Sumitomo (SHI) Demag przedstawia przyszłość produkcji części medycznych

Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH prezentuje na targach Fakuma 2021 w pełni zautomatyzowane i wysoce wydajne gniazdo produkcyjne do medycznych części technicznych. W centrum uwagi znajduje się w pełni elektryczna wtryskarka IntElect S 100/460-250, wyposażona w system automatyzacji firmy Waldorf Technik GmbH, Engen i oparta na opatentowanym systemie Vario Tip FSS. Ten eksponat targowy został zaprojektowany specjalnie do produkcji nasadek na strzykawki insulinowe na 16-gniazdowej formie wtryskowej w sześciosekundowym cyklu.

FSS to skrót od Floor Space Saving (oszczędność miejsca na podłodze) i oznacza znacznie mniejszą przestrzeń zajmowaną przez tę konstrukcję Vario-Tip w porównaniu ze standardowym modelem. Niemniej jednak, jego wysoka funkcjonalność i zmienność pozostają niezmienione. System charakteryzuje się niezrównaną swobodą dostosowywania do różnych konfiguracji narzędzi i jednostek opakowaniowych. Dodatkowo, zawiera on szereg unikalnych, specyficznych dla klienta funkcji, które mogą być zastosowane.

Natychmiast po wyjęciu zakrętek z wtryskarki chwytak do wyjmowania przenosi je w odpowiedniej kolejności. Nakrętki są sekwencjonowane zgodnie z numerami wgłębień na stole przesuwnym, a następnie umieszczane w stojakach, zachowując sortowanie każdego pojedynczego wgłębienia. Anatol Sattel, Director Business Development Medical, opisuje ten proces: "Po napełnieniu, części są sprawdzane pod kątem ewentualnych uszkodzeń za pomocą kamery Kitov. W momencie wyrzucenia wszystkich 16 części, system wyposażony jest w stację kontroli jakości (QA). Następnie cobot Sawyer czeka na wylocie systemu i usuwa napełnione stojaki z systemu".

System automatyzacji został uzupełniony o integrację pakietu Smart Services EVE Suite firmy Hahn Digital, spółki zależnej Hahn Group, Rheinböllen. To innowacyjne rozwiązanie wspiera klientów w ich cyfrowej transformacji i strategiach inteligentnej produkcji. Jeden z komponentów, EVE Analytics, pozwala na monitorowanie zakładów w wielu lokalizacjach w czasie rzeczywistym. Tworząc indywidualne pulpity nawigacyjne, rejestrowane są niezależne dane procesowe i maszynowe, z dostępnymi dalszymi opcjami analizy.

Korzystając z EVE Analytics, można znacznie skrócić czas przestojów. Ukierunkowane powiadomienia w czasie rzeczywistym i niezależne od lokalizacji aktualizacje statusu umożliwiają szybsze reagowanie. "Analiza danych i pulpity nawigacyjne oparte na KPI gwarantują skuteczne monitorowanie" - mówi Sattel. System automatycznie przeprowadza analizę danych korelacji i odchyleń od optymalnych ustawień. Z pomocą analizy predykcyjnej dane mogą być wykorzystane do uzyskania wglądu w celu utrzymania ciągłej wydajności produkcji.


Projekt cyfryzacji dla kompleksowej kontroli jakości i identyfikowalności komponentów


"Szczególnie w dziedzinie technologii medycznej niezbędna jest kompleksowa kontrola jakości i identyfikowalność produkcji części" - wyjaśnia Anatol Sattel. "Nasz projekt cyfryzacji z nawiązką spełnia te wymagania. Obecnie pracujemy nad rozwojem pulpitu nawigacyjnego IoT, który umożliwi analizę i wizualizację danych, transfer i przechowywanie know-how, planowanie konserwacji i prognozowanie. Oprócz systemu wspomagania zapewniającego wyraźne kroki, włączone zostaną również inne autonomiczne funkcje".

Według Sattel, dane zależne od cyklu i czasu mogą być gromadzone za pośrednictwem interfejsu maszyny i mapowane za pomocą pulpitu nawigacyjnego opartego na aplikacji. Początkowo mogą one być wykorzystywane do przechowywania danych na serwerze, tworzenia pulpitów nawigacyjnych KPI, wizualizacji danych na żywo oraz wyświetlania danych historycznych i analizy trendów. Dodatkowo, przewodnik rozwiązywania problemów pomaga w rozwiązywaniu i ocenie odchyleń procesu.

Patrząc w najbliższą przyszłość, Sumitomo (SHI) Demag planuje opracować Assistance Apps - system do konfigurowania i optymalizacji procesów, wprowadzając bibliotekę materiałów i wiedzy, a także integrując narzędzia symulacyjne do zaawansowanych ustawień i głębszego wglądu w procesy. "Naszą wizją jest inteligentna maszyna, która może samodzielnie przewidywać jakość części, zużycie maszyny i awarie oraz przeprowadzać optymalizacje online" - mówi Sattel. "Umożliwia to zwiększenie spójności procesu, poprawę jakości produktu i odpowiednie dostosowanie konserwacji".


Zwiększona wydajność systemu odzyskiwania energii zapewnia jeszcze lepszą wydajność


Pierwsze wyniki projektu cyfryzacji zostały w imponujący sposób zilustrowane na całkowicie elektrycznej maszynie IntElect S 100t na stoisku Fakuma (B1-1105). Jednocześnie ta prezentacja demonstruje kompetencje Sumitomo (SHI) Demag w zakresie masowej produkcji aplikacji medycznych o niezwykle wąskich tolerancjach. Precyzyjna technologia napędu bezpośredniego zapewnia większą precyzję i powtarzalność, co przekłada się na wyższą jakość komponentów medycznych. System jest wyjątkowo czysty, chłodny, szybki i cichy.

Wydajność energetyczna i całkowity koszt posiadania (TCO) są również znacznie poprawione dzięki wysokowydajnym napędom, potwierdzonym przez kompleksowe testy żywotności maszyn i komponentów. Wrzeciona testowane w najtrudniejszych warunkach nie wykazały widocznych oznak zużycia nawet po milionach cykli. "Zwiększenie wydajności naszego systemu odzyskiwania energii nie tylko poprawiło wydajność, ale także zwiększyło żywotność komponentów elektrycznych IntElect" - wyjaśnia Sattel. Dodatkowo, ulepszona kontrola temperatury wrzecion, silników i falowników pomaga zapewnić bezpieczną pracę maszyny, nawet w najbardziej wymagających zastosowaniach.

"Ze względu na bardziej stałą temperaturę roboczą, zużycie energii jest niższe, ponieważ mniej ciepła musi być odprowadzane z klimatyzowanych środowisk" - informuje ekspert. "Długowieczność i efektywność energetyczna są decydującymi czynnikami w realizacji naszych ambicji Act! Sustainably. Sumitomo (SHI) Demag jest zaangażowana w rozwój przyszłych zrównoważonych innowacji poprzez produkcję maszyn, które się do tego przyczyniają. Świadomość ekologiczna i środowiskowa jest częścią tego planu społecznej odpowiedzialności biznesu", stwierdza Sattel.

Ponadto dyrektor ds. rozwoju biznesu medycznego podkreśla inny ważny aspekt. Aby zachować zgodność z wyraźnymi standardami zarządzania jakością i walidacji ISO 13485 dla urządzeń medycznych, wprowadzono nowe parametry użytkownika maszyny. Procesy są utrzymywane w określonych szerokościach pasma, a operatorzy nie mogą bez pozwolenia dokonywać żadnych regulacji ciśnienia, temperatury, przepływu i szybkości chłodzenia. "Przestrzeganie zatwierdzonych procesów formowania wtryskowego dla zastosowań medycznych" - dodaje Sattel


System zamykania z wieloma igłami dla maksymalnej wydajności części na minimalnej przestrzeni


Kebo AG, Neuhausen am Rheinfall, dostarcza 16-gniazdową formę do produkcji kapsli insulinowych na targach Fakuma. Wraz z trendem w technologii medycznej ukierunkowanym na coraz mniejsze geometrie i ciężary części, obejmujące krytyczne tolerancje i wysoką złożoność, szwajcarska firma rodzinna prezentuje nowy system Multivalve. Odpowiadając na rosnące zapotrzebowanie na systemy zaworów igłowych, oferuje on pierwszorzędną jakość wlewu, dużą wielkość produkcji - dzięki sprawdzonej konstrukcji klastra Kebo (średnica koła podziałowego 60 mm) - oraz kompaktowy rozmiar narzędzia, aby zmieścić się w najmniejszych możliwych wtryskarkach. Imponuje również długą żywotnością i łatwością konserwacji.

W tym systemie wielozaworowym zespołowi projektowemu udało się zachować wymagania przestrzenne istniejącego otwartego, kompaktowego układu klastra z zamknięciem iglicowym. Niewielki odstęp między wgłębieniami zapewnia maksymalną wydajność części dla powierzchni narzędzia o tym rozmiarze. Na wystawie zaprezentowany zostanie najwyższy stopień ekspansji z ośmioma wgłębieniami na klaster. Możliwe jest również zastosowanie czterech lub sześciu gniazd, w zależności od geometrii części i pozycji wtrysku. Co unikalne, system może również łatwo i bezpiecznie umieszczać pojedyncze gniazda.

Ponieważ rynek medyczny zazwyczaj wymaga całkowicie elektrycznych rozwiązań, zwłaszcza w pomieszczeniach czystych, Kebo uruchamia dysze zamykające igłę za pomocą płyty elektrycznej. Oprócz wysokiej precyzji, czystości i niezawodności procesu, rozwiązanie to zapewnia wysoką powtarzalność, mniejsze zużycie i bardzo dobrą kontrolę temperatury. Dodatkowo, prędkość igły jest indywidualnie regulowana. Alternatywą dla elektrycznego zamykania igły jest pneumatyczne uruchamianie napędu.


Regulowane sterowanie w pomieszczeniach czystych do zastosowań w technologii medycznej


Do sterowania zamykaniem igieł gorącokanałowych w formie, Kebo wykorzystuje jednostkę sterującą M-Ax zaprojektowaną przez Mold-Masters, Baden-Baden. Jednostka ta otwiera i zamyka igły gorącokanałowe przy określonych prędkościach i profilach ruchu, monitorując pozycję końcową. Sterownik z serii Tempmaster jest bardzo elastyczny, można go skonfigurować do dowolnej aplikacji i nie wymaga znajomości programowania. Kontrolując wszystkie osie liniowe (np. wyciąganie rdzeni, wypychacze) i obrotowe (np. płyty indeksowe, płyty obrotowe), całkowicie elektryczna jednostka M-Ax idealnie nadaje się do środowisk czystych, a tym samym do regulowanych zastosowań medycznych.

M-Ax oferuje maksymalną dokładność i najprostsze zautomatyzowane opcje dostosowywania narzędzi. Funkcję sterowania serwoosiowego można połączyć z maksymalnie 256 strefami kontroli temperatury. Możliwych jest do 64 wejść i wyjść, oferując pełną kontrolę nad wszystkimi funkcjami formowania wtryskowego. Dodatkowo, sterownik jest bardzo wydajny, zużywając do 60 procent mniej energii. Wynika to z zastosowania serwonapędów, które wymagają energii elektrycznej tylko podczas ruchu. Jedno urządzenie może być używane dla kilku narzędzi, co zwiększa jego elastyczność. Oprócz kompaktowej konstrukcji, ekran dotykowy z dużymi symbolami zapewnia łatwą obsługę i przyjazne dla użytkownika, intuicyjne sterowanie serwonapędami i temperaturą.


Łatwy w przepływie, zoptymalizowany pod kątem wydajności, bezpieczny dla medycyny kopolimer PP


Plastikowe granulaty używane na stoisku są szczególnie odpowiednie do zastosowań medycznych, charakteryzując się szybkością płynięcia 70 g/10 min, aby ułatwić całkowite wypełnienie 16-gniazdowej formy. Dostarczony przez Borealis AG, Wiedeń, Sumitomo (SHI) Demag wcześniej współpracował z tym partnerem, aby pomyślnie przetestować końcówki pipet przy użyciu materiału Bormed, podkreśla Sattel.

Heterofazowy kopolimer PP o wysokim przepływie, opracowany specjalnie przez firmę Borealis, wspiera klientów z sektora opieki zdrowotnej w przestrzeganiu przepisów UE dotyczących wyrobów medycznych (MDR) i diagnostyki in vitro (IVDR), zwiększając tym samym bezpieczeństwo pacjentów. Oferując lepszy przepływ i wysoką udarność, z punktu widzenia wydajności maszyny, wysoka zdolność przepływu materiału optymalizuje czas cyklu produkcyjnego.

Sattel podsumowuje: "Od czasu naszej ostatniej dużej wystawy, sektor medyczny stanął przed kilkoma znaczącymi wyzwaniami związanymi z pandemią, oprócz wprowadzenia nowych przepisów UE dotyczących wyrobów medycznych. Pomimo tego, nasza struktura sprzedaży skoncentrowana na branży umożliwiła nam szybką reakcję i zastosowanie naszych kompetencji i wiedzy branżowej w znacznie bardziej ukierunkowany i skuteczny sposób z korzyścią dla naszych klientów z branży medycznej. Ponadto nasz program współpracy z głównymi partnerami branżowymi nadal wspiera projekty transformacyjne, utrzymując pozycję preferowanego partnera SDG i przekazując nasze wieloletnie przesłanie, że "najłatwiej z nami współpracować".