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Verso una produzione flessibile di dispositivi medicali

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Siringhe e fiale per dispositivi medicali

La domanda di dispositivi medici monouso continua a crescere a un ritmo impressionante, e questa è una buona notizia per i costruttori di macchine che forniscono il mercato. Allo stesso tempo, i produttori stanno esercitando una maggiore pressione sugli OEM per ottenere apparecchiature di lavorazione e assemblaggio automatizzate in grado di fornire rapidamente e a costi contenuti dispositivi medici monouso altamente specializzati.

In parole povere, i produttori hanno bisogno di macchine flessibili che producano più varianti ad alto volume. E spesso cercano anche di aumentare la produzione all'interno dello spazio di produzione esistente. Questi obiettivi possono essere difficili da raggiungere utilizzando sistemi di trasporto convenzionali. 

I limiti dei sistemi di trasporto tradizionali

La tecnologia a selettore rotativo e i nastri trasportatori a collegamento di precisione sono tra i metodi di trasporto più diffusi utilizzati nelle apparecchiature di lavorazione tradizionali per i dispositivi di somministrazione di farmaci, le lenti a contatto e altri prodotti monouso.

Entrambe le opzioni di trasporto presentano limitazioni intrinseche ai sistemi di trasporto fissi e sincroni. Basati su motori rotativi e movimento indicizzato, i sistemi sono progettati per avanzare verso le stazioni di lavorazione in una direzione su un percorso preconfigurato a una velocità fissa.

Ad esempio, in un sistema a selettore rotativo, la piattaforma può avanzare di 45 gradi verso ogni stazione ogni 0.5 s. Il sistema non può tornare indietro e un prodotto che richiede un processo diverso non può prendere un percorso alternativo.

Per gestire le variazioni di prodotto e le operazioni divergenti, è necessario aggiungere ulteriori stazioni di processo, che devono essere attivate o rimanere in riposo a seconda del prodotto in lavorazione. Questo approccio non solo aumenta l'ingombro della macchina, ma compromette anche la velocità e l'efficienza complessive, poiché i prodotti avanzano verso stazioni in riposo.

Inoltre, i sistemi si basano su catene, cuscinetti a rulli, cinghie dentate e altra meccanica che diventano più complesse – e difficili da manutenere – con l'aumentare delle dimensioni del sistema.     

Passare alla tecnologia di movimentazione a carrelli indipendenti (ICT)

La tecnologia di movimentazione a carrelli indipendenti (ICT) – basata su motori sincroni lineari – cambia il paradigma per la produzione di dispositivi medicali monouso.

Come? La tecnologia dei motori lineari consente di configurare i moduli del convogliatore testa a testa, creando una forza elettromagnetica per spingere le portanti che trasportano il prodotto molto più velocemente rispetto ai sistemi tradizionali.

E poiché la tecnologia di movimentazione a carrelli indipendenti utilizza molte meno parti mobili rispetto ai sistemi fissi convenzionali, la complessità e la manutenzione delle macchine sono ridotte al minimo. Meno parti meccaniche significa anche meno polvere, frammenti e residui di olio generati dai componenti – un aspetto importante per gli ambienti in camera bianca.

Quando si tratta di massimizzare la flessibilità – e fare di più in meno spazio – la tecnologia di movimentazione a carrelli indipendenti modulare è rivoluzionaria. Ogni portante si muove in modo indipendente ed è completamente configurabile e programmabile per adattarsi facilmente alle variazioni di processo, assemblaggio e dimensioni. 

Grazie al movimento indipendente, la velocità con cui le portanti si spostano verso ciascuna stazione di processo dipende dal tempo necessario per completare quel processo – non da una velocità fissa del convogliatore. Inoltre, le portanti possono tornare a una stazione precedente se la stessa operazione è richiesta più volte durante la produzione. Oppure le portanti possono prendere un percorso parallelo – immaginate una rampa di uscita autostradale – per eseguire diverse fasi del processo con un impatto minimo sull'ingombro della macchina.

E poiché la tecnologia di movimentazione a carrelli indipendenti si basa sull'instaurazione e il mantenimento della posizione della portante in ogni momento, crea intrinsecamente una tracciabilità ad alta fedeltà. Per i produttori di dispositivi medicali, questa funzionalità può semplificare la validazione e la conformità.

Per i costruttori di macchine che hanno integrato la tecnologia di movimentazione a carrelli indipendenti, i risultati sono stati impressionanti. Molti riferiscono di aver ridotto l'ingombro delle macchine e/o aumentato la produttività del 50 percento o più.

Scoprite come il costruttore di macchine chiavi in mano Systematix ha utilizzato la tecnologia di movimentazione a carrelli indipendenti per ridurre i costi, migliorare la flessibilità e risparmiare spazio in un sistema di assemblaggio di dispositivi medicali.  

Pubblicato 16 luglio 2018

Argomenti: Settore Life Science

Neil Bentley
Neil Bentley
Product Marketing Manager, Rockwell Automation
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