Systeme der „Fabrik der Zukunft“ können erweiterte und vielseitigere Automatisierungslösungen ermöglichen, sodass Gerätehersteller ihre Prozessschritte, Prozessgeschwindigkeiten und Prozesszyklen an den Fähigkeiten des Systems ausrichten können.

Die Herstellungsprozesse medizinischer Geräte unterliegen in der Regel strengen Vorschriften und erfordern eine umfassende Dokumentation und strenge Qualitätskontrollen. Darüber hinaus sind präzise Steuerung, ein hohes Maß an automatisierter Nachverfolgung und möglichst fehlerfreie Montageprozesse erforderlich.

Einige Hersteller von Medizintechnikprodukten investieren in neue Technologien wie Materialtransportsysteme, die neuartige Automatisierungsformen ermöglichen, die Produktivität steigern und für mehr Flexibilität sorgen. Diese neuen Transporttechnologien können Herstellern von Medizinprodukten helfen, ihre Abläufe weiterzuentwickeln und die Möglichkeiten der „Fabrik der Zukunft“ zu nutzen.

Was ist das?

Die Fabrik der Zukunft ist eine intelligente und agile Vision für die Fertigung, die sich branchenübergreifend schnell durchsetzt. Auch als Industrie 4.0 oder i4.0 bezeichnet, nutzt die Fabrik der Zukunft digitalisierte und vollständig vernetzte Produktionssysteme, um Betrieb und Management in Echtzeit mit detaillierten Informationen zu versorgen und so den Wert und die Leistung jeder Maschine und Produktionseinheit zu maximieren.

Mithilfe von Software werden Daten gesammelt, übertragen und verarbeitet, um Transparenz in der Produktion zu schaffen und Antworten auf Fragen zu Produktionsengpässen, ineffizienten Arbeitsabläufen und Geräten zu geben, die einer vorbeugenden Wartung bedürfen.

Fähigkeiten aktueller Transportsysteme

Standardfördersysteme umfassen typischerweise Doppelstrangförderer oder Kunststoffkettenförderer, die Lasten von höchstens 10 kg transportieren können und damit den Anforderungen einer breiten Palette von Produktionsabläufen für medizinische Geräte und medizinische Kits gerecht werden. Typische Transportgeschwindigkeiten liegen zwischen 10 und 12 Metern pro Sekunde. Umlenker entladen Produkte oder Komponenten an Arbeitsplätzen oder Montagesystemen.

Obwohl diese Förderbänder für manche Anwendungen ausreichend sind, können sie Unternehmen, die Industrie 4.0-Kompetenzen anstreben, einschränken. Die meisten Förderbänder werden von Wechselstrommotoren angetrieben, die sich mit konstanter Geschwindigkeit in eine Richtung bewegen. Produkte, die in Behältern oder auf Paletten transportiert werden, werden über mechanische oder pneumatische Anschläge oder Umlenkungen an festgelegte Punkte entlang des Förderbands geliefert.

Die Produktverfolgung im System erfolgt häufig durch Anbringen von RFID-Tags, entweder direkt am Produkt oder an einem Behälter, der manchmal mehrere Artikel enthält. Aufsichtsbehörden können von Herstellern medizintechnischer Geräte verlangen, dass sie die Handhabung, Integration und Prüfung aller Komponenten in jedem Gerät während der gesamten Produktion nachverfolgen und dokumentieren.

Der Durchsatz dieser Standardförderer wird durch die Förderleistungsgrenze bestimmt. Wenn für neue Produkte eine Montagestation oder eine automatische Dichtungseinlegemaschine erforderlich ist, kann eine Änderung der Fördereranordnung Ausfallzeiten und Engineering-Kosten verursachen.

Vorteile von Industrie 4.0-Transportsystemen

Neue, i4.0-fähige Materialtransportsysteme bieten mehr Flexibilität und Automatisierung. Sie ermöglichen zudem einen deutlich schnelleren Durchsatz, eine effizientere Flächennutzung und eine einfache Nachverfolgung. Die Daten können zur Dokumentation und Analyse an Anlagenmanagementsysteme übermittelt werden.

Systeme, die Linearmotoren zur Erhöhung der Transportgeschwindigkeit und zur präzisen Festlegung von Haltepunkten verwenden, nutzen einen rotierenden Linearmotor mit vertikal montierten Werkstückpaletten. Die Bewegung jeder Palette kann individuell definiert werden, mit wiederholbaren, individuellen Haltepunkten von 0,01 mm.

Das integrierte Messsystem ermöglicht eine präzise Palettenpositionierung, wodurch zusätzliche Hub- und Positionierungseinheiten überflüssig werden. Stopppositionen lassen sich softwareseitig überall im System konfigurieren, auch in Kurven, um Prozessqualität, Produktivität und Effizienz zu steigern. Das System unterstützt zudem Transportgeschwindigkeiten von bis zu 150 Metern pro Minute – deutlich schneller als viele Standardförderer. Da jede Palette unabhängig programmierbar ist, lässt sich ihre Position präzise verfolgen und dokumentieren. Produktwechsel mit Änderungen an Stationsstopps sind deutlich schneller und einfacher.

Bei einigen dieser Systeme wurden mehrere Förderbänder durch ein einziges lineares Transportsystem ersetzt, wodurch fast 40 % der Stellfläche des Werks eingespart wurden.

Sie unterstützen in der Regel Schnittstellen für viele Hochgeschwindigkeits-Automatisierungsbusse wie ProfiNet, Ethernet IP und EtherCAT. Diese Schnittstellen ermöglichen eine einfachere Integration in das bestehende Maschinenkommunikations-Backbone eines Herstellers sowie die Anbindung an Edge-Computing-Geräte wie IoT-Gateways (Internet of Things), die Daten aus der gesamten Fabrikhalle erfassen und integrieren können.

Berücksichtigen Sie die Transportoptionen für Ihr Werk

Diese neue Generation von Materialtransportsystemen kann die Grundlage für erweiterte und vielseitigere Automatisierungslösungen bilden und es Geräteherstellern ermöglichen, ihre Prozessschritte, Geschwindigkeiten und Zyklen an den Fähigkeiten des Systems auszurichten.

Ein Weg zum Erfolg ist die Zusammenarbeit mit kompetenten Lieferanten, deren Technologie optimal auf die Konzepte der Fabrik der Zukunft abgestimmt ist. Dazu gehört das Verständnis von Lean-Prozessen und -Prinzipien sowie der Einsatz von Technologie in einem Lean-Betrieb, um die Ergebnisse kontinuierlicher Verbesserungsprozesse zu maximieren.