「未来の工場」システムは、より拡張され、より汎用性の高い自動化ソリューションを可能にし、機器メーカーがシステムの能力に合わせてプロセスステップ、プロセス速度、プロセスサイクルを構築できるようにする。

医療機器の製造工程は、厳格な規制を受ける傾向があり、膨大な文書化と厳密な品質管理が求められます。また、精密な制御、高度な自動追跡、そして可能な限りエラーのない組み立て工程も必要となります。

医療機器メーカーの中には、生産性の向上と柔軟性の強化につながる新たな自動化を可能にする資材搬送システムなどの新技術に投資している企業もある。こうした新しい搬送技術は、医療機器メーカーが「未来の工場」が提供する能力を活用できるよう、事業運営を進化させるのに役立つ可能性がある。

それは何ですか？

未来の工場とは、製造業におけるインテリジェントかつアジャイルなビジョンであり、複数の業界で急速に採用が進んでいます。インダストリー4.0（インダストリー4.0）とも呼ばれる未来の工場は、デジタル化され完全にネットワーク化された生産システムを活用し、工場運営と管理部門にリアルタイムかつ詳細な情報を提供することで、あらゆる機械や生産ユニットの価値とパフォーマンスを最大化します。

ソフトウェアはデータを収集、転送、処理することで、生産状況の透明性を確保し、生産上のボトルネック、非効率なワークフロー、予防保守が必要な機器に関する疑問に答えます。

現在の輸送システムの能力

標準的な搬送システムには、通常、ツインストランドコンベヤまたはプラスチックチェーンコンベヤが用いられ、10kg以下の荷物を搬送できるため、幅広い医療機器および医療キットの製造工程における要件を満たします。搬送速度は通常10～12メートル/秒で、分岐装置によって製品や部品が作業ステーションや組立システムへと搬送されます。

これらのコンベアは一部の作業には十分ですが、インダストリー4.0の機能を求める企業にとっては制約となる可能性があります。ほとんどのコンベアは、一定速度で回転し一方向に移動する交流モーターによって駆動されます。トートボックスやパレットに積まれた製品は、機械式または空気圧式のストッパーや分岐器を介して、コンベアの長さに沿って設定された地点に搬送されます。

システム上で製品を追跡するには、多くの場合、RFIDタグを製品本体または複数の製品が入った容器に取り付ける必要があります。規制当局は、医療機器メーカーに対し、製造工程全体を通して、各機器のすべての構成部品がどのように取り扱われ、統合され、テストされたかを追跡し、文書化することを要求する場合があります。

これらの標準コンベアのスループットは、コンベアの上限によって決まります。新製品に組立ステーションや自動シール挿入機を追加する必要がある場合、コンベアのレイアウト変更にはダウンタイムとエンジニアリングコストが発生する可能性があります。

インダストリー4.0輸送システムの利点

最新のインダストリー4.0対応マテリアル搬送システムは、より高い柔軟性と自動化を実現するように設計されています。また、処理速度の向上、床面積の効率的な利用、容易な追跡を可能にし、そのデータを工場管理システムに送信して文書化や分析を行うことができます。

搬送速度を向上させ、正確な停止位置を設定するためにリニアモーターを使用するシステムでは、垂直に取り付けられたワークピースパレットを備えた回転式リニアモーターが用いられます。各パレットの動きは個別に定義でき、0.01 mmの精度で繰り返し可能な停止位置を設定できます。

統合された計測システムにより、パレットの正確な位置決めが可能になり、追加のリフト・位置決めユニットが不要になります。停止位置は、システム内の任意の場所（曲線部分を含む）でソフトウェア上で設定できるため、プロセス品質、生産性、効率性が向上します。また、このシステムは最大毎分150メートルの搬送速度に対応しており、多くの標準的なコンベアよりも大幅に高速です。各パレットは個別にプログラム可能なので、その位置を正確に追跡・記録できます。ステーションの停止位置を変更しながら製品を切り替える作業も、はるかに迅速かつ簡単に行えます。

これらのシステムの中には、複数のコンベアを単一の直線搬送システムに置き換え、工場の床面積を約40%削減したものもあります。

これらの機器は通常、ProfiNet、Ethernet IP、EtherCATなど、多くの高速オートメーションバスのインターフェースをサポートしています。これらのインターフェースにより、製造業者の既存の機械通信バックボーンとの統合が容易になるだけでなく、工場全体からデータを収集・統合できるIoTゲートウェイなどのエッジコンピューティングデバイスへの接続も可能になります。

工場の輸送オプションを検討してください

この新世代の材料搬送システムは、より拡張され、より汎用性の高い自動化ソリューションの基盤となり、機器メーカーがシステムの能力に合わせてプロセス手順、速度、サイクルを構築することを可能にする。

成功を確実にする一つの方法は、未来型工場のコンセプトに完全に合致した技術を持つ、知識豊富なサプライヤーと協力することです。これには、リーンプロセスと原則を理解し、リーンオペレーション内でテクノロジーを活用して継続的改善プロセスの成果を最大化する方法を理解することが含まれます。