Verbundprojekt
Digi-ster - Digitales Vorhersagemodell zum Ermüdungsverhalten von technischen Elastomeren als Barriereschutz in sterilen pharmazeutischen Produktionsanlagen
Geldgeber: Hessisches Ministerium für Digitalisierung und Innovation
Laufzeit: 2023-2026
URL: https://www.uni-giessen.de/de/fbz/fb07/fachgebiete/physik/institute/ap/agschlett/projekte/digister
Ausführliche Beschreibung:
Erstellt werden soll ein System zur Prognose des Alterungsverhaltens und der sicheren Restnutzungszeit von Handschuhen an Glove-Boxen. Insbesondere im Bereich der Impfstoff- und Medikamentenproduktion eingesetzte Handschuhe müssen sicher abdichten und sind rechtzeitig vor auftretenden Leckagen auszutauschen, da sonst ganze Chargen aus dem Zeitraum zwischen zwei Dichtigkeitsprüfungen durch mögliche Kontamination unbrauchbar werden. Zur Zustandsprognose werden Messkurven aus einer Dichtigkeitsprüfung mittels Überdruck verwendet und mit mechanisch technologischen Zustandsdaten des Materials verglichen.
Die Firma MK-Versuchsanlagen und Laborbedarf kann den jetzigen Stand der Technik durch Integration einer im Projekt erarbeiteten intelligenten Software zur Prognose des sicheren Restnutzungszeitraums für individuell identifizierte Handschuhe in ein bestehendes Prüfsystem für Laborhandschuhe aufwerten und wird damit über ein Alleinstellungskriterium bei der Überwachung von Handschuhintegrität im pharmazeutischen und verwandten Bereichen verfügen. Im Projekt werden Materialproben und ganze Handschuhe physikalischen und chemischen Belastungen ausgesetzt, resultierende Veränderungen der Proben erfasst, Spannungs-Dehnungs-Kurven an speziellen Messaufbauten das alterungsabhängige Last-Verformungs-Verhältnis gemessen aufgenommen und die resultierenden Daten anschließend durch eine Software mit integriertem Material- und Versagensmodell und eine Software bewertet. Das System wird integraler Bestandteil des Angebots der MK Versuchsanlagen und Laborbedarf e.K. und dient Glove-Box-Nutzern als kommerzielles Produkt in der Optimierung ihrer Produktionsabläufe.
Die schnelle und kostengünstige Produktion von Impfstoffen ist gerade durch die Pandemielage der jüngsten Vergangenheit zu einer neuen Herausforderung für die pharmazeutische Industrie geworden, um die Gesellschaft vor einer schnellen Ausbreitung der Krankheit zu schützen und damit sonst notwendige, in alle Lebensbereiche unserer Gesellschaft durchschlagende Lockdowns zu vermeiden. Die Entwicklung des neuen Vorhersagemodells trägt dazu bei, die Produktionszeiten zu verkürzen, die Kosten zu reduzieren, die Sicherheit für den Prozess und die Menschen am Arbeitsplatz zu erhöhen und insbesondere unnötige Ausschussmengen in der Produktion zu vermeiden. Auch für die Anwendung von inert Arbeitsbedingungen in Glove-Boxen der Bereiche Medizin, Biologie, Chemie, Analytik und Batterie- und Halbleiterforschung stellt diese Technologie eine Erweiterungsmöglichkeit dar, der auch unter Sicherheitsaspekten eine erkennbare Relevanz zukommt.
Erstellt werden soll ein System zur Prognose des Alterungsverhaltens und der sicheren Restnutzungszeit von Handschuhen an Glove-Boxen. Insbesondere im Bereich der Impfstoff- und Medikamentenproduktion eingesetzte Handschuhe müssen sicher abdichten und sind rechtzeitig vor auftretenden Leckagen auszutauschen, da sonst ganze Chargen aus dem Zeitraum zwischen zwei Dichtigkeitsprüfungen durch mögliche Kontamination unbrauchbar werden. Zur Zustandsprognose werden Messkurven aus einer Dichtigkeitsprüfung mittels Überdruck verwendet und mit mechanisch technologischen Zustandsdaten des Materials verglichen.
Die Firma MK-Versuchsanlagen und Laborbedarf kann den jetzigen Stand der Technik durch Integration einer im Projekt erarbeiteten intelligenten Software zur Prognose des sicheren Restnutzungszeitraums für individuell identifizierte Handschuhe in ein bestehendes Prüfsystem für Laborhandschuhe aufwerten und wird damit über ein Alleinstellungskriterium bei der Überwachung von Handschuhintegrität im pharmazeutischen und verwandten Bereichen verfügen. Im Projekt werden Materialproben und ganze Handschuhe physikalischen und chemischen Belastungen ausgesetzt, resultierende Veränderungen der Proben erfasst, Spannungs-Dehnungs-Kurven an speziellen Messaufbauten das alterungsabhängige Last-Verformungs-Verhältnis gemessen aufgenommen und die resultierenden Daten anschließend durch eine Software mit integriertem Material- und Versagensmodell und eine Software bewertet. Das System wird integraler Bestandteil des Angebots der MK Versuchsanlagen und Laborbedarf e.K. und dient Glove-Box-Nutzern als kommerzielles Produkt in der Optimierung ihrer Produktionsabläufe.
Die schnelle und kostengünstige Produktion von Impfstoffen ist gerade durch die Pandemielage der jüngsten Vergangenheit zu einer neuen Herausforderung für die pharmazeutische Industrie geworden, um die Gesellschaft vor einer schnellen Ausbreitung der Krankheit zu schützen und damit sonst notwendige, in alle Lebensbereiche unserer Gesellschaft durchschlagende Lockdowns zu vermeiden. Die Entwicklung des neuen Vorhersagemodells trägt dazu bei, die Produktionszeiten zu verkürzen, die Kosten zu reduzieren, die Sicherheit für den Prozess und die Menschen am Arbeitsplatz zu erhöhen und insbesondere unnötige Ausschussmengen in der Produktion zu vermeiden. Auch für die Anwendung von inert Arbeitsbedingungen in Glove-Boxen der Bereiche Medizin, Biologie, Chemie, Analytik und Batterie- und Halbleiterforschung stellt diese Technologie eine Erweiterungsmöglichkeit dar, der auch unter Sicherheitsaspekten eine erkennbare Relevanz zukommt.
Koordinierende Einrichtung
- Justus-Liebig-Universität Gießen
Kooperationspartner mit Förderung
- MK Versuchsanlagen und Laborbedarf e.K.
- Technische Hochschule Mittelhessen
