”Tulevaisuuden tehdas” -järjestelmät voivat mahdollistaa laajennetut ja monipuolisemmat automaatioratkaisut, joiden avulla laitevalmistajat voivat rakentaa prosessivaiheensa, prosessien nopeuden ja prosessisyklit järjestelmän ominaisuuksien ympärille.

Lääkinnällisten laitteiden valmistusprosessit ovat usein erittäin säänneltyjä, ja ne vaativat laajaa dokumentointia ja tiukkaa laadunvalvontaa. Ne vaativat myös tarkkaa valvontaa, korkeatasoista automatisoitua seurantaa ja mahdollisimman virheettömiä kokoonpanoprosesseja.

Jotkut lääketieteellisen teknologian valmistajat investoivat uusiin teknologioihin, kuten materiaalinkuljetusjärjestelmiin, jotka voivat mahdollistaa uudenlaisen automaation tuottavuuden parantamiseksi ja joustavuuden lisäämiseksi. Nämä uudet kuljetusteknologiat voivat auttaa lääkinnällisten laitteiden valmistajia kehittämään toimintaansa hyödyntääkseen "tulevaisuuden tehtaan" tarjoamia ominaisuuksia.

Mikä se on?

Tulevaisuuden tehdas on älykäs ja ketterä valmistusvisio, jota otetaan nopeasti käyttöön useilla toimialoilla. Tulevaisuuden tehdas, jota kutsutaan myös nimellä Industry 4.0 tai i4.0, käyttää digitalisoituja ja täysin verkotettuja tuotantojärjestelmiä tarjotakseen tehtaan toiminnalle ja johdolle reaaliaikaista ja yksityiskohtaista tietoa jokaisen koneen ja tuotantoyksikön arvon ja suorituskyvyn maksimoimiseksi.

Ohjelmisto kerää, siirtää ja käsittelee dataa tarjotakseen tuotannon läpinäkyvyyttä ja vastauksia kysymyksiin tuotannon pullonkauloista, tehottomista työnkuluista ja ennakoivaa huoltoa tarvitsevista laitteista.

Nykyisten liikennejärjestelmien ominaisuudet

Vakiokuljetinjärjestelmiin kuuluvat tyypillisesti kaksisäikeiset kuljettimet tai muoviketjukuljettimet, jotka voivat kuljettaa enintään 10 kg:n kuormia, mikä täyttää laajan valikoiman lääkinnällisten laitteiden ja lääkintäpakkausten tuotantotoimintojen vaatimukset. Tyypilliset kuljetusnopeudet ovat 10–12 metriä sekunnissa, ja ohjaimet purkavat tuotteita tai komponentteja työasemilla tai kokoonpanojärjestelmissä.

Vaikka nämä kuljettimet riittävät joihinkin toimintoihin, ne voivat rajoittaa yrityksiä, jotka haluavat Teollisuus 4.0 -ominaisuuksia. Useimmat kuljettimet toimivat vaihtovirtamoottoreilla, jotka pyörivät vakionopeudella ja liikkuvat yhteen suuntaan. Laatikoissa tai lavoilla kuljetettavat tuotteet toimitetaan kuljettimen pituudella oleviin määrättyihin pisteisiin mekaanisten tai pneumaattisten pysäyttimien tai ohjainten avulla.

Tuotteiden seuranta järjestelmässä tarkoittaa usein RFID-tunnisteiden kiinnittämistä joko suoraan tuotteeseen tai laukkuun, joka joskus sisältää useita tuotteita. Sääntelyviranomaiset voivat vaatia lääketieteellisen teknologian valmistajia seuraamaan ja dokumentoimaan, miten jokaisen laitteen jokaista komponenttia on käsitelty, integroitu ja testattu tuotannon aikana.

Näiden vakiokuljettimien läpimenoaika määräytyy kuljettimen ylärajan mukaan. Jos uusiin tuotteisiin on lisättävä kokoonpanoasema tai automaattinen tiivisteiden asennuskone, kuljettimen asettelun muuttaminen voi aiheuttaa seisokkiaikaa ja suunnittelukustannuksia.

Teollisuus 4.0 -kuljetusjärjestelmien edut

Uudet, i4.0-valmiit materiaalinkuljetusjärjestelmät on suunniteltu tarjoamaan enemmän joustavuutta ja automaatiota. Ne tukevat myös paljon nopeampaa läpivirtausta, tehokkaampaa lattiatilan käyttöä ja helppoa seurantaa, ja ne voivat välittää tiedot laitoksen hallintajärjestelmiin dokumentointia ja analysointia varten.

Järjestelmissä, jotka käyttävät lineaarimoottoreita kuljetusnopeuksien tehostamiseen ja tarkkojen pysäytyspisteiden lisäämiseen, käytetään pyörivää lineaarimoottoria ja pystysuunnassa asennettuja työkappalepaletteja. Kunkin paletin liike voidaan määrittää erikseen, ja toistettavat, yksittäiset pysäytyspisteet ovat 0,01 mm:n tarkkuudella.

Integroitu mittausjärjestelmä mahdollistaa lavojen tarkan indeksoinnin, mikä eliminoi lisänosto- ja paikannusyksiköiden tarpeen. Pysäytysasemia voidaan konfiguroida ohjelmistolla mihin tahansa järjestelmän osaan, jopa kaarteisiin, prosessin laadun, tuottavuuden ja tehokkuuden parantamiseksi. Järjestelmä tukee myös jopa 150 metrin minuutissa kuljetusnopeuksia – huomattavasti nopeampia kuin monet vakiokuljettimet. Koska jokainen lava on itsenäisesti ohjelmoitavissa, sen sijaintia voidaan seurata ja dokumentoida tarkasti. Vaihdot tuotteesta toiseen asemien pysäytysten muutoksilla ovat paljon nopeampia ja yksinkertaisempia.

Joissakin näistä järjestelmistä on korvattu useita kuljettimia yhdellä lineaarisella kuljetusjärjestelmällä ja säästetty lähes 40 % laitoksen lattiatilasta.

Ne tukevat yleensä liitäntöjä monille nopeille automaatioväylille, kuten ProfiNet, Ethernet IP ja EtherCAT. Nämä liitännät mahdollistavat helpomman integroinnin valmistajan olemassa olevaan koneen tietoliikennerunkoverkkoon sekä yhteyden muodostamisen reunalaskentalaitteisiin, kuten esineiden internetin (IoT) yhdyskäytäviin, jotka voivat kerätä ja integroida dataa koko tehtaan lattialta.

Harkitse tehtaan kuljetusvaihtoehtoja

Tämä uuden sukupolven materiaalinkuljetusjärjestelmä voi muodostaa perustan laajennetuille ja monipuolisemmille automaatioratkaisuille, joiden avulla laitevalmistajat voivat rakentaa prosessinsa vaiheet, nopeuden ja syklit järjestelmän ominaisuuksien ympärille.

Yksi tapa varmistaa menestys on työskennellä osaavien toimittajien kanssa, joiden teknologia on täysin linjassa tulevaisuuden tehtaan konseptien kanssa. Tähän sisältyy lean-prosessien ja -periaatteiden ymmärtäminen sekä teknologian hyödyntäminen lean-toiminnassa jatkuvan parantamisen prosessien tulosten maksimoimiseksi.