A Sumitomo (SHI) Demag bemutatja az orvosi alkatrészek gyártásának jövőjét

A Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH a Fakuma 2021 kiállításon egy teljesen automatizált és nagy hatékonyságú gyártócellát mutat be orvosi műszaki alkatrészek gyártására. A reflektorfényben a teljesen elektromos IntElect S 100/460-250 fröccsöntőgép áll, amely az engeni Waldorf Technik GmbH automatizálási rendszerével rendelkezik, és a szabadalmaztatott Vario Tip FSS rendszerén alapul. Ezt a kiállítási tárgyat kifejezetten orvosi inzulin fecskendők kupakjainak hat másodperces ciklusidővel történő gyártására tervezték egy 16 üregű szerszámon.

Az FSS a Floor Space Saving (helytakarékos) rövidítése, amely a Vario-Tip konstrukcióban a hagyományos modellhez képest jelentősen csökkentett helyet jelent. Ennek ellenére a magas funkcionalitás és a variálhatóság megmarad. A rendszert a különböző szerszámkonfigurációk és csomagolási egységek elhelyezésének felülmúlhatatlan szabadsága jellemzi. Ezenkívül számos egyedi, ügyfélspecifikusan alkalmazható funkciót is tartalmaz.

Közvetlenül a kupakok fröccsöntőgépből való kivétele után a kivevő megfogó sorban átadja azokat. A kupakokat az üregszámok szerint sorba rendezi egy csúszóasztalra, és onnan állványokba helyezi, fenntartva az egyes üregek szortírozását. Anatol Sattel, a Medical üzletfejlesztési igazgatója ismerteti a folyamatot: "A töltés után az alkatrészeket Kitov-kamerával ellenőrzik az esetleges sérülések szempontjából. Mind a 16 alkatrész kidobásakor a rendszerben található egy minőségbiztosítási (QA) állomás. Ezután egy Sawyer cobot várakozik a rendszer kimeneténél, és kiveszi a megtöltött állványokat a rendszerből."

Az automatizálási rendszert a Hahn Digital, a Hahn csoport leányvállalata, a Hahn Digital, Rheinböllen, Smart Services EVE Suite integrációja teszi teljessé. Ez az innovatív megoldás támogatja az ügyfeleket a digitális átalakulás és az intelligens gyártási stratégiák megvalósításában. Az egyik komponens, az EVE Analytics lehetővé teszi az üzemek több helyszínen történő valós idejű felügyeletét. Egyedi műszerfalakat létrehozva független folyamat- és gépadatok rögzítésre kerülnek, további elemzési lehetőségekkel.

Az EVE Analytics használatával a leállások ideje masszívan csökkenthető. A célzott, valós idejű értesítések és a helytől független állapotfrissítések gyorsabb reagálást tesznek lehetővé. "Az adatelemzés és a KPI-alapú műszerfalak garantálják a hatékony felügyeletet" - mondja Sattel. A rendszer automatikusan elvégzi az összefüggések és az optimális beállításoktól való eltérések adatelemzését. A prediktív elemzés segítségével az adatokból betekintést nyerhetünk a folyamatos termelési teljesítmény fenntartásához.


Digitalizációs projekt az alkatrészek átfogó minőségellenőrzéséhez és nyomon követhetőségéhez


"Különösen az orvostechnika területén elengedhetetlen az alkatrészgyártás átfogó minőségellenőrzése és nyomon követhetősége" - magyarázza Anatol Sattel. "Digitalizációs projektünk több mint megfelel ezeknek a követelményeknek. Jelenleg egy IoT-műszerfal kifejlesztésén dolgozunk, amely lehetővé teszi az adatok elemzését és vizualizálását, a know-how átadását és tárolását, a karbantartás tervezését és előrejelzését. A világos lépéseket biztosító irányított segédrendszer mellett más autonóm funkciók is beépítésre kerülnek."

A Sattel szerint a ciklus- és időfüggő adatok a gép interfészén keresztül gyűjthetők, és egy App-alapú műszerfalon keresztül térképezhetők fel. Kezdetben ezek felhasználhatók az adatkiszolgáló tárolására, a KPI műszerfalak létrehozására, az élő adatok vizualizálására, valamint a múltbeli adatok és a trendelemzés megjelenítésére. Emellett egy hibaelhárítási útmutató segít a folyamatok eltéréseinek megoldásában és értékelésében.

A közeljövőre nézve a Sumitomo (SHI) Demag tervezi az assistance Apps - a folyamatok beállítására és optimalizálására szolgáló rendszer fejlesztését, egy anyag- és tudáskönyvtár bevezetését, valamint a szimulációs eszközök integrálását a fejlett beállításokhoz és a folyamatok mélyebb megismeréséhez. "A mi víziónk egy olyan intelligens gép, amely önállóan képes előrejelzéseket készíteni az alkatrészminőségről, a gép kopásáról és a meghibásodásokról, valamint online optimalizálásokat végezni" - mondja Sattel. "Ez lehetővé teszi a folyamatok konzisztenciájának növelését, a termékminőség javítását és a karbantartás megfelelő beállítását."


Az energia-visszanyerő rendszer megnövelt kapacitása még jobb hatékonyságot biztosít


A digitalizálási projekt első eredményeit a Fakuma standján (B1-1105) a teljesen elektromos hajtású IntElect S 100t gépen lenyűgözően szemléltetik. Ez a bemutató egyúttal demonstrálja a Sumitomo (SHI) Demag kompetenciáját a rendkívül szűk tűréshatárokkal rendelkező orvosi alkalmazások tömeggyártásában. A nagy pontosságú közvetlen meghajtási technológia nagyobb precizitást és megismételhetőséget biztosít, ami jobb minőségű orvosi alkatrészeket eredményez. A rendszer különösen tiszta, hűvös, gyors és csendes.

Az energiahatékonyság és a teljes üzemeltetési költség (TCO) is jelentősen javul a nagy teljesítményű hajtásoknak köszönhetően, amit a gépeken és alkatrészeken végzett átfogó élettartam-tesztek is megerősítenek. A legkeményebb körülmények között tesztelt orsók még több millió ciklus után sem mutattak látható kopás jeleit. "Az energia-visszanyerő rendszerünk kapacitásának növelése nemcsak a hatékonyságot javította, hanem az IntElect elektromos alkatrészeinek élettartamát is növelte" - magyarázza Sattel. Emellett az orsók, a motorok és az inverterek jobb hőmérséklet-szabályozása segít a gép biztonságos működésében, még a legigényesebb alkalmazásokban is.

"Az állandóbb üzemi hőmérsékletnek köszönhetően csökken az energiafogyasztás, mivel kevesebb hőt kell elvezetni a légkondicionált környezetből" - számol be a szakértő. "A hosszú élettartam és az energiahatékonyság döntő tényezők az Act! Fenntarthatósági törekvéseink eléréséhez. A Sumitomo (SHI) Demag elkötelezett a jövőbeli fenntartható innovációk fejlesztése mellett, olyan gépek gyártásával, amelyek hozzájárulnak ehhez. Az ökológiai és környezettudatos tudatosság része ennek a vállalati társadalmi felelősségvállalási tervnek" - állítja Sattel.

Az orvosi üzletfejlesztési igazgató emellett egy másik fontos szempontot is kiemel. Az orvostechnikai eszközökre vonatkozó ISO 13485 kifejezett minőségirányítási és validálási szabványoknak való megfelelés érdekében új gépfelhasználói paramétereket vezettek be. A folyamatokat bizonyos sávszélességeken belül tartják, és a kezelők engedély nélkül nem módosíthatják a nyomást, a hőmérsékletet, az áramlási és a hűtési sebességet. "A validált fröccsöntési folyamatok betartása az orvosi alkalmazásokhoz" - teszi hozzá Sattel.


Több tűs zárórendszer a maximális alkatrészkibocsátásért minimális helyen


A Kebo AG (Neuhausen am Rheinfall) szállítja a 16 üregű szerszámot a Fakuma kiállításon az inzulinkupakok gyártásához. Mivel az orvostechnikában az egyre kisebb alkatrészgeometriákat és súlyokat célzó, kritikus tűréseket és nagyfokú összetettséget magában foglaló trend egyre kisebb alkatrészeket céloz meg, a svájci családi tulajdonban lévő vállalat egy új Multivalve rendszert mutat be. A tűszelepes rendszerek iránti megnövekedett keresletnek eleget téve első osztályú spriccminőséget, nagy gyártási mennyiséget - a bevált Kebo klaszteres kialakításnak köszönhetően (60 mm-es osztókör átmérő) - és kompakt szerszámméretet kínál, hogy a lehető legkisebb fröccsöntőgépeken is elférjen. Hosszú élettartamával és nagyfokú karbantartási egyszerűségével is lenyűgöz.

Ebben a Multivalve rendszerben a fejlesztőcsapatnak sikerült megőrizni a meglévő nyitott, kompakt, tűzáró klaszter elrendezés helyigényét. Az apró üregtávolság maximális alkatrészkibocsátást biztosít egy ilyen méretű szerszámfelülethez. A kiállításon a legnagyobb tágulási fokozatot mutatják be klaszterenként nyolc üreggel. Négy vagy hat üreg is megvalósítható, az alkatrészgeometriától és a befecskendezési helyzettől függően. Egyedülálló módon a rendszer az egyes üregeket is könnyen és biztonságosan elhelyezheti.

Mivel az orvosi piac jellemzően teljesen elektromos megoldásokat követel meg, különösen a tisztaterekben, a Kebo a tűzáró fúvókákat egy elektromos lemezen keresztül működteti. A nagy pontosság, tisztaság és folyamatbiztonság mellett a megoldás meggyőzően magas ismétlési pontosságot, alacsonyabb kopást és nagyon jó hőmérséklet-szabályozást biztosít. Ezenkívül a tűk sebessége egyedileg állítható. Az elektromos tűzárás alternatívájaként a meghajtás pneumatikus működtetése is elérhető.


Előre meghatározott orvostechnikai alkalmazásokhoz szabályozott tisztatér-szabályozás


A forrócsatornás tűzárók szerszámban történő vezérlését a Kebo a baden-badeni Mold-Masters által tervezett M-Ax vezérlőegységet alkalmazza. Ez az egység meghatározott sebességgel és mozgásprofilokkal nyitja és zárja a forrócsatorna-tűket, és ellenőrzi a véghelyzetet. Tempmaster sorozatú vezérlője nagyon rugalmas, bármilyen alkalmazáshoz beállítható, és nem igényel programozási ismereteket. Az összes lineáris (pl. maghúzók, kidobók) és forgó tengelyt (pl. indexlemezek, forgótányérok) vezérlő, teljesen elektromos M-Ax egység ideálisan alkalmas tisztatéri környezetbe és így szabályozott orvosi alkalmazásokhoz.

Az M-Ax maximális pontosságot és a legegyszerűbb automatizált szerszám testreszabási lehetőségeket kínálja. A szervo tengelyvezérlési funkciók akár 256 hőmérséklet-szabályozási zónával is kombinálhatók. Akár 64 bemenet és kimenet is megvalósítható, ami az összes fröccsöntési funkció teljes körű vezérlését biztosítja. Emellett a vezérlő nagyon hatékony, akár 60 százalékkal kevesebb energiát fogyaszt. Ez a szervohajtásoknak köszönhető, amelyek csak mozgáskor igényelnek áramot. Egy készülék több szerszámhoz is használható, ami növeli a rugalmasságot. A kompakt kialakítás mellett a nagyméretű szimbólumokkal ellátott érintőképernyő egyszerű kezelhetőséget és felhasználóbarát, intuitív szervo- és hőmérséklet-szabályozást biztosít.


Könnyen áramló, teljesítmény-optimalizált, orvosi szempontból biztonságos PP kopolimer


A standon használt műanyag granulátum különösen alkalmas orvosi alkalmazásokhoz, amelyet 70 g/10 perc olvadékáramlási sebesség jellemez, hogy megkönnyítse a 16 üregű szerszám teljes feltöltését. A bécsi Borealis AG által szállított Sumitomo (SHI) Demag korábban már együttműködött ezzel a partnerrel a Bormed védjeggyel ellátott anyagból készült pipettahegyek sikeres tesztelése során - emeli ki a Sattel.

A Borealis által kifejezetten erre a célra kifejlesztett, nagy áramlási képességű heterofázisú PP kopolimer támogatja az egészségügyi ügyfeleket abban, hogy megfeleljenek az EU orvostechnikai eszköz (MDR) és in vitro diagnosztikai (IVDR) előírásainak, ezáltal növelve a betegbiztonságot. A jobb áramlást és nagy ütésállóságot kínáló anyag nagy áramlási képessége a gép teljesítménye szempontjából optimalizálja a gyártási ciklusidőt.

A Sattel következtetése: "A legutóbbi nagy kiállításunk óta az orvostechnikai ágazat az új uniós orvostechnikai eszközökre vonatkozó előírások bevezetése mellett jelentős világjárványügyi kihívásokkal is szembesült. Ennek ellenére az iparágra összpontosító értékesítési struktúránk lehetővé tette számunkra, hogy gyorsan reagáljunk, és sokkal célzottabban és hatékonyabban alkalmazzuk iparági kompetenciánkat és szakértelmünket orvosi ügyfeleink javára. Emellett a főbb ipari partnereinkkel folytatott együttműködési programunk továbbra is támogatja az átalakító projekteket, fenntartva az SDG preferált partneri pozícióját, és közvetítve azt a régóta fennálló üzenetünket, hogy velünk "a legkönnyebb együtt dolgozni".