Satisfacer la demanda de producción de dispositivos médicos

Tecnología transformadora

Para muchos pacientes, los dispositivos médicos innovadores han transformado su régimen de atención. Estos dispositivos utilizan sensores avanzados para monitorear métricas de salud vitales.

Los datos se transmiten al paciente mediante un teléfono móvil u otro dispositivo – o pueden vincularse directamente a otros equipos médicos.

"El ensamblaje del dispositivo de monitoreo es un proceso exigente", dijo Jeff Buck, vicepresidente de ingeniería de Automation NTH. "Y aquí es donde nuestra empresa sobresale: en aplicaciones discretas de alta precisión".

Con sede en Nashville, Tennessee, Automation NTH se centra en la consultoría, la construcción de máquinas personalizadas y la optimización de sistemas. Aunque la empresa atiende a muchas industrias, ha desarrollado conocimientos específicos en los sectores de ciencias biológicas, automotriz y electrónico. Automation NTH es miembro del programa PartnerNetwork™ de Rockwell Automation.

Aumento de la producción

Automation NTH fue contactada por un fabricante de dispositivos médicos que estaba pasando del ensamblaje manual a la producción automatizada. Como cualquier dispositivo médico, está sujeto a la validación de diseño de la FDA, que incluye la verificación de los controles de fabricación durante todo el proceso.

Primero, Automation NTH determinó los requisitos para cada uno de los aproximadamente 30 pasos de proceso precisos.

"El proceso incluye pasos complejos como doblar cables finos, soldar, dispensar epoxi y curar", explicó Joe Cocchini, ingeniero de controles de Automation NTH. "Y eso es solo para una parte del dispositivo".

El sistema de ensamblaje funciona sobre una plataforma de Rockwell Automation, basada en controladores Allen-Bradley®. Para transportar el dispositivo a cada estación de ensamblaje, Automation NTH eligió un sistema de transportadores accionados por correa.

Automation NTH puso en marcha el sistema de ensamblaje modular validado y lo puso en producción. 

"A medida que nuestro cliente continuaba aumentando la escala, nos pidió que determináramos una manera de incrementar la capacidad y reducir los costos", dijo Buck. "Específicamente, querían mantener el proceso validado, mientras reducían el costo total del producto terminado".

Una forma más rentable

Automation NTH determinó que los costos de producción del proceso de ensamblaje estaban impulsados por la amplia huella del sistema.

"El sistema de ensamblaje reside en una sala limpia, un entorno costoso", explicó Buck. "Y aumentar la producción aumentando la huella de fabricación afectaría negativamente el precio del producto".

Para desarrollar un enfoque más rentable, Automation NTH recurrió a MagneMover® LITE™, un sistema de transportadores inteligentes de Rockwell Automation.

En lugar de operar a velocidad y paso fijos como los transportadores convencionales, MagneMover LITE permite el control independiente de los transportadores propulsados magnéticamente en una pista con una huella más simple y compacta. El sistema está diseñado para transportar cargas ligeras de manera eficiente y, como sistema de accionamiento sin contacto, funciona bien en un entorno de sala limpia.

Trabajando con la asistencia técnica de Rockwell Automation, Automation NTH utilizó software de simulación para ayudar a guiar el diseño del sistema.

Cómo funciona

Un motor de software propietario de Automation NTH sirve como interfaz entre los transportadores MagneMover LITE y el controlador.

"Por defecto, el motor de software está configurado para manejar hasta 100 transportadores – y 100 estaciones", dijo Cocchini. "Es como una plantilla y se puede usar cada vez que desarrollamos un sistema".

De forma similar a un robot, el sistema MagneMover LITE puede entrenarse utilizando un modo manual para posicionar el transportador en la posición precisa.

"Simplemente se recorre la línea y se enseña", dijo Cocchini.

La función de administrador de estaciones permite a los usuarios añadir, eliminar o cambiar estaciones sin programación adicional. También considera el comportamiento definido por el usuario y las condiciones actuales de la máquina para determinar el mejor destino de estación para el siguiente transportador.

"Todo es dinámico", explicó Cocchini. "El sistema MagneMover LITE evalúa la situación en tiempo real – y luego elige automáticamente la acción que tiene el menor impacto en la eficacia total del equipo (OEE)".

Mientras que el dispositivo médico se ensambla 100% a máquina, el fabricante quería la flexibilidad de usar un proceso robótico o manual para seleccionar y cargar los artículos en las estaciones, según los requisitos comerciales de la instalación.  

"Diseñamos un enfoque híbrido – y ahí es donde MagneMover realmente brilló", dijo Cocchini.

Dado que las aceleraciones, desaceleraciones, velocidades y posiciones son programables, el mismo equipo puede modificarse para admitir el proceso de "selección y carga" manual o robótico.