持続可能なパッケージデザインを実現する
B. BraunとTyvek®チームのコラボレーション
デュポンは、輸液療法と疼痛管理の分野におけるリーディングカンパニーであるB. Braun Medical Inc.（B. Braun）との協働を通じて、責任ある消費と生産慣行（国連SDGs目標12）を可能にするパッケージの開発に貢献できることを誇りに思います。本事例研究は、B. Braunが医療機器パッケージにDuPont™ Tyvek®を使用することで、製品のライフサイクル全体にわたって卓越した業務効率と持続可能性の向上を実現した方法の一例を示しています。
B. Braun は、専門知識の共有® というコア哲学と、持続可能性への長年の取り組みに導かれ、製品開発、製造、配送のほぼすべての側面で環境責任を体現しています。「私たちは環境負荷を削減するあらゆる機会を探しており、パッケージはサプライチェーン全体で持続的な影響を与えることができる分野の 1 つです」と、B. Braun のパッケージ ラベリングおよび製品識別担当ディレクターの Damian Rodriguez 氏は述べています。同様に、DuPont は、持続可能なイノベーション、継続的な改善、および Tyvek® のようなソリューションで循環型経済を実現するためのパートナーシップを通じて、責任ある消費と生産、健康と福祉に関する国連の SDGs を意義深く推進することに取り組んでいます。
このプロジェクトを通して、B. BraunとTyvek®チームは、持続可能性において包装デザインと材料選定が果たす役割の重要性、そしてそれが滅菌医療機器製造における業務効率と環境負荷の改善にもたらす機会を最大限に活用することに尽力しました。
「私たちは環境負荷を軽減するあらゆる機会を探しており、包装はサプライチェーン全体にわたって持続的な影響を与えられる分野の一つです。」
ダミアン・ロドリゲス、B.ブラウン社 パッケージラベルおよび製品識別担当ディレクター
課題
B. BraunのIVセットは、栄養補給、疼痛管理、腎麻酔、一般的な輸液補充など、さまざまな輸液療法に使用されます。これらの製品は、IVチューブ、ポンプ、バッグなどのB. Braunの他のデバイスと組み合わせて使用されます。特に、B. Braunは、廃棄物を最小限に抑え、環境負荷を軽減するために、輸液セットの設計とパッケージを最適化することを目指しました。輸液セットは、パッケージ設計チームにとって特有の課題をもたらしました。例えば、低弾性率で軽量なIVチューブは、パッケージに摩擦や穿孔のリスクをもたらしませんが、効率的なサイズに巻き付け、チューブが折れ曲がらないようにする必要がありました。これはデバイスにとって重要な要件です。チューブに加えて、デバイスには、針のないポート、コネクタ、クランプ、その他の硬質プラスチック部品などの剛性部品が含まれており、摩耗や穿孔の問題が生じます。このように、柔らかく、長く、硬質で、場合によっては鋭利な材料の集合体をすべて柔軟なパッケージに封入する必要があります。このバランスを実現するには、患者の安全性と滅菌状態を損なうことなく、効率的なパッケージサイズを実現できる設計および材料選定プロセスが必要でした。さらに、パッケージ設計は、チューブの長さや、ポート、コネクタ、クランプ、点滴チャンバーといった硬質プラスチック部品の種類、数、構成など、さまざまな要素によって区別される数百種類ものSKUからなるB. Braunの輸液セット製品群全体に対応できる必要がありました。
「デュポンは、大手ヘルスケア企業であるB. Braun Medical Inc.との協業により、業界と消費者のニーズに応えるとともに、両社が共有する持続可能性目標にプラスかつ測定可能な影響を与えるTyvek®ソリューションを設計できたことを誇りに思います。」
ジョン・リチャード、デュポン社安全事業部副社長兼ゼネラルマネージャー
解決策
B. Braunの従業員主導の「グリーンチーム」は、さまざまな部門で会社のサステナビリティ目標を受け入れ、活用し、向上させる責任を担っており、パッケージングも例外ではありません。B. Braunのパッケージングチームは、パッケージ全体のサイズを合理化するために、さまざまな素材を評価しました。既存のパッケージ構成を見直した結果、パッケージ内の輸液セットの構成要素の向きを変えることで、パッケージの占有面積を大幅に削減できることがわかりました。しかし、パッケージをよりコンパクトにすると、硬質部品による摩擦、破れ、摩耗の可能性が高まり、コイルのサイズを最小にすると、柔軟な部品が折れ曲がる可能性があることがわかりました。
これらのリスクはすべて、輸送・流通時の環境変化によって悪化するため、用途に適した材料を選択することが重要でした。さらに、材料は適合性があり、フォームフィルシール環境の製造要件を満たす必要がありました。これらの製品および製造要件を満たすため、チームはさまざまな材料を徹底的に評価し、強度、耐久性、製造性の適切なバランスを提供するソリューションにたどり着きました。トップウェブには、デュポン社の無コーティングTyvek® 1059Bを採用することで、よりコンパクトな設計を実現しながら、耐穿刺性および耐摩耗性を損なうことなく、製品の機能性と滅菌状態を維持することができました。
さらに、コーティングされていないTyvek®を使用することで、加工工程の少ない包装ソリューションを実現し、サプライチェーンの効率化を図りました。底部ウェブには、成形可能な共押出ナイロンフィルム構造を採用しました。これもまた、製品を十分に保護し、製造性を確保しながら、コーティングされていないTyvek®とのクリーンな剥離を可能にしました。この材料の組み合わせの加工性により、シールステーション、コントローラー、およびシールスカート（パッケージの周囲の未シール領域）を含む事前設計規定をアップグレードすることで、望ましいシールウィンドウが実現し、クリーンな剥離が保証され、繊維の破断の可能性が低減されました。このソリューションを見つけるのは容易なプロセスではありませんでした。これは、製品およびパッケージエンジニアリングの協力的かつ反復的なプロセスによって実現しました。チームの努力により、コンポーネントの配置を再構成し、より強力な底部ウェブをTyvek®を上部ウェブとして固定した、より堅牢なパッケージ設計が実現しました。
影響
新しいパッケージデザインと材料選定により、パッケージライフサイクルのあらゆる側面で大きなメリットが得られました。底部ウェブとTyvek®製上部ウェブの強化素材の組み合わせにより、デバイスの性能を維持しながら パッケージ面積を最大33%削減すること ができました。処理速度の向上により、処理サイクルあたりの生産ユニット数が最大20%増加し、切り替え時間の短縮と在庫棚スペースの増加により生産性も向上しました。さらに、合理化されたパッケージデザインにより生産ユニット数が増加し、ROIが向上したことで、生産能力がさらに拡大しました。パレット積載量あたりのパッケージ数が増加したことで、最大30%のスループット向上を実現しながら、滅菌状態を損なうことはありませんでした。
梱包密度の向上により、輸送・配送コストが削減され、輸送・配送試験でも良好な結果が得られました。このパッケージは、クラス最高の耐摩耗性と耐穿刺性を備え、繊維の破断の可能性を最小限に抑え、ユーザーにとって重要なパッケージの外観と感触を維持しました。さらに、一次包装設計の最適化と二次包装の削減により、包装廃棄物の削減が実現し、看護師から大変好評を得ました。
「デュポンは、大手ヘルスケア企業であるB. Braun Medical Inc.との協業により、業界と消費者のニーズに対応しつつ、両社共通のサステナビリティ目標にプラスかつ測定可能な影響を与えるTyvek®ソリューションを設計できたことを誇りに思います。これは、当社がいかに創造的かつ革新的な方法でパートナーシップを築き、課題解決に取り組んでいるかを示す好例です」と、デュポンの安全事業担当副社長兼ゼネラルマネージャーのジョン・リチャードは述べています。