Ermöglichung eines nachhaltigen Verpackungsdesigns
Eine Zusammenarbeit zwischen B. Braun und dem Tyvek®-Team
In Zusammenarbeit mit B. Braun Medical Inc. (B. Braun), einem führenden Unternehmen in der Infusionstherapie und Schmerzbehandlung, ist DuPont stolz darauf, zur Entwicklung von Verpackungen beizutragen, die verantwortungsvolle Konsum- und Produktionspraktiken ermöglichen (UN-Nachhaltigkeitsziel Nr. 12). Diese Fallstudie zeigt anhand des Einsatzes von DuPont™ Tyvek® in der Verpackung von Medizinprodukten, wie B. Braun über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg außergewöhnliche operative Effizienz und Nachhaltigkeitsgewinne erzielt hat.
Geleitet von der Kernphilosophie von B. Braun, „Sharing Expertise®“, und dem langjährigen Fokus auf Nachhaltigkeit, lebt B. Braun Umweltverantwortung in nahezu allen Bereichen der Produktentwicklung, -herstellung und -lieferung vor. „Wir suchen ständig nach Möglichkeiten, unseren ökologischen Fußabdruck zu verringern, und Verpackungen sind einer der Bereiche, in denen wir entlang der gesamten Lieferkette nachhaltig etwas bewirken können“, so Damian Rodriguez, Leiter der Abteilung Verpackungskennzeichnung und Produktidentifizierung bei B. Braun. Auch DuPont engagiert sich für die Förderung der UN-Nachhaltigkeitsziele (SDGs) – verantwortungsvoller Konsum und Produktion sowie Gesundheit und Wohlergehen – durch nachhaltige Innovationen, kontinuierliche Verbesserung und Partnerschaften, um mit Lösungen wie Tyvek® eine Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen.
Mit diesem Projekt wollten B. Braun und das Tyvek®-Team die Bedeutung der Verpackungsgestaltung und der Materialauswahl für die Nachhaltigkeit sowie die sich daraus ergebenden Möglichkeiten zur Verbesserung der betrieblichen Effizienz und der Umweltbilanz der Produktion steriler Medizinprodukte hervorheben.
„Wir suchen nach jeder Möglichkeit, unseren ökologischen Fußabdruck zu verringern, und Verpackungen sind einer der Bereiche, in denen wir entlang der gesamten Lieferkette nachhaltig etwas bewirken können.“
Damian Rodriguez, Leiter der Abteilung Verpackungskennzeichnung und Produktidentifizierung, B. Braun
Die Herausforderung
Die Infusionssets von B. Braun werden für verschiedene Infusionstherapien eingesetzt, darunter Ernährung, Schmerztherapie, Nierenanästhesie und allgemeine Flüssigkeitszufuhr. Diese Produkte werden mit anderen B. Braun-Geräten wie Infusionsschläuchen, Pumpen und Beuteln kombiniert. B. Braun legte besonderen Wert auf die Optimierung von Design und Verpackung der Infusionssets, um Abfall zu minimieren und die Umweltbelastung zu reduzieren. Die Infusionssets stellten das Verpackungsdesign-Team vor besondere Herausforderungen. Beispielsweise durfte der weiche und leichte Infusionsschlauch mit niedrigem Elastizitätsmodul und geringer Masse keine Reibungs- oder Durchstoßgefahr für die Verpackung darstellen, musste aber effizient und knickfrei aufgerollt werden – eine entscheidende Anforderung für das Gerät. Neben den Schläuchen enthalten die Geräte starre Komponenten wie nadelfreie Ports, Konnektoren, Klemmen und andere Hartplastikteile, die Abrieb- und Durchstoßrisiken bergen. Diese Kombination aus weichen, langen, teils starren und potenziell scharfen Materialien musste in einer flexiblen Verpackung eingeschlossen werden. Um dieses Gleichgewicht zu erreichen, war ein Design- und Materialauswahlprozess erforderlich, der eine effiziente Verpackungsgröße ermöglichte, ohne die Patientensicherheit und Sterilität zu beeinträchtigen. Darüber hinaus musste das Verpackungsdesign an das gesamte Infusionsset-Portfolio von B. Braun anpassbar sein, das Hunderte verschiedener Artikelnummern umfasst und sich durch diverse Faktoren unterscheidet, darunter Schlauchlänge sowie Art, Anzahl und Konfiguration der Hartplastikkomponenten: Anschlüsse, Konnektoren, Klemmen und Tropfkammern.
„DuPont ist stolz auf die Zusammenarbeit mit dem führenden Gesundheitsunternehmen B. Braun Medical Inc., bei der eine Tyvek®-Lösung entwickelt wurde, die den Bedürfnissen von Industrie und Verbrauchern gerecht wird und gleichzeitig einen positiven und messbaren Beitrag zu unseren gemeinsamen Nachhaltigkeitszielen leistet.“
John Richard, Vizepräsident und Geschäftsführer des Sicherheitsgeschäfts von DuPont
Die Lösung
Ein von Mitarbeitern geleitetes „Green Team“ bei B. Braun ist dafür verantwortlich, die Nachhaltigkeitsziele des Unternehmens in verschiedenen Bereichen zu integrieren, anzuwenden und weiterzuentwickeln – auch im Verpackungsbereich. Das Verpackungsteam von B. Braun evaluierte verschiedene Materialien, um die Gesamtgröße der Verpackung zu optimieren. Bei der Überprüfung der bestehenden Verpackungskonfigurationen stellte sich heraus, dass eine Neuanordnung der Infusionsset-Komponenten innerhalb der Verpackung eine deutliche Reduzierung des Verpackungsvolumens ermöglichen könnte. Eine kompaktere Verpackung erhöht jedoch die Wahrscheinlichkeit von Reibung, Rissen und Abrieb durch die starren Komponenten, und eine Verkleinerung der Spulengröße könnte zum Knicken der flexiblen Komponenten führen.
Alle diese Risiken werden durch die Transportbedingungen verstärkt, daher war die Auswahl der richtigen Materialien für die Anwendung entscheidend. Darüber hinaus mussten die Materialien kompatibel sein und die Fertigungsanforderungen der Form-, Füll- und Verschließanlage erfüllen. Um diese Produkt- und Fertigungsanforderungen zu erfüllen, führte das Team eine umfassende Bewertung verschiedener Materialien durch, bevor es sich für eine Lösung entschied, die die optimale Balance zwischen Festigkeit, Haltbarkeit und Verarbeitbarkeit bietet. Für die obere Folie ermöglichte unbeschichtetes Tyvek® 1059B von DuPont eine kompaktere Bauweise, ohne Kompromisse bei der Durchstoß- und Abriebfestigkeit einzugehen. Dadurch blieben die Produktfunktionalität und die Sterilität erhalten.
Darüber hinaus ermöglichte der Einsatz von unbeschichtetem Tyvek® eine weniger aufwändige Verpackungslösung und damit Effizienzsteigerungen in der Lieferkette. Für die Bodenfolie wurde eine formbare, coextrudierte Nylonfolie gewählt. Auch diese bot ausreichenden Produktschutz und gute Verarbeitbarkeit und ermöglichte ein sauberes Abziehen mit unbeschichtetem Tyvek®. Die Verarbeitbarkeit der Materialkombination erreichte das gewünschte Siegelfenster durch die Optimierung von Siegelstationen, Steuerungen und die Anpassung der Konstruktionsvorgaben um einen Siegelrand (unversiegelter Bereich am Verpackungsrand). Dieser sorgte für ein sauberes Abziehen und reduzierte das Risiko von Faserrissen. Die Entwicklung dieser Lösung war komplex und erfolgte durch einen kollaborativen, iterativen Prozess der Produkt- und Verpackungsentwicklung. Das Ergebnis der Bemühungen des Teams war ein robusteres Verpackungsdesign mit neu konfigurierter Komponentenanordnung, einer verstärkten Bodenfolie und einer Verankerung in Tyvek® als Oberfolie.
Die Auswirkungen
Das neue Verpackungsdesign und die Materialauswahl führten zu deutlichen Vorteilen in allen Phasen des Verpackungslebenszyklus. Durch die Kombination einer robusteren Bodenbahn und einer Tyvek®-Oberbahn konnte die Verpackungsfläche um bis zu 33 % reduziert werden, ohne die Produktleistung zu beeinträchtigen. Die Anzahl der produzierten Einheiten pro Verarbeitungszyklus stieg dank höherer Verarbeitungsgeschwindigkeiten um bis zu 20 % . Gleichzeitig ergaben sich Produktivitätssteigerungen durch kürzere Rüstzeiten und mehr Lagerfläche. Darüber hinaus erschloss das optimierte Verpackungsdesign zusätzliche Kapazitäten durch die höhere Produktionsmenge und steigerte so den ROI. Durch die höhere Anzahl an Verpackungen pro Palettenladung wurde ein bis zu 30 % höherer Durchsatz erzielt , ohne Kompromisse bei der Sterilität einzugehen.
Die erhöhte Packungsdichte führte zu geringeren Transport- und Vertriebskosten und wurde erfolgreich in Transport- und Vertriebstests getestet. Die Verpackung bot erstklassige Abrieb- und Durchstoßfestigkeit, minimierte die Wahrscheinlichkeit von Faserrissen und bewahrte das Erscheinungsbild der Verpackung, was für die Anwender wichtig war. Die Optimierung des Primärverpackungsdesigns in Verbindung mit der Reduzierung der Sekundärverpackung führte schließlich zu weniger Verpackungsmüll – ein Merkmal, das von den Pflegekräften sehr geschätzt wurde.
„DuPont ist stolz auf die Zusammenarbeit mit dem führenden Gesundheitsunternehmen B. Braun Medical Inc. bei der Entwicklung einer Tyvek®-Lösung, die den Bedürfnissen von Industrie und Verbrauchern gerecht wird und gleichzeitig einen positiven und messbaren Beitrag zu unseren gemeinsamen Nachhaltigkeitszielen leistet. Dies ist ein Paradebeispiel dafür, wie wir partnerschaftlich und kreativ Herausforderungen lösen“, sagte John Richard, Vizepräsident und General Manager des Geschäftsbereichs Sicherheits bei DuPont.