Robots Hervormen Medische Hulpmiddelproductie voor Grotere Efficiëntie

Robots Revolutioneren Medische Hulpmiddelproductie

Reece Armstrong kijkt naar hoe medische productie heeft gereageerd op Industry 4.0 en waar de sector robots en automatisering de grootste impact ziet.

De "fabriek van de toekomst" is een term die al jaren wordt gebruikt, maar wat betekent het? We zijn al enige tijd in de vierde industriële revolutie – Industry 4.0 – en fabrikanten hebben de reeks digitale technologieën die Industry 4.0 omvat, verkend.

Eén van de grootste technologieën in industriële productie is robotica. Europa vertegenwoordigt de op een na grootste markt voor industriële robotverkoop en in 2016 was er een stijging van 12% in het aantal verkochte robots.

Hoewel het moeilijk is de opname van robotica in de medische productieindustrie te meten, tonen cijfers aan dat robotverkoop aan de elektronica-industrie, wat medische hulpmiddelen omvat, significant is gestegen sinds 2013.

De reden? Robotica biedt fabrikanten een manier om productielijnen te stroomlijnen, wat productiviteit verhoogt en workflows optimaliseert. In medische productie worden robots gebruikt over de hele productielijn – van assemblage tot inspectie en verpakking. Vanwege de strenge regulaties staan apparaatfabrikanten onder druk om hetzelfde product te reproduceren onder dezelfde strenge voorwaarden, met minimale downtime. Om bij te benen met de innovatiesnelheid, moeten medische fabrikanten productielijnen kunnen wijzigen wanneer nieuwe producten ontwikkeld moeten worden. Robotica en automatisering bieden modulaire systemen die efficiëntie en workflow bevorderen. Beweegbesturingssystemen helpen productielijnen medische hulpmiddelen in een flexibele werkruimte te assembleren en te verplaatsen; tegelijkertijd helpen besturings- en visiegestuurde systemen fabrikanten niet alleen bij pick-and-place, maar ook bij productveiligheid door barcodes te scannen en te verifiëren.

Neem Kuka's KR Agilus zes-as robot. Ontworpen voor hoge werksnelheden in beperkte ruimtes, kan Agilus op de vloer, plafond of muur worden gemonteerd, wat fabrikanten in staat stelt hun werkruimte te maximaliseren terwijl cyclus tijden verkort en productiekwaliteit toeneemt. Voor gebruik in diverse sectoren inclusief cleanrooms, streeft Agilus naar continue productiviteit door nooit een smeermiddelwijziging nodig te hebben.

Kijkend naar mens-robot collaboratie, heeft Festo een werkstation ontworpen dat zelflerende systemen combineert met kunstmatige intelligentie (AI) en robotgebaseerde automatisering. Het BionicWorkplace van Festo stelt mensen in staat om naast een bionische robotarm te werken in een volledig aanpasbare werkruimte. Werknemers worden ondersteund door een reeks systemen en perifere apparaten die hen ontlasten van vermoeiende of gevaarlijke taken. In tegenstelling tot andere robotische systemen die het menselijke element volledig vervangen, is BionicWorkplace gemaakt voor industrieën waarin de menselijke werknemer niet vervangbaar is. Het systeem leert van elke actie vanuit zijn basis en kan zichzelf optimaliseren om consistent te produceren. Beter nog, de processen en vaardigheden van het systeem kunnen naar andere BionicWorkplaces worden overgedragen, en in de toekomst verwacht Festo dat het mogelijk zal zijn om meerdere systemen in een globaal netwerk te integreren waarin orders autonoom worden geplaatst en uitgevoerd door de machines.

Steriliteit kan een belangrijke overweging zijn voor sommige medische hulpmiddelfabrikanten. Neal Welch, business manager life science bij Mitsubishi Electric, verklaart: "Automatisering heeft zich altijd geleend voor de productie van massaproduceerbare wegwerp medische hulpmiddelen en bulk verwerking van monsters – uit twee hoofredenen; initieel voor snelheid en herhaalbaarheid, en daarna omdat menselijke aanwezigheid een van de grootste contaminatierisico's vormt in een schone productie- of verwerkingsomgeving."

Riverside Medical Packaging uit Derby gebruikt robotica om productiviteit te verhogen. Het bedrijf keerde zich tot Mitsubishi Electric om de Shawpak thermovorm-sealmachines te ontwikkelen.

De machine, ontworpen voor cleanroom-omgevingen, gebruikt een innovatief vorm-, pak- en sealproces dat nu op een trommel wordt uitgevoerd in plaats van een lineair bandtransportsysteem. Productievoordelen komen doordat de machines beginnen bij slechts 1,5 meter en minder dan 2 m² innemen, een reductie van tot 95% vergeleken met traditionele form-fill-seal (FFS) machines.

"Een vergelijkbare FFS-machine kan van 7 tot 20 meter lang zijn afhankelijk van verpakkingsprocesvereisten, en een werkruimte van tot 40 m² innemen. Als resultaat kan een gegeven cleanroom-ruimte zes keer meer verpakkingsmachines met een Shawpak-ontwerp plaatsen, wat zowel productiviteit als doorvoer verhoogt." – Ivor Rowe, Technical Manager bij Riverside Medical

In het VK lijken fabrikanten terughoudend robotische systemen te implementeren. Een overheidsrapport vorig jaar toonde aan dat het VK achterloopt op internationale productieconcurrenten. De Made Smarter Review stelt dat voor elke 10.000 werknemers het VK slechts 33 robots heeft. Vergelijk dit met 93 in de VS en 170 in Duitsland en het is duidelijk waarom het VK onder andere landen scoort op productiviteit.

Inderdaad, een enquête van Protolabs onder 301 senior besluitvormers in de VK productieindustrie toonde aan dat automatisering niet zoveel impact heeft op bedrijfsmodellen. 15% van de respondenten zei geen automatisering in hun productiediensten te hebben, en 9,7% verwacht geen of slechts een kleine (15%) toename in automatisering de komende vijf jaar. De statistieken zijn zorgwekkend, gezien de technologische vooruitgang die fabrikanten ten goede komt.

Originele artikel link: https://www.medicalplasticsnews.com/news/opinion/how-robots-are-revolutionising-medical-device-manufacturing/

Een Mitsubishi Electric robotarm op een verpakkingsmachine, die hulpmiddelen in blisterverpakkingen plaatst voor sealing. [Bron: Mitsubishi Electric Europe B.V.]