A solução de automação integrada avançada aumenta a capacidade de produção e a qualidade e mantém a contaminação sob controle

Resultados de testes precisos e oportunos podem ser a diferença entre a vida e a morte ao lidar com doenças infecciosas.

De fato, um dos avanços mais importantes da medicina moderna é o diagnóstico rápido, muitas vezes por meio de diagnóstico.

Embora você possa entrar em pânico ao ver um profissional médico com uma bandeja cheia de seringas, esses testes orientarão seu diagnóstico e tratamento – e, com os avanços da tecnologia, podem potencialmente salvar sua vida.

Graças a reagentes modernos e à tecnologia de análise automatizada, os diagnósticos e os testes de infecções sindrômicas (SIDT) avançaram significativamente nas últimas décadas, permitindo a identificação rápida de doenças e o início precoce de tratamentos que salvam vidas com base nos resultados laboratoriais.

Design orientado pela qualidade

Como qualquer procedimento científico, a cadeia de processos é tão forte quanto seu elo mais fraco, por isso a indústria médica é tão fortemente legislada e orientada pela qualidade. Com doenças infecciosas, resultados rápidos e precisos são essenciais. A entrega ideal das amostras de um paciente é a etapa mais importante para confirmar que a amostra não está contaminada, estragada ou desperdiçada. Garantir que tudo com o que a amostra do paciente entra em contato esteja livre de contaminação é crucial para a entrega da amostra.

Uma líder de mercado em diagnósticos e SIDT dependia fortemente de processos manuais para fabricar seus cartuchos de teste descartáveis – módulos de sistema fechado que contêm toda a química necessária para isolar, amplificar e detectar ácido nucleico da amostra de um paciente para testes de IVD.

Com qualquer processo de fabricação manual – especialmente um como este, que depende fortemente dos trabalhadores – existe a possibilidade de introdução de contaminantes. Os processos manuais também podem influenciar a qualidade da fabricação, a repetibilidade e a rentabilidade.

Foi esse impulso para aumentar a qualidade, o rendimento e reduzir as perdas que levou a empresa a procurar a Rychiger AG, sediada na Suíça, especialista em projeto, desenvolvimento e fabricação desoluções específicas para o cliente para máquinas de embalagem nos setores de saúde, alimentos e bebidas.

"Ajudamos os provedores de saúde a melhorar o atendimento e a satisfação do paciente, fornecendo resultados mais rápidos e melhores", explica um representante do usuário final. "Nossa solução de cartucho de teste é o padrão para diagnósticos de doenças infecciosas sindrômicas. Pacientes e médicos dependem de nós para fornecer resultados precisos, rapidamente, e valorizamos parcerias que nos permitem melhorar constantemente nossos processos e o atendimento que podemos oferecer às pessoas que precisam de respostas."

Reduza a variabilidade e aumente a qualidade

"O objetivo do nosso cliente era automatizar totalmente o processo de fabricação dos cartuchos, reduzindo a contaminação ao mínimo absoluto", explica Bruno Lauener, gerente da conta, Vendas de Saúde na Rychiger. "A solução precisaria automatizar totalmente o manuseio dos cartuchos para criar consistência no processo, reduzir a contaminação potencial e aumentar a capacidade de produção."

O usuário final já tinha experiência com soluções de automação da Rockwell Automation, assim como a Rychiger AG. O usuário final também tinha experiência com a tecnologia de carrinho independente (ICT) MagneMotion®, já que havia desenvolvido anteriormente um sistema interno usando essa tecnologia. Como resultado, as duas empresas concordaram que a nova máquina deveria ser projetada em torno da MagneMotion ICT devido à flexibilidade, precisão e repetibilidade que ela oferece para um processo de montagem de múltiplos estágios tão exigente.

O cliente da Rychiger precisava de uma solução para facilitar a movimentação de cargas leves, como seus componentes de cartucho, mantendo a capacidade total de rastreamento e tempos de ciclo mais rápidos. Um controle mais preciso e um movimento inteligente poderiam otimizar a eficiência e a velocidade da montagem, além de ajudar a eliminar interrupção. Com menos peças móveis do que sistemas convencionais, o MagneMotion pode resultar em menos manutenção e tempo de parada, simplificar o manuseio dos cartuchos para aumentar a produtividade geral e tornar os processos mais repetíveis em níveis de qualidade mais altos.

Precisão, flexibilidade, repetibilidade

O sistema MagneMotion, usando trilhos de precisão, oferece precisão e flexibilidade excepcionais em ambientes de automação que exigem maior velocidade e menor tempo de parada. Seus múltiplos transportadores independentes criam efetivamente um sistema de transporte sem "passo", cuja velocidade geral não é governada pelo processo mais lento.

"Essa solução suaviza todo o fluxo de tráfego ao duplicar – ou, neste caso, triplicar – o processo mais lento, o que significa que o sistema não é mais limitado pelo estágio mais lento do processo de montagem do cartucho", explica Lauener. "Com o MagneMotion, todos esses fatores podem aumentar significativamente a velocidade, levando produtos que salvam vidas aos laboratórios de forma rápida e precisa."

Expansibilidade e adaptabilidade

De acordo com Christian Sigrist, engenheiro sênior de automação da Rychiger: "No centro de nossas atenções ao projetar e construir máquinas está a capacidade de dimensionar e adaptar/atualizar a tecnologia. Nossa ampla implantação de um sistema integrado baseado em servo – incluindo a solução MagneMotion ICT – torna isso significativamente mais fácil. Isso também ajuda na manutenção, pois podemos tirar uma estação do ar e manter a máquina funcionando com pouco impacto na produção."

Além do sistema MagneMotion, a máquina MC 1400 desenvolvida pela Rychiger possui vários eixos servo, todos acionados por servo-drives Allen-Bradley® Kinetix®, dois thin clients Allen-Bradley VersaView® 5200 e o software SCADA FactoryTalk® View SE. Todas as IHMs específicas de estação são gerenciadas pelo software ThinManager® da Rockwell Automation, que centraliza informações e dados, além de oferecer acesso remoto/móvel.

Sigrist acrescenta: "O ThinManager ajuda o cliente a manter a máquina, fornecendo uma visão geral e acesso a todos os parâmetros de um local centralizado. É especialmente útil quando várias IHMs estão envolvidas. O uso de um servidor IHM centralizado também nos ajudou no projeto e desenvolvimento dos sistemas de interatividade e controle."

O controle geral da máquina, incluindo a integração de robôs Staubli de terceiros, é feito por um controlador de automação programável (PAC) Allen-Bradley ControlLogix® L8, com um PAC Allen-Bradley GuardLogix® L7S fornecendo a funcionalidade de segurança necessária. Toda a comunicação primária é via EtherNet/IP™, usando switches Stratix® 5400 e 5700.

Sigrist explica: "O principal motivo para a implantação dos switches Ethernet gerenciados Stratix foi para que a máquina pudesse ser totalmente integrada à rede do nosso cliente por razões de segurança, proteção e conformidade. Também atendeu aos requisitos do cliente para CPwE (Converged Plantwide Ethernet)."

Linhas limpas evitam contaminação

Para enfrentar o desafio da contaminação, a máquina é fechada – o que mantém os operadores longe dos cartuchos – o gabinete também é "sem sombra", graças a uma solução de iluminação avançada, que oferece visibilidade bem iluminada para todos os aspectos dos elementos internos para limpeza, e todas as superfícies internas foram projetadas para serem fáceis de limpar, com pontos de armadilha e vazios mínimos.

Lauener explica: "Desde o início do projeto, nosso trabalho com esse cliente evoluiu rapidamente para um desenvolvimento conjunto real das duas equipes de engenharia. Nós os visitamos para ver a linha de produção manual existente, bem como uma máquina equipada com MagneMotion e, em seguida, iniciamos o desenvolvimento da nova máquina com testes de laboratório antes de melhorar, aprimorar e ampliar o conceito até que a iteração final do projeto fosse reunida. O trabalho de desenvolvimento certamente foi auxiliado pela implantação da solução MagneMotion, pois ela pode mudar para o modo simulador, permitindo-nos estimar os tempos de ciclo antes de realmente construirmos o modelo físico, a fim de testar as várias funções e a velocidade da máquina."

Solução moderna para necessidades modernas

Essa solução integrada de automação e controle ajuda a reduzir as interações manuais, sendo uma solução incrivelmente flexível, ágil e precisa que oferece rendimento significativamente maior, ao mesmo tempo em que aumenta os níveis de qualidade. A máquina também pode ser fortemente modificada com muito menos esforço de engenharia do que outras soluções no mercado. De fato, os engenheiros agora podem ser muito mais imaginativos em seus projetos, sabendo que existem soluções de automação que podem dar vida às suas ideias.

"Nosso objetivo agora é aproveitar as lições aprendidas neste projeto", conclui Lauener, "e aplicar as respostas e tecnologias aos processos, máquinas e soluções que desenvolvemos para este e outros mercados que atendemos."

"Agradecemos o apoio da Rockwell Automation e da Rychiger", conclui o representante do cliente, "por fornecer resultados rápidos, abrangentes e precisos que nossos clientes esperam de nossa solução de teste."