I sistemi “Fabbriche del futuro” possono consentire soluzioni di automazione estese e più versatili, consentendo ai produttori di dispositivi di costruire le fasi del processo, la velocità del processo 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 un'ampia documentazione e un rigoroso controllo di qualità. Hanno inoltre bisogno di un controllo preciso, di elevati livelli di tracciabilità automatizzata e di processi di assemblaggio quanto più possibile privi di errori.

Alcuni produttori di tecnologie mediche stanno investendo in nuove tecnologie come i sistemi di trasporto dei materiali che possono consentire nuovi tipi di automazione per migliorare la produttività e fornire maggiore flessibilità. Queste nuove tecnologie di trasporto potrebbero aiutare i produttori di dispositivi medici a evolvere le loro operazioni 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 viene rapidamente adottata in molteplici settori. Chiamata anche Industria 4.0 o i4.0, la fabbrica del futuro utilizza sistemi di produzione digitalizzati e completamente collegati in rete per fornire alle operazioni e alla gestione dell'impianto informazioni approfondite in tempo reale per massimizzare il valore e le prestazioni di ogni macchina e unità di produzione .

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

Capacità degli attuali sistemi di trasporto

I sistemi di trasporto standard includono generalmente trasportatori a doppia linea o trasportatori a catena in plastica, che possono trasportare carichi di 10 kg o meno, che soddisfano i requisiti per un'ampia gamma di operazioni di produzione di dispositivi medici e kit medici. Le velocità di trasporto tipiche vanno da 10 a 12 metri al secondo, con deviatori che scaricano prodotti o componenti su stazioni di lavoro o sistemi di assemblaggio.

Sebbene sufficienti per alcune operazioni, questi trasportatori possono limitare le aziende che desiderano le funzionalità dell’Industria 4.0. La maggior parte dei trasportatori sono alimentati da motori CA che girano a velocità costante e si muovono in una direzione. I prodotti trasportati in contenitori o su pallet vengono consegnati a punti prestabiliti lungo la lunghezza del trasportatore tramite arresti o deviatori meccanici o pneumatici.

Il monitoraggio dei prodotti sul sistema spesso comporta l'applicazione di etichette RFID, direttamente al prodotto o a una borsa, che a volte contiene più articoli. Le autorità di regolamentazione potrebbero richiedere ai produttori di tecnologie mediche di tracciare e documentare il modo in cui ogni componente di ciascun dispositivo è stato gestito, integrato e testato durante tutta la produzione.

La produttività con questi trasportatori standard è determinata dal limite superiore del trasportatore. Se i nuovi prodotti richiedono l'aggiunta di una stazione di assemblaggio o di una macchina automatizzata per l'inserimento dei sigilli, la modifica del layout del trasportatore può richiedere tempi di inattività e costi di progettazione.

Vantaggi dei sistemi di trasporto Industria 4.0

I nuovi sistemi di trasporto materiali predisposti per i4.0 sono progettati per fornire maggiore flessibilità e automazione. Supportano inoltre una produttività molto più rapida, un uso più efficiente dello spazio e un facile monitoraggio 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 montati verticalmente. Il movimento di ciascun pallet può essere definito individualmente, con punti di arresto individuali ripetibili di 0,01 mm.

Il sistema di misurazione integrato consente l'indicizzazione precisa dei pallet, eliminando la necessità di unità di sollevamento e posizionamento aggiuntive. Le posizioni di arresto possono essere configurate nel software in qualsiasi punto del sistema, anche nelle curve, per aumentare la qualità, la produttività e l'efficienza del processo. Il sistema può anche supportare velocità di trasporto fino a 150 metri al minuto, significativamente più veloci di molti trasportatori standard. Poiché ciascun pallet è programmabile in modo indipendente, la sua posizione può essere tracciata e documentata con precisione. I passaggi da un prodotto all'altro con modifiche alle fermate delle stazioni sono molto più rapidi e semplici.

Alcuni di questi sistemi hanno sostituito più trasportatori con un unico sistema di trasporto lineare e hanno consentito di risparmiare quasi il 40% dello spazio dell'impianto.

Di solito supportano interfacce per molti bus di automazione ad alta velocità, come ProfiNet, Ethernet IP ed EtherCAT. Queste interfacce consentono una più semplice integrazione con la dorsale di comunicazione delle macchine esistente di un produttore, nonché la connessione a dispositivi di edge computing come i gateway Internet of Things (IoT) in grado di raccogliere e integrare dati da tutta la fabbrica.

Considera le opzioni di trasporto in fabbrica

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

Un modo per garantire il successo è lavorare con fornitori competenti la cui tecnologia è completamente in linea con i concetti di Fabbrica del futuro. Ciò include la comprensione dei processi e dei principi snelli e come utilizzare la tecnologia all'interno di un'operazione snella per massimizzare i risultati dei processi di miglioramento continuo.