Les systèmes « usine du futur » peuvent permettre des solutions d'automatisation plus étendues et plus polyvalentes, permettant aux fabricants d'appareils de construire leurs étapes de processus, leur vitesse de processus et leurs cycles de processus en fonction des capacités du système.

Les procédés de fabrication des dispositifs médicaux sont généralement très réglementés, exigeant une documentation exhaustive et un contrôle qualité rigoureux. Ils requièrent également un contrôle précis, un haut niveau d'automatisation du suivi et des processus d'assemblage aussi exempts d'erreurs que possible.

Certains fabricants de dispositifs médicaux investissent dans de nouvelles technologies, comme les systèmes de transport de matériaux, qui permettent de mettre en œuvre de nouvelles formes d'automatisation afin d'améliorer la productivité et d'offrir une plus grande flexibilité. Ces nouvelles technologies de transport pourraient aider les fabricants de dispositifs médicaux à faire évoluer leurs opérations pour tirer parti des capacités offertes par « l'usine du futur ».

Qu'est-ce que c'est?

L'usine du futur est une vision intelligente et agile de la production industrielle qui se répand rapidement dans de nombreux secteurs. Également appelée Industrie 4.0 ou i4.0, elle utilise des systèmes de production numérisés et entièrement connectés pour fournir aux équipes d'exploitation et de gestion des informations détaillées en temps réel, permettant ainsi d'optimiser la valeur et la performance de chaque machine et unité de production.

Le logiciel collecte, transfère et traite les données afin d'assurer la transparence de la production et de répondre aux questions concernant les goulots d'étranglement, les flux de travail inefficaces et les équipements nécessitant une maintenance préventive.

Capacités des systèmes de transport actuels

Les systèmes de convoyage standard comprennent généralement des convoyeurs à double brin ou des convoyeurs à chaîne en plastique, capables de transporter des charges de 10 kg ou moins, ce qui répond aux exigences d'une large gamme d'opérations de production de dispositifs et de kits médicaux. Les vitesses de transport typiques sont de 10 à 12 mètres par seconde, avec des dispositifs de dérivation déchargeant les produits ou les composants aux postes de travail ou aux systèmes d'assemblage.

Bien que suffisants pour certaines opérations, ces convoyeurs peuvent limiter les entreprises souhaitant adopter les fonctionnalités de l'Industrie 4.0. La plupart des convoyeurs sont entraînés par des moteurs à courant alternatif tournant à vitesse constante et se déplaçant dans une seule direction. Les produits transportés en bacs ou sur palettes sont acheminés vers des points prédéfinis le long du convoyeur grâce à des butées ou des dispositifs de déviation mécaniques ou pneumatiques.

Le suivi des produits dans le système implique souvent la fixation d'étiquettes RFID, soit directement sur le produit, soit sur un conteneur, qui peut parfois contenir plusieurs articles. Les organismes de réglementation peuvent exiger des fabricants de dispositifs médicaux qu'ils suivent et documentent la manipulation, l'intégration et les tests de chaque composant de chaque dispositif tout au long de la production.

Le débit de ces convoyeurs standard est limité par leur capacité maximale. Si de nouveaux produits nécessitent l'ajout d'un poste d'assemblage ou d'une machine automatisée d'insertion de scellés, la modification de la configuration du convoyeur peut entraîner des arrêts de production et des coûts d'ingénierie.

Avantages des systèmes de transport de l'industrie 4.0

Les nouveaux systèmes de transport de matériaux compatibles avec l'industrie 4.0 sont conçus pour offrir plus de flexibilité et d'automatisation. Ils permettent également un débit beaucoup plus rapide, une utilisation plus efficace de l'espace au sol et un suivi simplifié, et peuvent transmettre ces données aux systèmes de gestion de l'usine à des fins de documentation et d'analyse.

Les systèmes utilisant des moteurs linéaires pour augmenter la vitesse de transport et ajouter des points d'arrêt précis emploient un moteur linéaire rotatif avec des palettes porte-pièces montées verticalement. Le mouvement de chaque palette peut être défini individuellement, avec des points d'arrêt individuels et répétables de 0,01 mm.

Le système de mesure intégré permet un indexage précis des palettes, éliminant ainsi le besoin d'unités de levage et de positionnement supplémentaires. Les points d'arrêt peuvent être configurés par logiciel n'importe où sur le système, même dans les courbes, afin d'améliorer la qualité, la productivité et l'efficacité des processus. Le système supporte des vitesses de transport jusqu'à 150 mètres par minute, nettement supérieures à celles de nombreux convoyeurs standards. Chaque palette étant programmable indépendamment, sa position peut être suivie et documentée avec précision. Les changements de produit, avec modification des points d'arrêt, sont ainsi beaucoup plus rapides et simples.

Certains de ces systèmes ont remplacé plusieurs convoyeurs par un seul système de transport linéaire et ont permis d'économiser près de 40 % de la surface au sol de l'usine.

Ils prennent généralement en charge les interfaces de nombreux bus d'automatisation à haut débit, tels que ProfiNet, Ethernet IP et EtherCAT. Ces interfaces facilitent l'intégration avec l'infrastructure de communication machine existante du fabricant, ainsi que la connexion à des dispositifs de périphérie tels que les passerelles Internet des objets (IoT) capables de collecter et d'intégrer des données provenant de l'ensemble de la chaîne de production.

Examinez les options de transport de votre usine

Cette nouvelle génération de systèmes de transport de matériaux peut servir de base à des solutions d'automatisation plus étendues et plus polyvalentes, permettant aux fabricants d'appareils de concevoir leurs étapes de processus, leur vitesse et leurs cycles en fonction des capacités du système.

Pour garantir le succès, il est essentiel de collaborer avec des fournisseurs compétents dont la technologie est parfaitement alignée sur les concepts de l'usine du futur. Cela implique de comprendre les processus et les principes du lean management, ainsi que la manière d'utiliser la technologie au sein d'une production allégée afin d'optimiser les résultats des processus d'amélioration continue.