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

Les processus de fabrication des dispositifs médicaux sont généralement très réglementés, exigeant une documentation exhaustive et un contrôle qualité rigoureux. Ils nécessitent 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 technologies médicales investissent dans de nouvelles technologies, telles que les systèmes de transport de matériaux, qui permettent de nouvelles formes d'automatisation pour améliorer la productivité et offrir une plus grande flexibilité. Ces nouvelles technologies de transport pourraient aider les fabricants de dispositifs médicaux à faire évoluer leurs opérations afin de 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, rapidement adoptée par de nombreux secteurs. Également appelée Industrie 4.0 ou i4.0, l'usine du futur utilise des systèmes de production numérisés et entièrement connectés en réseau pour fournir aux opérations et à la direction des usines des informations détaillées et en temps réel afin d'optimiser la valeur et la performance de chaque machine et unité de production.

Les logiciels collectent, transfèrent et traitent les données pour assurer la transparence de la production et répondre aux questions sur les goulots d'étranglement de la production, 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 à chaîne en plastique, capables de transporter des charges de 10 kg ou moins, répondant ainsi aux exigences d'un large éventail d'opérations de production de dispositifs et de kits médicaux. Les vitesses de transport habituelles sont de 10 à 12 mètres par seconde, avec des déflecteurs déchargeant les produits ou composants aux postes de travail ou aux systèmes d'assemblage.

Bien que suffisants pour certaines opérations, ces convoyeurs peuvent limiter les capacités des entreprises souhaitant intégrer l'Industrie 4.0. La plupart des convoyeurs sont alimentés 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 précis le long du convoyeur par des butées ou des dérivations mécaniques ou pneumatiques.

Le suivi des produits sur le système implique souvent l'apposition d'étiquettes RFID, soit directement sur le produit, soit sur un sac, parfois contenant plusieurs articles. Les autorités réglementaires peuvent exiger des fabricants de technologies médicales qu'ils suivent et documentent la manière dont chaque composant de chaque dispositif a été manipulé, intégré et testé tout au long de la production.

Le débit de ces convoyeurs standard est déterminé par leur limite supérieure. Si de nouveaux produits nécessitent l'ajout d'un poste d'assemblage ou d'une machine d'insertion de joints automatisée, la modification de la configuration du convoyeur peut entraîner des temps d'arrêt et des coûts d'ingénierie.

Avantages des systèmes de transport de l'Industrie 4.0

Les nouveaux systèmes de transport de matériaux, compatibles i4.0, sont conçus pour offrir davantage de flexibilité et d'automatisation. Ils permettent également une cadence nettement plus rapide, une utilisation plus efficace de l'espace au sol et un suivi simplifié, et peuvent communiquer ces données aux systèmes de gestion de l'usine à des fins de documentation et d'analyse.

Les systèmes utilisant des moteurs linéaires pour accélérer le transport et ajouter des points d'arrêt précis utilisent un moteur linéaire rotatif et des palettes porte-pièces montées verticalement. Le mouvement de chaque palette est réglable individuellement, avec des points d'arrêt individuels répétables de 0,01 mm.

Le système de mesure intégré permet une indexation précise des palettes, éliminant ainsi le recours à des unités de levage et de positionnement supplémentaires. Les positions d'arrêt peuvent être configurées par logiciel partout dans le système, même dans les courbes, afin d'améliorer la qualité, la productivité et l'efficacité des processus. Le système peut également supporter des vitesses de transport allant jusqu'à 150 mètres par minute, soit nettement plus rapides que de nombreux convoyeurs standard. Chaque palette étant programmable indépendamment, sa position peut être suivie et documentée avec précision. Les changements de produit, avec modification des arrêts de station, sont beaucoup plus rapides et plus 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 l'espace au sol de l'usine.

Ils prennent généralement en charge des interfaces pour de nombreux bus d'automatisation haut débit, tels que ProfiNet, Ethernet IP et EtherCAT. Ces interfaces facilitent l'intégration au réseau de communication machine existant du fabricant, ainsi que la connexion à des équipements informatiques de pointe tels que les passerelles IoT (Internet des objets) capables de collecter et d'intégrer les données de l'ensemble de l'usine.

Considérez vos options de transport d'usine

Cette nouvelle génération de systèmes de transport de matériaux peut devenir la base de solutions d'automatisation étendues et plus polyvalentes, permettant aux fabricants d'appareils de construire leurs étapes de processus, leur vitesse et leurs cycles autour des capacités du système.

Une façon de garantir le succès est de collaborer avec des fournisseurs compétents dont la technologie est parfaitement alignée avec les concepts de l'usine du futur. Cela implique de comprendre les processus et principes du Lean et d'utiliser la technologie au sein d'une opération Lean pour optimiser les résultats des processus d'amélioration continue.