يجب على علوم الحياة والمعدات الطبية والطبية الحيوية متابعة التحسينات المستمرة في التكنولوجيا المتقدمة وسير العمل والعمليات لمتابعة الضغوط التنافسية ونمو السوق. لكن التقدم لا يمكن أن يركز فقط على توسيع النجاح ؛ يجب أن يضمن أيضًا الدقة والموثوقية والوظائف أثناء التشغيل-الوقاية من حالات الفشل قيد الاستخدام.

إن إهمال التحسينات والضمان في أحد المكونات البسيطة على ما يبدو في أنظمة الحركة الخطية في العملية يمكن أن يولد عواقب تتراوح من غير مريح إلى كارثية. يجب أن يظل الشركات المصنعة ، وكذلك المستخدمين ، متيقظين.

من خلال التركيز الصحيح ، يمكن تحديد أنظمة الحركة الخطية من الجيل التالي وتصميمها وتثبيتها وصيانتها للتقدم وضمان فوائد علوم الحياة والمعدات الطبية والطبية الحيوية في تطبيقات حيوية وحتى لإنقاذ الحياة.

عواقب

نظرًا لأن الحركة الخطية الموثوقة هي ضرورة تشغيلية ، يجب على شركات تصنيع المعدات والمستخدمين مراقبة مخاطر الفشل النادرة نسبيًا في مكونات أو أنظمة الحركة الخطية طوال العملية. يشمل هذا القلق معدات تتراوح من تسلسل الحمض النووي إلى الطباعة الحيوية إلى المجاهر الذرية (AFMS).

المخاطر هائلة.

يمكن أن يكلف فشل جزء واحد أو نظام للمستخدمين مئات الآلاف من الدولارات حتى لحدث توقف قصير المدة نسبيًا. اعتمادًا على الموقع والشدة ووقت الاستجابة للإصلاح أو الاستبدال ، يمكن أن تتصاعد التكاليف إلى حد كبير.

مخاطر سلامة الموظفين هي مصدر قلق آخر. في حين أن العيوب النادرة ، أو الفشل في متابعة الضمانات التشغيلية ، يمكن أن تؤدي إلى أي شيء من نقاط قرصة إلى مراحل هارب وتسبب أضرارًا من الإصابات الساحقة إلى الصدمة الكهربائية.

المواصفات والتصميم

يكون منشأة تصنيع الحركة الخطية معتمدة بالكامل من ISO لضمان الاتساق في جميع عملياتها الرئيسية. بالإضافة إلى ذلك ، تساعد بناء النموذج الأولي الدقيق في كشف الخطوات التي هي مفتاح الحفاظ على الأداء وموثوقية مكون الحركة أو النظام النهائي. يمكن أن يؤدي ذلك في نهاية المطاف أو عدم إجراء أي من الخطوات الصغيرة الحاسمة في التجميع أو الاختبار في نهاية المطاف إلى نظام فاشل في هذا المجال.

يقوم العديد من الشركات المصنعة أيضًا بإنشاء أهداف تترجم إلى سنوات عديدة من الخدمة الموثوقة قبل ترقية المعدات. لذلك من المهم حساب عمر خدمة المكون بشكل صحيح. نظرًا لأن دورات الرسوم قد تختلف من التطبيق إلى التطبيق ، يتم ذكر حياة الخدمة بالكيلومترات التي تم نقلها للعديد من مكونات الحركة الخطية. يجب على صانع الحركة الخطية ترجمة هذا الحساب إلى قرارات مختلفة حول المنتج.

على سبيل المثال ، يحدد كبل واحد يستخدم على نطاق واسع أكثر من 10 ملايين دورة مرنة إذا تم الحفاظ على دائرة نصف قطرها 50 مم أو أكبر. ولكن ، إذا لم يكن نصف قطر الانحناء حجمه بشكل صحيح ، فإن الجسيمات التي تسقط من الكبل أو الإجهاد على مسارات الكابلات أو الموصلات يمكن أن تسبب الفشل المبكر في العملية (خاصةً عندما لا يتم ملاحظة جداول الصيانة بشكل صارم).

النظر في التخصيص

تلعب الأجزاء الجاهزة دورًا مهمًا في العديد من مجموعات المعدات. أحد الشواغل ، على سبيل المثال ، هو أن عنصر مرحلة الحركة الخطية للمخزون قد لا يكون قد تم تصميمه وبناءه للعمل مع المزيج الدقيق من المكونات والهياكل الأخرى التي يقوم المورد بتجميعها. عدم توافق غير متوقع قد ينشأ.

والسؤال هو: هل ستشكل الشركة المصنعة مشكلات أثناء التصميم الروتيني وبروتوكولات مراقبة الجودة والتفتيش؟ من المحتمل. ولكن ليس بالتأكيد.

في كثير من الأحيان ، يمكن فقط للعروض المخصصة تحقيق أهداف متطلبات الأداء والتصميم المحددة. إنها تسمح للشركة المصنعة بالتركيز على جوانب تصميم المرحلة التي يتطلبها التطبيق ، وتحديداً عوامل الخياطة من السرعة إلى التسارع إلى الاستقرار. يمكنهم حتى تقليل التكلفة من خلال التخلص من الميزات غير الضرورية التي تأتي قياسية مع مرحلة الجرف. وهي تضمن حلًا متكاملًا دون عدم توافق خفي.

يجب أن يبحث الموردون عن التحكم الحقيقي في "مواصفات من النماذج إلى النمط" لترتيبهم من الشركة المصنعة للحركة الخطية. يعد هذا التخصيص الذكي أمرًا حيويًا لتوقع أوجه القصور في المنتج والقضاء عليها ، وتجنب حواجز الطرق في التكامل ومنع الفشل طوال الوقت.

حدد المنتجات ذات الحجم الدقيق أو الشكل أو الطلاء أو المواد التي تتطلبها الوظيفة. والإصرار على الحلول التي تفي بالأهداف الفريدة للدقة والسرعة والتسطيح والتحويل المسبق (لزيادة الصلابة عن طريق القضاء على التصاريح الداخلية) وحياة الخدمة ومستويات الصيانة والسعر.

في بعض الأحيان ، قد تساعد مواد أكثر إبداعًا أيضًا في تقليل المخاطر في تصميمات مخصصة محددة. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي بناء ألياف الكربون إلى تحسين القوة الهيكلية والتصلب والاستقرار (على الرغم من انخفاض وزنه وسمكه). في الوقت نفسه ، قد تكون محامل السيراميك حلاً قابلاً للتطبيق لقضايا تزييت محددة.

التعامل مع الرعاية

بمجرد وصول مكون الحركة الخطي الموجهة إلى تطبيق معين على أرضية صانع المعدات ، يمكن أن تنشأ مخاطر أخرى.

قد يتم استدعاء الشركات المصنعة للحركة الخطية لحل مجموعة من المشكلات الناشئة في هذه المرحلة المتوسطة. على سبيل المثال ، قد يعاني المحرك الخطي من مشكلة ملزمة ، حيث يفرك الملف الذي يسافر داخل المسار المحرك على المسار في سفره. قد يكون سبب ذلك قضية التعامل بسبب التزحلق على تحول الملف قليلاً أو المسار خارج المحاذاة. من الممكن أن تصطدم السرج - الجزء المرحلة المتحركة - بالتشويه. في بناء الأداة الأكبر ، يمكن إضافة مسامير طويلة جدًا ، مما يؤدي إلى دفع لوحة الحركة الخطية إلى أخرى ، مما يسبب خدوش وخطر قوى غير متوقعة أثناء التشغيل. من الممكن أيضًا أن يتم فك الملف من تصاعده للسماح للوصول بتشغيل كبل إضافي ، ثم إعادة تدوينه بشكل غير صحيح.

تدير مثل هذه الحوادث مخاطر تتراوح من تدهور طفيف للأداء في العملية إلى المحركات المحترقة وأحداث التوقف الرئيسية. تحضير السطح أيضا يستحق الاهتمام الوثيق. يجب أن تتطابق التسامح في جميع التفاصيل.

في بعض الحالات ، قد تصدر أدوات بناء الشركة المصنعة لهذه العمليات مكون الحركة الخطي تم إنشاؤه من أجل تسطيح السفر ، على سبيل المثال 0.0005 بوصة. لكن صانع الأدوات بعد ذلك يمسك بالمكون وصولاً إلى مجموعة أكبر مع تسطيح قدره 0.005 بوصة فقط. قد يكون التواء الناتج عن المرحلة غير محسوس تقريبًا. على سبيل المثال ، قد يتسبب ذلك في ربط المحامل مما يؤدي إلى ارتداء محامل مبكرة ، وقوى إضافية على برغي الكرة أو متطلبات الطاقة الأعلى من المحركات الخطية التي تؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة والفشل المحتمل.

الحصول على الأرض

إن التأكد من أن جميع المكونات في نظام الحركة الخطية لها تأريض كهربائي مناسب هو الاحتياطات الأخرى التي يمكن للمصنعين القيام بها لمنع مشكلة في المستقبل. قد تؤدي هذه الرقابة إلى مخاطر الصدمة الكهربائية للمشغلين. ولكن يمكن أن يكون لها أيضا تأثير على أداء النظام.

يمكن أن تحفز حلقة الأرض في النظام التي تتغذى عبر المسار الأرضي قراءات كاذبة في المشفر بحيث يسافر المكون فقط 1 مم ، لكن تحكم يسجل 100 مم. إذا تم تفويت الرقابة ، على سبيل المثال ، قد تؤدي الدقة الموضعية إلى أخطاء في قراءات الأدوات التي تؤدي إلى تحليل غير دقيق.

النقل والتركيب

تمت مناقشة المقاومة المنخفضة نسبيًا لأنظمة الحركة الخطية للتأثير على التحميل في وقت سابق. تحدث نقاط المخاطر الأكثر أهمية بشكل طبيعي في ثلاث فترات:

• أثناء النقل من مورد الحركة الخطي إلى صانع أدوات المعدات ؛
• أثناء وصول ودمج النظام إلى أداة المعدات ؛
• أثناء نقل مجموعة المعدات النهائية إلى قاع العملية والتركيب.

يمكن لمورد الحركة الخطية الموثوقة والموثوقة أن يقلل بشكل كبير من فرصة تلف الصدمة خلال المرحلة الأولى. يمكن لخبراء الموردين التأكد من قيود مساحة التصنيع في وقت مبكر ، بحيث لا يصممون مرحلة كبيرة جدًا أو ثقيلة جدًا بحيث لا يمكن تجميعها بسهولة في غرفة نظافة أو صناديق تصنيع. يمكنهم أيضًا التخطيط لاستخدام معدات النقل (الرافعات ، والدمى ، وما إلى ذلك) بحيث يمكن نقل المرحلة بأمان من الصندوق إلى الأداة ، مما يقلل من خطر الإصابة بالموظفين في الموقع ، وكذلك فرصة التأثيرات الضارة.

أخيرًا ، أثناء التثبيت ، يمكن تزويد نظام الحركة الخطية أو الجزء ذي الصلة من الأداة بتدابير العزلة السلبية الضرورية (مثل أقدام المطاط أو الوسادات) أو مخمدات العزلة النشطة (أنظمة الوسادة الهوائية المعدلة حسب المستشعر) لتقليل فرصة الصدمة أو الاهتزاز المفرط أثناء العمليات التالية.

في الغرفة النظيفة

لكل من المرحلتين الأولى والثانية ، يجب أن يتبع مورد الحركة الخطية أفضل الممارسات في بناء صناديق النقل وأنظمة التعبئة. على سبيل المثال ، يلف أحد الموردين الرائد النظام في حقيبتين ، أحدهما يطبق داخل جو النيتروجين والثاني في غرفة التنظيف ، للنقل. ثم يوفرون تزويرًا خاصًا وعربات لنقل النقل الحساسة.

في المرحلة الثالثة ، إذا تم وضع النظام على مجموعة الأدوات من الأعلى ، فقد يكون رافعة صانعي الأدوات كافية. ومع ذلك ، إذا كانت المناورة الجانبية الأكثر تحديًا ضرورية ، فإن المورد يوفر قفصًا متخصصًا في غرفة ، يمكن تثبيته إلى جانب الأداة حتى يتم إنجاز التثبيت.

تشحيم

على الرغم من أن أنظمة الحركة الخطية عادة ما تعمل دورة بعد الدورة دون مشكلة أو اهتمام إضافي ، إلا أن كمية صغيرة من الصيانة العادية أمر بالغ الأهمية دائمًا. يوجد هنا ثلاثة مفاتيح للصيانة الفعالة: التشحيم والتشحيم والتزييت.

كل مورد لنظام الحركة الخطي يشحن منتجاتهم مع دورة خدمة إعادة التثبيت المحددة. ومع ذلك ، فإن الطبيعة البشرية هي ما هي عليه ، يمكن تتبع العديد من المشكلات إلى حالات فشل بسيطة لمتابعة تلك الدورة الموصى بها. بدون تزييت ضروري ، يشدد الاحتكاك على تركيبه ويتسبب في النهاية في أحداث غير مرغوب فيها للغاية - مثل الإغلاق أو الإرهاق المحرك.

تشمل مشكلات التزييت الأخرى الفشل المبكر للمحامل مما يؤدي إلى تخفيض الأداء مثل الاستقامة والتسطيح والملعب والفة والياو.

من المهم استخدام الشحوم الصحيحة فقط على كل جهاز. احرص كثيرًا على خلط الزيوت أو الشحوم غير المتوافقة. ويشمل ذلك استخدام شحوم مختلفة عند خدمة آلة من دورة إلى أخرى. سيؤدي ذلك إلى تغيير اللزوجة المطلوبة ، مما يؤدي غالبًا إلى تراكم مادة صمغية تشبه الأسمنت والتي هي آخر شيء يرغب في رغبته في المعدات الحساسة. إذا كانت المادة تتضمن أيضًا جسيمات من كبل مفرط في الإنسان ، أو حامل كابل أو حتى في أي مكان آخر ، فعادة ما ينتج عن فشل السكك الحديدية قريبًا.

خريطة طريق الأداء

استجابة لمطالب مصنعي المعدات ، يعمل صانعو معدات الحركة الخطية باستمرار لدفع المغلف في الأداء. لكن أولاً ، يجب عليهم التأكد من أن أي تحسينات لا تزيد عن غير قصد من خطر فشل الحركة الخطية.

سيوفر مورد الحركة الخطي الجيد "خريطة طريق الأداء" التي تبرز عناصر النظام التي يمكن تصميمها ليس فقط للمتطلبات الحالية ولكن مع سعة الأداء لاستخدام الجيل التالي. هذا الالتزام أمر بالغ الأهمية بشكل خاص في تصنيع التكنولوجيا الطبية والطبية الحيوية المتقدمة.

قد لا تكون أنظمة عملية الحركة الخطية هي العناصر الأكثر بروزًا في معظم معدات التكنولوجيا المتقدمة ، كما أنها ليست عادةً مصدر قلق كبير لمعظم المستخدمين. لكن فشلهم يمكن أن يكون له عواقب وخيمة لجميع المعنيين. لحسن الحظ ، يمكن أن يضمن الاهتمام الصحيح بالتصميم والتركيب والتشغيل والصيانة أن أنظمة الحركة الخطية تلعب دورًا حيويًا في التشغيل الناجح - وربما حتى إنقاذ الحياة - للمعدات الطبية والطبية الأكثر تقدماً.