Vortrag Dr. Sigurd Buchholz
Vortrag Dr. Sigurd Buchholz
Vortrag Dr. Sigurd Buchholz
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
Technologische Komplexität erfassen und beherrschen.<br />
Interdisziplinär. Integral. Innovativ.<br />
Diversifizierte und individualisierte<br />
Produktion – Industrielle Ansätze und<br />
Perspektiven<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong>
BTS: Rolle im Bayer Konzern<br />
Bayer Technology Services<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 2; 2007-10-16<br />
Bayer CropScience<br />
Bayer MaterialScience<br />
Bayer HealthCare<br />
Externe Kunden<br />
Unterstüzung entlang des gesamten<br />
Lebenszyklus eines Verfahrens
BTS: Portfolio<br />
Optimierung<br />
Troubleshooting<br />
Produkt & Prozess<br />
Innovation<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 3; 2007-10-16<br />
Engineering<br />
Procurement<br />
Konstruktion
Bayer: Science for a Better Life<br />
„Produkte von Bayer leisten einen Beitrag für hohe<br />
Lebensqualität und ein aktives Leben.“<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 4; 2007-10-16
Einleitung – Produktdiversifikation<br />
Jeder Kunde kann sein Auto in jeder<br />
gewünschten Farbe bekommen,…<br />
solange diese Farbe schwarz ist<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 5; 2007-10-16<br />
Henry Ford
Einleitung – Produktdiversifikation<br />
Jeder Kunde kann sein Auto in jeder<br />
„Mass Customization“<br />
gewünschten Farbe bekommen,…<br />
Vorteile in der Befriedigung<br />
solange diese Farbe schwarz ist<br />
individueller Kundenbedürnisse<br />
Quelle: Fiat-Internet-Auftritt<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 6; 2007-10-16<br />
> 500.000 Möglichkeiten<br />
Henry Ford<br />
Chancen und Herausforderungen<br />
für die industrielle Produktion
Einleitung – Treiber für Diversifikation<br />
Konsumprodukte<br />
Individualisiert - Neue Funktionen<br />
Energie<br />
Nachhaltig - delokalisiert<br />
Trinkwasser und Ernährung<br />
Sicherung von Grundbedürfnissen<br />
Medizin<br />
Vorbeugen, diagnostizieren, lindern und heilen<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 7; 2007-10-16<br />
Quelle: www.skyjuice.com
Einleitung – Economy-of-scale<br />
Herstellkosten<br />
(€/kg)<br />
Sonstiges<br />
Abschreibung<br />
Instandhaltung<br />
Personal<br />
Energie<br />
Entsorgung<br />
Rohmaterial<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 8; 2007-10-16<br />
Fixe<br />
Kosten<br />
Variable<br />
Kosten<br />
Herstellkosten<br />
Individuelles Produkt<br />
Produktionsmenge<br />
Massenprodukt<br />
Economy-of-scale: Minimierung<br />
des Fixkostenanteils<br />
Individuelle Produktion bedingt:<br />
- Höhere Wertschöpfung<br />
- Neue Technologien<br />
- „Mass Customization“
Herausforderung “Diversifikation”<br />
Vom Labor ... ... in die Produktion<br />
“Time-to-Market”<br />
Hoch effiziente Synthesemodule und frühe Bereitstellung von<br />
Produktspezifikationen<br />
Modularer Aufbau von Prozessmodulen und einfacher Scale-Up<br />
Neue Herstellkonzepte beeinflussen Investitionshöhe, Diversifikation<br />
und Flexibilität<br />
Mikrotechnologie – neue Möglichkeiten für die Produktion<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 9; 2007-10-16
Definition - Mikroreaktionstechnik<br />
Mikrosystemtechnik<br />
Apparate und Maschinen im Mikromaßstab z.B. Anwendungen in<br />
Elektronik, Optik, Sensorik, etc.<br />
Mikroreaktionstechnik<br />
Mikrostrukturiere Systeme für die Durchführung von Reaktionen in<br />
Operationen in chemischen Prozessen<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 10; 2007-10-16<br />
Quelle: VDI/VDE-IT Public Relations<br />
Mikro-Effekte<br />
• Intensiver Stofftransport<br />
• Intensiver Wärmetransport<br />
• Hohe Oberflächen
Mikroreaktorsysteme - Beispiele<br />
Corning Inc.<br />
US/Fr<br />
Institut für<br />
Mikrotechnik (IMM)<br />
Germany<br />
Siemens automation<br />
Germany<br />
Syrris<br />
UK<br />
Ehrfeld Mikrotechnik<br />
BTS GmbH<br />
Germany<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 11; 2007-10-16<br />
Glass Mikroreaktoren<br />
und Mischer<br />
Mikrostrukturierte<br />
Module<br />
Siprocess System<br />
Durchfluss System<br />
(Africa)<br />
Modulare<br />
Mikroreaktoren
Cross Flow Micro Heat Exchanger<br />
• Herstellung durch chem.Nassätzen und<br />
Bonden<br />
• Material: Edelstahl<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 12; 2007-10-16<br />
Mikrowärmetauscher der Ehrfeld Mikrotechnik BTS GmbH
Mikrotechnik - Mischer<br />
Gehäuse<br />
Zentrierung<br />
Führung<br />
Blende<br />
Mischer<br />
Gehäuse<br />
Beispiel: LH 2 Mischer-Ehrfeld Modulares Mikroreaktionssystem<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 13; 2007-10-16<br />
1 mm<br />
50 µm<br />
Blende<br />
Fluid A Mixer<br />
Gehäuse<br />
Fluid B
Modulare Mikroreaktionstechnik<br />
• Ca. 40 funktional<br />
verschiedene Module wie<br />
Mischer, Wärmetauscher,<br />
Reaktoren, Sensoren etc.<br />
• Flexibles Aufbauprinzip<br />
• Automatisierung und<br />
Prozess-Steuerung<br />
• Einfache Skalierung<br />
• Minimiertes Medienvolumen<br />
--------------------------------------<br />
• Betriebsbereich:<br />
0 - 100 bar<br />
-100°C - 200°C<br />
• Edelstahl, Hastelloy B und<br />
C, Tantal<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 14; 2007-10-16<br />
Ehrfeld Mikrotechnik BTS GmbH<br />
Aufbau für homogene<br />
mehrstufige Reaktionen
Mikrotechnik - Lösungen für Spezialpolymere<br />
Herausforderung<br />
Mikrotechnologische Prozesse für<br />
kleinvolumige Polymere mit hohem<br />
Mehrwert<br />
Medizinische Anwendungen<br />
Maßgescheiderte Polymere<br />
Nanokomposite<br />
Ergebnisse / Stand:<br />
Robuste Prozesse mit verbesserter<br />
Leistung und Effizienz<br />
Neue Konzepte realisierbar<br />
Beispiel: Oligomer für medizinische<br />
Anwendungen mit potentieller Kapazität<br />
von 6 t/a<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 15; 2007-10-16<br />
• Development of the production<br />
process with modular<br />
microreaction system<br />
• Fast and reliable screening for<br />
robustness of the process<br />
Herstellung neuer,<br />
maßgescheiderter Polymere mit<br />
Mikroreaktionstechnik
Mikrotechnik - Effizienter und schnell in die<br />
Produktion<br />
Labor<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 16; 2007-10-16<br />
Scale-Up Produktion<br />
20 → 1000 l/h<br />
20 → 250 l/h<br />
Modulares Design beschleunigt die Entwicklung,<br />
erleichtert den Scale-Up, erhöht Flexibilität und reduziert Investitionen
Mikrotechnik - Partikelsynthese<br />
Mischen<br />
Erwärmen<br />
Konzentration<br />
Reaktion<br />
Übersättigte<br />
Lösung<br />
Partikeldispersion<br />
Produkte<br />
Relevante Parameter:<br />
Übersättigung<br />
Reaktionszeit<br />
Mischbedingungen<br />
Temperatur und<br />
Lösungsmittel / ph-Wert<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 17; 2007-10-16<br />
Wachstum<br />
Keimbildung<br />
Agglomerate<br />
Mikrotechnik:<br />
Kleine Partikel<br />
Gute Reaktions-<br />
kontrolle<br />
Enge Spezifikation<br />
Isolation<br />
Weiterverabeitung<br />
Einfaches Scale-Up
Mikrotechnik - Partikelsynthese<br />
BTS-Entwicklung: Vollautomatisierte Anlage für die Partikelsynthese<br />
mit “Clean-in-place”-Funktion – für die Synthese von Katalysatoren,<br />
Pigmenten,…<br />
• Mikroreaktionstechnik für eine effiziente Produktion mittlerer Volumina<br />
• Reaktionsmodul: Neue Möglichkeiten für eine dezentrale Produktion<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 18; 2007-10-16
Mikrotechnik - Partikelsynthese<br />
Quantenpunkte sind nanoskopische<br />
Materialien mit knristalliner Struktur.<br />
Durchmesser: 1-10 nm<br />
Eingeschränkte Ladungsbeweglichkeit<br />
führt zu besonderen optischen und<br />
elektronischen Eigenschaften.<br />
Mit abnehmender Partikelgrösse<br />
kommt es zu diskreten Energieniveaus<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 19; 2007-10-16<br />
Yen et al., Angewandte Chem.,<br />
2005<br />
Neue Produktionstechniken für neue<br />
Materialen mit einem vielfältigen<br />
Anwendungsspektrum
Diagnostik – Positronen-Emissions-Tomgraphie<br />
Cyclotron produziert 18 F<br />
Halbwertszeit ca. 110 min<br />
Automatisierte Reaktionssequenz<br />
Shelf life ca. 8 h bis zur Applikation,<br />
Kontrastmittel: 20-150 ml<br />
Pet-Marker: nur 10-100 µl<br />
Eckert&Ziegler, Eurotope, Berlin<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 20; 2007-10-16<br />
2-Deoxy-2-fluoro-D-glucose<br />
Quelle: Wikipedia<br />
Neue potente Wirkstoffe und<br />
Diagnostika erfordern neue Ansätze<br />
in der Produktion
Systembiologie und Mikrotechnologie –<br />
Vom Medikament zur personalisierten Medizin<br />
<strong>Dr</strong>ug Delivery Systeme<br />
Gesteuerte Freisetzung<br />
Systembiologie<br />
Verständnis biologischer Systeme<br />
(Omics-Technologien, Data Mining,<br />
Modellierung von Mechanismen)<br />
Medikamente<br />
Herstellung<br />
Diagnostische Systeme<br />
Array-, Biochip-, Biomarker Technologiee<br />
Detailierte RETHINKING BUSINESS Information #02. PRODUKTE über VON einen MORGEN Patienten, Simulation der Wirkungsweise und<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite gezielte 21; 2007-10-16Pharmakotherapie<br />
als Grundlagen der personalisierte Medizin
Zusammenfassung<br />
Diversifikation und Individualisierung um zukünftigen globalen<br />
Herausforderungen zu begegnen<br />
RETHINKING BUSINESS #02. PRODUKTE VON MORGEN<br />
<strong>Dr</strong>. <strong>Sigurd</strong> <strong>Buchholz</strong><br />
Seite 22; 2007-10-16<br />
Chancen für neue Produkte und Prozesse<br />
Entwicklung von innovativen Herstellpozessen notwendig<br />
Hoch effiziente Synthese- und Prozessmodule<br />
Neues, flexibles Prozessdesign durch modularen Aufbau und<br />
Delokalisation<br />
Life Sciene und Medizin Mikroreationstechnik<br />
Funktionelle Materialien<br />
Quelle: Rinspeed
Mastering Technological Complexity<br />
Interdisciplinary. Integral. Innovative.<br />
info@bayertechnology.com<br />
www.bayertechnology.com<br />
Your Partner for<br />
Projects in the<br />
Chemical and<br />
Pharmaceutical<br />
Industry
Change language