Fallstudie zur Rückverfolgbarkeit und Prozesssicherheit von KOCH Robotersysteme

In der Pharmaproduktion läuft vieles längst hochautomatisiert – doch ausgerechnet bei der Verpackung endet die Effizienz oft noch an der Linie. Manuelle Schritte, aufwendige Dokumentation und fehleranfällige Abläufe bremsen Prozesse, die eigentlich durchgängig sicher und präzise sein sollten. Dabei entscheidet gerade der letzte Abschnitt darüber, wie sicher und reibungslos ein Produkt den Weg in die Lieferkette findet.

Die Frage lautet daher nicht mehr, ob man Verpackungsprozesse optimiert – sondern wie.
Die Antwort heißt immer häufiger: automatisiert

Anforderungen an moderne Pharma-Verpackungsanlagen: Wie automatisierte Verpackung zur Qualitätssicherung wird
Für produzierende Unternehmen im Pharma- und Medizintechnikbereich gelten besonders hohe Anforderungen: Medizinische Produkte müssen zuverlässig, hygienisch und nachvollziehbar verpackt werden. Täglich verlassen zahlreiche Kartons die Produktionslinien – jeder einzelne korrekt verschlossen, digital erfasst und einem definierten Versandprozess zugeordnet. Fehlerfrei und ohne Lücken in der Rückverfolgung. Besonders in diesem Umfeld ist Datenkonsistenz essenziell.

Die Zielvorgaben für den Produktionsprozess lassen sich dabei auf drei wesentliche Punkte zusammenfassen:

* hohe Taktleistung (bis zu 1.200 Packstücke/Stunde)
* absolute Datensicherheit (MES-Integration, Barcode-Scanning)
* stabiler Ablauf ohne manuelle Eingriffe als Risikofaktor

Genau vor dieser Aufgabe stand ein Hersteller mikrobiologischer Nährmedien und Laborprodukte. Verpackung, Etikettierung und Palettierung sollten neu strukturiert und für einen durchgängig sicheren, störungsfreien Betrieb ausgelegt werden.

Eine automatisierte Verpackungslinie, die alle Schritte intelligent miteinander verknüpft – mit einem klaren Ziel: ein durchgängiger, präzise abgestimmter Materialfluss bis zur fertigen Palette. Präzision sollte nicht nur im Produkt selbst sichtbar sein, sondern im gesamten Prozess.

So funktioniert der Prozess einer automatisierte Verpackungsanlage: MES-Integration als zentrales Element

Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Anlage so konzipiert, dass jeder Schritt nahtlos ineinandergreift:

_Eingangsbereich – Intelligente Karton-Zuführung_
Kartons bis 20 kg werden im Drei-Schicht-Betrieb verarbeitet – bis zu 1.200 Stück pro Stunde. Zwei parallele Aufgabelinien führen die Kartons effizient in den Förderstrang, flexibel und ohne starre Formatbindung. Das System bewältigt verschiedene Kartongrößen ohne Rüstzeiten.

_Barcode- und QR-Code-Scanning – MES-Integration für Rückverfolgbarkeit_
Direkt am Einlauf überprüft ein Barcode- und QR-Code-Scanner jedes Packstück und gleicht die Daten automatisch mit dem MES-System (Manufacturing Execution System) ab. Diese Rückverfolgungsfunktion ist entscheidend für die Pharma-Regulatorik: Jedes Produkt ist von Anfang an eindeutig identifizierbar.

_Verwiegung und Datenvalidierung_
Im Durchlauf werden die Kartons verwogen, und alle relevanten Informationen – Gewicht, Lieferscheinnummer und Kartontyp – werden automatisch ans MES übermittelt. Erst wenn die Rückmeldung vollständig ist und eine eindeutige Packstückkennung vorliegt, gibt das System den nächsten Schritt frei. So prüft, bestätigt und sichert der Prozess jeden einzelnen Karton – noch bevor er verschlossen und etikettiert wird. Dies ist das Kernelement der Qualitätssicherung.

_Automatisches Verschließen und Etikettierung_
Die Kartons werden anschließend automatisch verschlossen und etikettiert. Das Besondere: Die Etikettierung ist vollständig in die Datenlogik integriert. Labels werden nur erzeugt, wenn die Identifikation eindeutig ist. Fehlerhafte oder unlesbare Codes werden automatisch ausgeschleust, ohne den Gesamtfluss zu blockieren. Dies ist kritisch für die Hygienestandards und verhindert fehlerhafte Versendungen.

_Intelligente Sortierung und Lagenbild-Optimierung_
Die Zuführung unterschiedlich sortierter Kartons erfolgt intelligent: Ein Sortierbereich stellt sicher, dass die passenden Kartons korrekt zusammengestellt werden. Treffen identische Kartons nicht gleichzeitig ein, werden sie zwischengelagert und ergänzt, sodass ein gleichmäßiges Lagenbild entsteht – unabhängig von der Reihenfolge im Zulauf.
Thomas Theis, Vertriebsleiter bei KOCH, erklärt: „Wir wollten eine Lösung, die flexibel genug ist, um kleine Störungen frühzeitig abzufangen. Fehlerhafte Barcodes werden automatisch ausgeschleust, der Roboter greift nur, wenn alles bereit ist – so werden Unterbrechungen reduziert und die Verfügbarkeit maximiert.“

_Palettierroboter für 24/7-Betrieb_
Bevor die Kartons die Anlage verlassen, übernimmt ein KUKA-Palettierroboter vom Typ KUKA KR 140 R3200-2PA. Er greift zwei Kartons gleichzeitig und palettiert sie nach einem definierten Muster auf Europaletten, CP1- oder Kunststoffpaletten. Leerpaletten werden automatisch bereitgestellt, volle Paletten entnommen. Sicherheitslichtvorhänge und Schutztunnel sorgen dabei für einen sicheren 24/7-Betrieb ohne manuelle Eingriffe.

_Transparenter Materialfluss und Fehlerbehandlung_
Für den Produktionsalltag bedeutet das: ein durchgängiger, transparenter Materialfluss vom ersten Scan bis zur fertigen Palette, bei dem Rückverfolgbarkeit, Prozesssicherheit und Hygienestandards jederzeit gewährleistet sind. Bediener erkennen Statusmeldungen, Auftragsdaten und Prozesszustände auf einen Blick. Eingriffe sind klar geführt und Störungen eindeutig zuordenbar. Automatisierung ist hier keine Blackbox – sondern vollständig nachvollziehbar und regulatorisch dokumentierbar.

Implementierung einer maßgeschneiderten Automatisierung: Engineering-Prozess und Projektablauf bei KOCH Robotersysteme

Die Grundlage dafür, dass die Anlage im Produktionsalltag zuverlässig läuft, lieferte KOCH Robotersysteme: Sie übernahmen die komplette Entwicklung der maßgeschneiderten Automatisierungslösung.

_Ingenieurleistung: Von der Planung zur Realität_
KOCH lieferte das individuelle Engineering und koordinierte sämtliche Gewerke:

* Layouts wurden simuliert und optimiert
* Materialflüsse analysiert und getaktet
* Taktzeiten berechnet (1.200 Stück/Stunde)
* Schnittstellen früh definiert und dokumentiert
* Mechanik, Fördertechnik und Robotik wurden passgenau integriert

Parallel entstand die Steuerungsarchitektur inklusive SPS-Programmierung, Robotersteuerung und Visualisierung. Alle Prozessschritte sind für Bediener und Instandhaltung jederzeit nachvollziehbar – ein wesentlicher Aspekt für Pharma-Compliance.
Thomas Theis betont: „Eine solche Anlage funktioniert nur, wenn Technik, Software und Prozessverständnis zusammenspielen – und wenn man den Produktionsalltag und das Produkt genau kennt.“

_Montage, Inbetriebnahme und Schulung_
Montage und Inbetriebnahme erfolgten praxisnah: Schritt für Schritt installiert und getestet, um den laufenden Betrieb nicht zu stören. Parallel führte KOCH praxisorientierte Schulungen für Bediener und Instandhaltungspersonal durch:

* Wartungsabläufe am realen System trainiert
* Formatwechsel erlernt
* Störungsbehebung praktiziert

Denn eine Anlage ist nur so gut wie das Team, das sie täglich nutzt.

_Partnerschaftliche Zusammenarbeit als Erfolgsfaktor_
Die enge Zusammenarbeit zwischen Kunde und KOCH machte den entscheidenden Unterschied:

* Produktionsverantwortliche waren von Anfang an in Entscheidungen eingebunden
* Abstimmungen liefen schneller
* Die Inbetriebnahme wurde verkürzt
* Die Basis für einen langfristig stabilen Betrieb geschaffen

Auch danach blieb die Betreuung bestehen: Feinjustierungen und Optimierungen wurden gemeinsam umgesetzt. So entstand eine Anlage, die alle Anforderungen erfüllt, Herausforderungen zuverlässig meistert und den Produktionsprozess deutlich effizienter, stabiler und nachvollziehbarer gestaltet – vom ersten Scan bis zur fertigen Palette, mit ruhigem Materialfluss, klar definierten Sicherheitsbereichen und hygienegerechter Integration in die bestehende Produktionsumgebung.

Erfolgsbeispiel im Einsatz: Folgeprojekt für Petrischalen-Verpackung

Auf Basis der erfolgreichen ersten automatisierten Verpackungslinie entschied sich der Hersteller bereits für ein Folgeprojekt. Marek Alemanno, Projektleiter bei KOCH, erklärt: „Die erste Linie hat gezeigt, dass unsere Zusammenarbeit funktioniert – das Vertrauen war da, als wir über die nächste Anlage gesprochen haben.“

_Zweites Projekt: Automatisierte Petrischalen-Verpackung und Palettierung_
Im Fokus des Folgeprojekts steht die Verpackung und Palettierung von Petrischalen-Gebinden: Die in Folie konfektionierten Einheiten werden einzeln übernommen, über eine Dreheinheit korrekt ausgerichtet und anschließend zu Fünfergruppen vorgruppiert. Zwei spezialisierte Verpackungsroboter vom Typ KUKA KR 10 R1440 setzen diese Einheiten automatisch in bereitgestellte Faltkartons ein.
Anschließend übernimmt ein KUKA KR 50 R2500-Palettierroboter die Palettierung nach definiertem Muster – bei bis zu 240 Gebinden pro Stunde und maximal vier verschiedenen Ladungsträgern.

_Weiterentwicklung statt Einzelkomponenten_
Das Besondere: Nicht die einzelne Komponente, sondern die Weiterentwicklung des Gesamtkonzepts zählt. Erfahrungen aus der ersten Anlage flossen direkt in Engineering, Layout und Schnittstellenplanung ein, wodurch Kommunikation, Simulation und Inbetriebnahme noch gezielter umgesetzt werden konnten.
Dass der Hersteller direkt erneut auf KOCH setzte, zeigt: Vertrauen entsteht durch messbare Ergebnisse im Produktionsalltag – nicht durch Prospekte oder Versprechungen.

Automatisierung als strategischer Schritt in der Medizintechnik-Produktion

Beide Projekte zeigen deutlich: In der Medizintechnik ist Verpackung längst Teil der Produktionsstrategie – nicht nur ein logistischer Nachschritt. Rückverfolgbarkeit, Hygienestandards und Prozesssicherheit müssen ebenso konsequent gewährleistet sein wie Taktzeit und Verfügbarkeit.

_Übertragbarkeit auf weitere Pharma-Produkte_
Was hier für mikrobiologische Nährmedien und Petrischalen umgesetzt wurde, lässt sich auf viele weitere Pharma- und Medizintechnik-Produkte übertragen:

* Laborchemikalien und Reagenzien
* Sterile Verpackungen für OP-Besteck
* Pharmazeutische Kleinmengen-Abfüllung
* Verpackung von Implantaten und Medizingeräten

Entscheidend ist das Zusammenspiel von Prozess, Datenfluss und regulatorischem Umfeld.

_Nutzen automatisierter Verpackungsanlagen für Pharma_
Automatisierung steigert nicht nur die Effizienz, sondern stärkt auch:

* Qualität und Fehlerquote-Reduktion
* Rückverfolgbarkeit und Compliance-Sicherheit
* Mitarbeitersicherheit (weniger manuelle Handgriffe)
* Regulatorische Dokumentation
* Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit

_Engineering als Erfolgsfaktor_
Der Schlüssel liegt im Engineering: Individuelle Automatisierungslösungen müssen sich nahtlos in bestehende Produktionsumgebungen integrieren lassen. KOCH Robotersysteme setzt dabei auf maßgeschneiderte Automationskonzepte, abgestimmt auf Produkt, Umfeld und regulatorische Anforderungen – nicht auf Standardlösungen von der Stange.

Am Ende geht es nicht nur darum, dass die Ware das Werk verlässt – sondern dass sie richtig, sicher und zuverlässig ausgeliefert wird.

Verantwortlicher für diese Pressemitteilung:

KOCH Industrieanlagen GmbH
Frau Marie-Theres Kohl
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Deutschland

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email : m.kohl@koch-roboter.de

KOCH Robotersysteme ist ein hoch spezialisiertes Roboter-Systemhaus und entwickelt effiziente und nachhaltige Automatisierungslösungen für das Abfüllen, Depalettieren, Palettieren, Kommissionieren und Verpacken aller Fabrikbereiche.
Mit einem Fokus auf fortschrittliche Technologien und kundenspezifische Anpassungen hat sich KOCH Robotersysteme als erfahrener Partner für maßgeschneiderte Anlagenkonzepte etabliert. Wir planen und realisieren flexible Robotersysteme als integrierbare Einzelsysteme oder schlüsselfertige Gesamtanlagen.

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