrete Anwendung – einschließlich Rezepturentwicklung und Prozessoptimierung. Das Ergebnis ist eine belastbare Entscheidungsgrundlage: Bestätigung der Prozessparameter unter realen Bedingungen, Absicherung von Produktqualität und Wirtschaftlichkeit sowie Minimierung technischer und wirtschaftlicher Risiken vor der Investition.
Nahtloser Übergang in die Produktion
Versuchs- und Produktionsmischer arbeiten mit demselben Mischprinzip, zum Beispiel mit SinConcave®/SinConvex®-Mischwerkhelix, füllgradunabhängiger Mischgüte und einstellbaren Umfangsgeschwindigkeiten im Bereich von etwa 0,8 bis 3,5 m/s. Baugrößen sind in 100-Liter-Schritten bis 50 m³ verfügbar, Gyraton®-Silomischer vermischen Chargen bis zu 100 m³. Damit lassen sich die im Technikum ermittelten Parameter direkt auf die Zielmaschine übertragen. Auch nach der Inbetriebnahme unterstützt amixon® beim Scale-up, bei Produktwechseln und bei der weiteren Prozessoptimierung.
Fertigung in Paderborn als Qualitätsfundament
amixon® entwickelt und fertigt ausschließlich im Werk Paderborn – mit hoher Fertigungstiefe und Komponenten überwiegend aus Deutschland. Als zertifizierter Schweißfachbetrieb mit europäischen, japanischen und amerikanischen Qualifikationen wird jeder Apparat als Unikat auf Basis der URS des Betreibers konstruiert. Die Qualitätskontrolle erfolgt lückenlos im eigenen Haus, Spezifikationen sind bis auf Bauteilebene nachvollziehbar dokumentiert. Diese Fertigungshoheit sichert auch die langfristige Versorgung, da jedes Bauteil jahrzehntelang reproduzierbar bleibt.
Service über den gesamten Lebenszyklus
Nach der Inbetriebnahme begleitet amixon® den Betreiber über die gesamte Lebensdauer der Anlage. Regelmäßige Inspektionen und vorbeugende Instandhaltung erhöhen die Verfügbarkeit; auf Wunsch unterstützen zustandsorientierte und vorausschauende Wartungskonzepte. Wichtige Verschleißteile werden bereits mit der Erstauslieferung mitgeliefert, weitere Ersatzteile stehen in Paderborn sowie in Service-Stützpunkten in Japan und den USA bereit. So ist ein lebenslanger Ersatzteilservice möglich – selbst wenn ursprüngliche Zulieferer nicht mehr verfügbar sind. Viele amixon® Anlagen sind seit über 30 Jahren im täglichen Einsatz und werden durch Modernisierung und Nachrüstung kontinuierlich auf dem aktuellen Stand der Technik gehalten.