يمكن لأنظمة "مصنع المستقبل" أن تتيح حلول أتمتة موسعة وأكثر تنوعًا، مما يسمح لمصنعي الأجهزة ببناء خطوات العملية وسرعة المعالجة ودورات المعالجة حول قدرات النظام.

تميل عمليات تصنيع الأجهزة الطبية إلى أن تكون منظمة للغاية، وتتطلب توثيقًا مكثفًا ومراقبة صارمة للجودة. كما أنها تحتاج إلى تحكم دقيق ومستويات عالية من عمليات التتبع والتجميع الآلية التي تكون خالية من الأخطاء قدر الإمكان.

تستثمر بعض الشركات المصنعة للتكنولوجيا الطبية في تقنيات جديدة مثل أنظمة نقل المواد التي يمكنها تمكين أنواع جديدة من الأتمتة لتحسين الإنتاجية وتوفير قدر أكبر من المرونة. وقد تساعد تقنيات النقل الجديدة هذه شركات تصنيع الأجهزة الطبية على تطوير عملياتها للاستفادة من القدرات التي يوفرها "مصنع المستقبل".

ما هذا؟

إن مصنع المستقبل عبارة عن رؤية ذكية ورشيقة للتصنيع يتم اعتمادها بسرعة عبر العديد من الصناعات. يشار إليه أيضًا باسم Industry 4.0 أو i4.0، يستخدم مصنع المستقبل أنظمة إنتاج رقمية ومتصلة بالكامل بشبكة كاملة لتزويد عمليات المصنع وإدارته بمعلومات متعمقة في الوقت الفعلي لزيادة قيمة وأداء كل آلة ووحدة إنتاج. .

يقوم البرنامج بجمع البيانات ونقلها ومعالجتها لتوفير شفافية الإنتاج والإجابات على الأسئلة المتعلقة باختناقات الإنتاج وسير العمل غير الفعال والمعدات التي تحتاج إلى صيانة وقائية.

قدرات أنظمة النقل الحالية

تتضمن أنظمة النقل القياسية عادةً ناقلات مزدوجة الجديلة أو ناقلات سلسلة بلاستيكية، والتي يمكنها نقل حمولات تبلغ 10 كجم أو أقل، مما يلبي متطلبات مجموعة واسعة من عمليات إنتاج الأجهزة الطبية والأطقم الطبية. تتراوح سرعات النقل النموذجية من 10 إلى 12 مترًا في الثانية، مع قيام المحولات بتفريغ المنتجات أو المكونات في محطات العمل أو أنظمة التجميع.

على الرغم من أنها كافية لبعض العمليات، إلا أنها يمكن أن تحد من الشركات التي تريد قدرات الصناعة 4.0. يتم تشغيل معظم الناقلات بواسطة محركات تيار متردد تدور بسرعة ثابتة وتتحرك في اتجاه واحد. يتم تسليم المنتجات المنقولة في صناديق أو على منصات نقالة إلى نقاط محددة على طول الناقل من خلال توقفات ميكانيكية أو هوائية أو محولات.

غالبًا ما يتضمن تتبع المنتجات على النظام إرفاق علامات RFID، إما مباشرة بالمنتج أو بالحقيبة التي تحتوي أحيانًا على عناصر متعددة. قد يطلب المنظمون من الشركات المصنعة للتكنولوجيا الطبية تتبع وتوثيق كيفية التعامل مع كل مكون في كل جهاز وتكامله واختباره طوال فترة الإنتاج.

يتم تحديد الإنتاجية مع هذه الناقلات القياسية من خلال الحد الأعلى للناقل. إذا كانت المنتجات الجديدة تتطلب إضافة محطة تجميع أو آلة إدخال الختم الآلي، فإن تعديل تخطيط الناقل يمكن أن يتطلب وقت توقف وتكاليف هندسية.

مزايا أنظمة النقل الصناعة 4.0

تم تصميم أنظمة نقل المواد الجديدة المجهزة لـ i4.0 لتوفير المزيد من المرونة والأتمتة. كما أنها تدعم إنتاجية أسرع بكثير، واستخدام أكثر كفاءة للمساحة الأرضية والتتبع السهل، ويمكنها توصيل تلك البيانات إلى أنظمة إدارة المصنع للتوثيق والتحليل.

تستخدم الأنظمة التي تستخدم المحركات الخطية لتعزيز سرعات النقل وإضافة نقاط توقف دقيقة محركًا خطيًا دوارًا مزودًا بمنصات قطع العمل المثبتة رأسيًا. يمكن تحديد حركة كل منصة بشكل فردي، مع نقاط توقف فردية قابلة للتكرار تبلغ 0.01 مم.

يسمح نظام القياس المتكامل بفهرسة دقيقة للمنصات، مما يلغي الحاجة إلى وحدات رفع وتحديد إضافية. يمكن تكوين مواضع التوقف في البرنامج في أي مكان حول النظام، حتى في المنحنيات، لزيادة جودة العملية والإنتاجية والكفاءة. ويمكن للنظام أيضًا أن يدعم سرعات نقل تصل إلى 150 مترًا في الدقيقة، وهو أسرع بكثير من العديد من الناقلات القياسية. نظرًا لأن كل منصة نقالة قابلة للبرمجة بشكل مستقل، فيمكن تتبع موقعها وتوثيقه بدقة. تعد عمليات التحول من منتج إلى آخر مع التغييرات في محطات التوقف أسرع وأبسط بكثير.

وقد استبدلت بعض هذه الأنظمة الناقلات المتعددة بنظام نقل خطي واحد ووفرت ما يقرب من 40% من المساحة الأرضية للمصنع.

وهي تدعم عادةً واجهات للعديد من حافلات الأتمتة عالية السرعة، مثل ProfiNet وEthernet IP وEtherCAT. تتيح هذه الواجهات تكاملًا أسهل مع العمود الفقري للاتصالات الآلية الحالي للشركة المصنعة، بالإضافة إلى الاتصال بأجهزة الحوسبة الطرفية مثل بوابات إنترنت الأشياء (IoT) التي يمكنها جمع البيانات ودمجها من جميع أنحاء المصنع.

فكر في خيارات النقل الخاصة بالمصنع

يمكن أن يصبح هذا الجيل الجديد من أنظمة نقل المواد أساسًا لحلول الأتمتة الموسعة والأكثر تنوعًا، مما يمكّن الشركات المصنعة للأجهزة من بناء خطوات العملية والسرعة والدورات الخاصة بها حول قدرات النظام.

تتمثل إحدى طرق ضمان النجاح في العمل مع الموردين ذوي المعرفة الذين تتوافق تقنيتهم ​​تمامًا مع مصنع المفاهيم المستقبلية. يتضمن ذلك فهم العمليات والمبادئ الخالية من الهدر وكيفية استخدام التكنولوجيا ضمن عملية بسيطة لتعظيم نتائج عمليات التحسين المستمر.