Projekt Med-Con: Bau von Maskenmaschinen zur Bekämpfung von Covid-19

Das Coronavirus (COVID-19) ist eine Infektionskrankheit, die durch ein neu entdecktes Coronavirus verursacht wird. Als globale Gesundheits-Pandemie kämpfen viele Länder auf der ganzen Welt mit einer steigenden Zahl von Coronavirus-Fällen.

Gesundheitsfachkräfte sind auf persönliche Schutzausrüstung angewiesen, um sich selbst und ihre Patienten vor einer Infektion und der Ansteckung anderer zu schützen. 

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat gewarnt, dass schwere und zunehmende Unterbrechungen der weltweiten Versorgung mit persönlicher Schutzausrüstung (PSA) – verursacht durch steigende Nachfrage, Panikkäufe, Hamsterkäufe und Missbrauch – Menschenleben gefährden. 

Um dem entgegenzuwirken, forderte die WHO Industrie und Regierungen auf, die Produktion um 40 Prozent zu steigern, um die steigende weltweite Nachfrage zu decken. 

Die australische Regierung beauftragte kürzlich den einzigen chirurgischen Maskenhersteller Australiens, Med-Con, die Produktion zu erhöhen, um diese Nachfrage zu decken. Da nur zwei ihrer drei ursprünglichen 40 Jahre alten Maschinen betriebsbereit waren, erkannten sie, dass sie dringend mehr Maskenherstellungsmaschinen benötigen würden.

Foodmach, ein fortschrittliches Engineering-to-Order-Unternehmen mit Sitz in Echuca, Victoria, wurde ausgewählt, um bei diesem Projekt zu helfen. Mit Unterstützung der australischen Regierung erhielt Foodmach eine Frist von 60 Tagen, um die erste von sieben lebensrettenden Maschinen zu konstruieren und zu bauen, um den dringenden Versorgungsbedarf zu decken, mit dem Ziel, bis November 2020 60 Millionen Gesichtsmasken zu produzieren, mit einer laufenden jährlichen Kapazität von 160 Millionen Masken.

Modellierung der Maschine

Die ursprünglichen Maschinen wurden von Joe Carmody entworfen, dessen Unternehmen 1989 Gründungspartner von Med-Con war. Als Branchenneuheit zu dieser Zeit beseitigte die Maschine die Notwendigkeit, chirurgische Masken von Hand aus Materialrollen zu nähen, da die Maschine die gesamte Arbeit erledigt und die Masken durch Heißsiegelung versiegelt, ohne Löcher zu hinterlassen, die durch das Nähen von Hand entstehen.

Im Laufe der Jahre waren die ursprünglichen Maschinenpläne verloren gegangen, was den Bau neuer Maschinen unmöglich machte. Ingenieure der australischen Streitkräfte wurden gebeten, die Teile zu modellieren, und diese 3D-Modelle wurden mit Foodmach geteilt, die dann weitere technische Arbeiten durchführten und neue Zeichnungen anfertigten, um den Herstellungsprozess zu erleichtern und zu beschleunigen.   

„Während wir eine alte Maschine nachbauen, müssen wir sie auch in unglaublich kurzer Zeit auf den neuesten Stand der Steuerungs- und Sicherheitsstandards bringen. Der Zeitrahmen ist so komprimiert, dass wir nur acht Wochen Zeit haben, um das zu tun, wofür wir normalerweise sechs Monate brauchen würden“, erklärte Earle Roberts, CEO von Foodmach.

Maskenproduktion vorantreiben

Foodmach konnte die ursprüngliche Maschinenmechanik übernehmen und diese mit der neuesten Steuerungs- und Automatisierungstechnologie von Rockwell Automation modernisieren. Die Allen-Bradley® Compact GuardLogix® Steuerung ist das Herzstück der Maschine und steuert den Maskenproduktionsprozess.

Die Kinetix® 5500 Servo Drives lassen sich nahtlos in die Logix Plattform integrieren, um eine einfache Konfiguration, Systemintegration und Sicherheit zu gewährleisten. Zusammen sind die SPS und die Servo Drives entscheidend für die Steuerung der Bewegungen innerhalb der Maschine und für die Genauigkeit der Start- und Stoppfunktionen der Maschine.

Diese Maschinen sind darauf ausgelegt, chirurgische Masken von höchster Qualität herzustellen, die aus vier miteinander laminierten Schichten bestehen, um einen überlegenen Schutz zu bieten. Die Allen-Bradley PowerFlex® 525 Drives mit safe torque-off steuern den Laminierungsprozess, während die Bediener die Produktion über die PanelView™ Grafikterminals der Maschine überwachen können.

„Die Integrated Architecture® von Rockwell Automation ermöglichte die Plug-and-Play-Integration von Motion, Antrieben und Sicherheitsgeräten, sodass wir sicher sein konnten, dass wir den engen Zeitrahmen dieses Projekts einhalten würden“, sagte Daniel Quartel, Territory Manager, Rockwell Automation.

Der Inbetriebnahmeprozess der ersten Maskenmaschine verlief reibungslos und war sicherlich schneller als vor 40 Jahren, als die ursprünglichen Maschinen gebaut wurden. „Die Geschwindigkeit der Maschine konnte für Tests und zur Ermittlung möglicher Probleme einfach durch Drücken einer Taste auf dem HMI-Bildschirm erhöht oder verringert werden. Die Maschinen verfügen dank der Rockwell Automation Steuerung und integrierten servo Steuerungen und Motoren über eine unendliche Drehzahlregelung“, sagte Peter Marks, Director of Capability and Exports, Foodmach.

Intelligente Maschinen im Kampf gegen COVID-19 

„Die Fortschritte mit Foodmach waren enorm, und ebenso wichtig ist, dass sie gut in lokale und internationale Lieferketten eingebunden sind. Med-Con produzierte ursprünglich etwa 50000 Masken pro Woche, aber jetzt, mit den neuen Maschinen, wird diese Zahl auf über 3 Millionen Gesichtsmasken pro Woche steigen. Das ist in Anbetracht des komprimierten Zeitrahmens nichts weniger als außergewöhnlich“, sagte Bruno Bello, Unternehmensberater, AMTIL – ein Industriepartner des Unternehmerprogramms der australischen Regierung.  

Der Bau von sieben Maskenmaschinen innerhalb von 14 Wochen war eine herausfordernde Aufgabe, aber der Erfolg dieses Projekts ist ein Beweis für die Zusammenarbeit und den Willen, den Kampf gegen Covid-19 zu gewinnen. Das Projekt umfasste mehr als 2000 Stunden mechanischer Konstruktion für Foodmach sowie weitere 12000 Fertigungsstunden für den Bau der Maschinen. 

„Wir wollten die erste Maschine in acht Wochen bauen, aber wir konnten sie in sieben Wochen vor dem Zeitplan liefern. Ein wichtiger Teil davon war, dass wir Anbieter wie Rockwell Automation hatten, die Lagerbestände an Teilen in Australien vorhalten und bei Bedarf auch die Beschaffung von Komponenten aus dem Ausland beschleunigen können“, so Earle Roberts.

Die Fähigkeiten von Rockwell Automation passen sehr gut zu unseren Anforderungen, sowohl hinsichtlich der von ihnen bereitgestellten physischen Produkte als auch hinsichtlich des Service und der Unterstützung, die uns ihr technischer Support bietet. Daher haben wir uns für dieses Projekt für Rockwell Automation als Anbieter entschieden“, fügte Roberts hinzu.

Der erste Karton mit 50, Level 3 chirurgischen Masken wurde kürzlich auf der neuen Maschine hergestellt und war für alle Beteiligten ein Grund zum Feiern. In den kommenden Monaten wird Med-Con weiterhin rund um die Uhr arbeiten, um sicherzustellen, dass die Masken für die Mitarbeiter an vorderster Front verfügbar sind, um die Kurve abzuflachen.

„Vor den neuen Maschinen haben wir etwa 2 Millionen Masken pro Jahr hergestellt. Jetzt werden wir unsere laufende Jahresproduktion auf 160 Millionen Masken erhöhen“, sagte Steve Csiszar, CEO, Med-Con.

Die Produktionskapazität für Masken in Australien ist dank der innovativen Arbeit eines außergewöhnlichen Teams von Ingenieuren, Designern und Technikern gesichert. Diese intelligenten Maschinen bieten die Kapazität, die Maskenproduktion erheblich zu steigern, um die Mitarbeiter an vorderster Front und ihre Patienten im Kampf gegen Covid-19 zu schützen.

Foodmach hat die ursprüngliche Maschinenmechanik übernommen und mit der neuesten Steuerungs- und Automatisierungstechnologie von Rockwell Automation modernisiert.