I sistemi "Fabbrica del futuro" possono abilitare soluzioni di automazione più estese e versatili, consentendo ai produttori di dispositivi di costruire le fasi, la velocità e i cicli di processo in base alle capacità del sistema.

I processi di produzione dei dispositivi medici tendono ad essere altamente regolamentati e richiedono una documentazione completa e un rigoroso controllo di qualità. Necessitano inoltre di un controllo preciso, di elevati livelli di tracciabilità automatizzata e di processi di assemblaggio il più possibile privi di errori.

Alcune aziende produttrici di tecnologie mediche stanno investendo in nuove tecnologie, come i sistemi di trasporto dei materiali, che possono abilitare nuovi tipi di automazione per migliorare la produttività e offrire maggiore flessibilità. Queste nuove tecnologie di trasporto potrebbero aiutare le aziende produttrici di dispositivi medici a evolvere le proprie attività per sfruttare le capacità offerte dalla "fabbrica del futuro".

Che cos'è?

La fabbrica del futuro è una visione intelligente e agile per la produzione che si sta rapidamente diffondendo in diversi settori. Nota anche come Industria 4.0 o i4.0, la fabbrica del futuro utilizza sistemi di produzione digitalizzati e completamente interconnessi per fornire ai responsabili operativi e gestionali degli impianti informazioni approfondite e in tempo reale, al fine di massimizzare il valore e le prestazioni di ogni macchina e unità produttiva.

Il software raccoglie, trasferisce ed elabora i dati per garantire trasparenza nella produzione e risposte a domande su colli di bottiglia nella produzione, flussi di lavoro inefficienti e apparecchiature che necessitano di manutenzione preventiva.

Capacità degli attuali sistemi di trasporto

I sistemi di trasporto standard includono in genere trasportatori a doppio binario o trasportatori a catena in plastica, in grado di trasportare carichi fino a 10 kg, soddisfacendo i requisiti di un'ampia gamma di attività di produzione di dispositivi e kit medicali. Le velocità di trasporto tipiche sono comprese tra 10 e 12 metri al secondo, con deviatori che scaricano prodotti o componenti presso postazioni di lavoro o sistemi di assemblaggio.

Sebbene sufficienti per alcune attività, questi nastri trasportatori possono limitare le aziende che desiderano integrare le funzionalità dell'Industria 4.0. La maggior parte dei nastri trasportatori è azionata da motori a corrente alternata che ruotano a velocità costante e si muovono in una sola direzione. I prodotti trasportati in contenitori o su pallet vengono consegnati ai punti di riferimento lungo il nastro trasportatore tramite arresti o deviatori meccanici o pneumatici.

Il tracciamento dei prodotti sul sistema spesso prevede l'applicazione di tag RFID, direttamente sul prodotto o su un contenitore, che a volte contiene più articoli. Le autorità di regolamentazione potrebbero richiedere ai produttori di tecnologie medicali di tracciare e documentare come ogni componente di ogni dispositivo è stato gestito, integrato e testato durante la produzione.

La portata di questi trasportatori standard è determinata dal limite superiore del trasportatore. Se nuovi prodotti richiedono l'aggiunta di una stazione di assemblaggio o di una macchina automatica per l'inserimento delle guarnizioni, la modifica del layout del trasportatore può comportare tempi di fermo e costi di progettazione.

Vantaggi dei sistemi di trasporto dell'Industria 4.0

I nuovi sistemi di trasporto materiali, compatibili con i4.0, sono progettati per offrire maggiore flessibilità e automazione. Supportano inoltre una produttività molto più rapida, un utilizzo più efficiente dello spazio e una facile tracciabilità, e possono comunicare tali dati ai sistemi di gestione dell'impianto per la documentazione e l'analisi.

I sistemi che utilizzano motori lineari per aumentare la velocità di trasporto e aggiungere punti di arresto precisi utilizzano un motore lineare rotante con pallet portapezzi montati verticalmente. Il movimento di ogni pallet può essere definito individualmente, con punti di arresto individuali e ripetibili di 0,01 mm.

Il sistema di misurazione integrato consente un indicizzazione precisa dei pallet, eliminando la necessità di ulteriori unità di sollevamento e posizionamento. Le posizioni di arresto possono essere configurate tramite software in qualsiasi punto del sistema, anche in curva, per aumentare la qualità del processo, la produttività e l'efficienza. Il sistema può inoltre supportare velocità di trasporto fino a 150 metri al minuto, notevolmente superiori a quelle di molti trasportatori standard. Poiché ogni pallet è programmabile in modo indipendente, la sua posizione può essere tracciata e documentata con precisione. I cambi di prodotto con modifiche alle fermate delle stazioni sono molto più rapidi e semplici.

Alcuni di questi sistemi hanno sostituito più trasportatori con un singolo sistema di trasporto lineare, consentendo di risparmiare quasi il 40% della superficie calpestabile dell'impianto.

Solitamente supportano interfacce per numerosi bus di automazione ad alta velocità, come ProfiNet, Ethernet IP ed EtherCAT. Queste interfacce consentono una più facile integrazione con la dorsale di comunicazione macchina esistente di un produttore, nonché la connessione a dispositivi di edge computing come i gateway dell'Internet of Things (IoT), in grado di raccogliere e integrare dati provenienti da tutto il reparto produttivo.

Considera le opzioni di trasporto della tua fabbrica

Questa nuova generazione di sistemi di trasporto dei materiali può costituire la base per soluzioni di automazione più estese e versatili, consentendo ai produttori di dispositivi di progettare fasi, velocità e cicli di processo in base alle capacità del sistema.

Un modo per garantire il successo è collaborare con fornitori competenti, la cui tecnologia sia pienamente allineata ai concetti di "fabbrica del futuro". Ciò include la comprensione dei processi e dei principi lean e l'utilizzo della tecnologia all'interno di un'attività snella per massimizzare i risultati dei processi di miglioramento continuo.