„Fabrik der Zukunft“-Systeme können erweiterte und vielseitigere Automatisierungslösungen ermöglichen und es Geräteherstellern ermöglichen, ihre Prozessschritte, Prozessgeschwindigkeiten und Prozesszyklen auf die Fähigkeiten des Systems auszurichten.

Herstellungsprozesse für medizinische Geräte sind in der Regel stark reguliert und erfordern eine umfassende Dokumentation und strenge Qualitätskontrolle. Sie benötigen außerdem eine präzise Steuerung, ein hohes Maß an automatisierter Nachverfolgung und möglichst fehlerfreie Montageprozesse.

Einige Medizintechnikhersteller investieren in neue Technologien wie Materialtransportsysteme, die neue Arten der Automatisierung ermöglichen können, um die Produktivität zu verbessern und mehr Flexibilität zu bieten. Diese neuen Transporttechnologien können Herstellern medizinischer Geräte dabei helfen, ihre Betriebsabläufe weiterzuentwickeln, um 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 in zahlreichen Branchen schnell durchsetzt. Die Fabrik der Zukunft, auch Industrie 4.0 oder i4.0 genannt, nutzt digitalisierte und vollständig vernetzte Produktionssysteme, um Anlagenbetrieb und -management in Echtzeit mit detaillierten Informationen zu versorgen und so den Wert und die Leistung jeder Maschine und Produktionseinheit zu maximieren .

Software sammelt, überträgt und verarbeitet Daten, um Produktionstransparenz zu schaffen und Antworten auf Fragen zu Produktionsengpässen, ineffizienten Arbeitsabläufen und Geräten zu geben, die einer vorbeugenden Wartung bedürfen.

Fähigkeiten aktueller Transportsysteme

Zu den Standardfördersystemen gehören typischerweise Doppelstrangförderer oder Kunststoffkettenförderer, die Lasten von 10 kg oder weniger transportieren können, was den Anforderungen für ein breites Spektrum an Produktionsvorgängen für medizinische Geräte und medizinische Kits gerecht wird. Typische Transportgeschwindigkeiten liegen bei 10 bis 12 Metern pro Sekunde, wobei Umlenker Produkte oder Komponenten an Arbeitsstationen oder Montageanlagen abladen.

Während diese Förderer für einige Betriebe ausreichend sind, können sie Unternehmen, die Industrie 4.0-Fähigkeiten wünschen, einschränken. Die meisten Förderbänder werden von Wechselstrommotoren angetrieben, die sich mit konstanter Geschwindigkeit drehen und sich in eine Richtung bewegen. Produkte, die in Behältern oder auf Paletten transportiert werden, werden durch mechanische oder pneumatische Anschläge oder Umlenker an vorgegebene Punkte entlang der Länge des Förderers geliefert.

Zur Verfolgung der Produkte im System müssen häufig RFID-Tags angebracht werden, entweder direkt am Produkt oder an einer Tragetasche, die manchmal mehrere Artikel enthält. Aufsichtsbehörden können von Medizintechnikherstellern verlangen, dass sie nachverfolgen und dokumentieren, wie jede Komponente in jedem Gerät während der gesamten Produktion gehandhabt, integriert und getestet wurde.

Der Durchsatz dieser Standardförderer wird durch die Obergrenze des Förderers bestimmt. Wenn für neue Produkte das Hinzufügen einer Montagestation oder einer automatischen Maschine zum Einsetzen von Dichtungen erforderlich ist, kann eine Änderung des Förderbandlayouts Ausfallzeiten und technische Kosten verursachen.

Vorteile von Industrie 4.0-Transportsystemen

Neue, i4.0-fähige Materialtransportsysteme sind für mehr Flexibilität und Automatisierung konzipiert. Sie unterstützen außerdem einen wesentlich schnelleren Durchsatz, eine effizientere Nutzung der Stellfläche und eine einfache Nachverfolgung und können diese Daten zur Dokumentation und Analyse an Anlagenmanagementsysteme übermitteln.

Systeme, die Linearmotoren verwenden, um die Transportgeschwindigkeit zu erhöhen und präzise Stopppunkte hinzuzufügen, verwenden einen rotierenden Linearmotor mit vertikal montierten Werkstückpaletten. Die Bewegung jeder Palette kann individuell definiert werden, mit wiederholbaren, individuellen Stopppunkten von 0,01 mm.

Das integrierte Messsystem ermöglicht eine präzise Indexierung der Paletten, sodass keine zusätzlichen Hebe- und Positionierungseinheiten erforderlich sind. Stopppositionen können überall im System, auch in Kurven, per Software konfiguriert werden, um die Prozessqualität, Produktivität und Effizienz zu steigern. Das System unterstützt außerdem Transportgeschwindigkeiten von bis zu 150 Metern pro Minute – deutlich schneller als viele Standardförderer. Da jede Palette unabhängig programmierbar ist, kann ihre Position genau verfolgt und dokumentiert werden. Umstellungen von einem Produkt auf ein anderes mit Änderungen an den Haltestellen sind wesentlich schneller und einfacher.

Einige dieser Systeme haben mehrere Förderbänder durch ein einziges lineares Transportsystem ersetzt und fast 40 % der Grundfläche des Werks eingespart.

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 Verbindung mit Edge-Computing-Geräten wie IoT-Gateways (Internet of Things), die Daten aus der gesamten Fabrikhalle sammeln und integrieren können.

Berücksichtigen Sie Ihre Möglichkeiten für den Werkstransport

Diese neue Generation von Materialtransportsystemen kann die Grundlage für erweiterte und vielseitigere Automatisierungslösungen bilden und es Geräteherstellern ermöglichen, ihre Prozessschritte, -geschwindigkeiten und -zyklen auf die Fähigkeiten des Systems auszurichten.

Eine Möglichkeit, den Erfolg sicherzustellen, besteht darin, mit sachkundigen Lieferanten zusammenzuarbeiten, deren Technologie vollständig 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.