「未来の工場」システムは、拡張され、より多用途な自動化ソリューションを実現できるため、デバイスメーカーはシステムの機能に合わせてプロセス手順、プロセス速度、プロセスサイクルを構築できます。

医療機器の製造プロセスは厳しく規制される傾向があり、広範な文書化と厳格な品質管理が求められます。また、精密な管理、高度な自動追跡、そして可能な限りエラーのない組立プロセスも求められます。

一部の医療機器メーカーは、生産性の向上と柔軟性の向上につながる新たな自動化を可能にする材料搬送システムなどの新技術に投資しています。これらの新しい搬送技術は、医療機器メーカーが「未来の工場」が提供する機能を活用して事業を進化させるのに役立つ可能性があります。

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でアジャイルなビジョンであり、複数の業界で急速に導入が進んでいます。インダストリー4.0またはi4.0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、工場の運用と管理にリアルタイムで詳細な情報を提供することで、あらゆる機械と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、処理して、生産の透明性を高め、生産のボトルネック、非効率的なワークフロー、予防保守が必要な機器に関する質問に答えます。

現在の輸送システムの能力

標準的なコンベアシステムには、ツインストランドコンベアまたはプラスチックチェーンコンベアが一般的で、10kg以下の荷重を搬送できるため、医療機器や医療キットの幅広い製造工程の要件を満たします。標準的な搬送速度は毎秒10～12メートルで、ワークステーションまたは組立システムでダイバータによって製品または部品が降ろされます。

これらのコンベアは一部の業務には十分ですが、インダストリー4.0への対応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ACモーターで駆動され、一定速度で回転しながら一方向に移動しています。トートバッグやパレットに積載された製品は、機械式または空気圧式のストッパーやダイバーターを介して、コンベアの長さに沿った所定の位置に搬送されます。

システム上の製品を追跡するには、多くの場合、RFIDタグを製品に直接取り付けるか、複数の製品が入ったトートバッグに取り付けます。規制当局は、医療機器メーカーに対し、すべての機器のすべてのコンポーネントが製造過程を通じて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、記録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。新製品の製造にあたり、組立ステーションや自動シール挿入機の追加が必要となる場合、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

i4.0対応の新しい材料搬送システムは、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、スループットの大幅な高速化、床面積の有効活用、追跡の容易化も実現し、そのデータを工場管理システムに送信して文書化と分析を行うこともできます。

リニアモーターを用いて搬送速度を向上させ、正確な停止位置を設定するシステムでは、垂直に設置されたワークパレットと回転式リニアモーターを使用します。各パレットの動きは個別に定義可能で、停止位置は0.01mm単位で繰り返し設定可能です。

統合された計測システムにより、パレットの正確なインデックス付けが可能になり、追加のリフト＆ロケートユニットは不要になります。停止位置はシステム内の任意の場所、さらにはカーブ内でもソフトウェアで設定できるため、プロセスの品質、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、これは多くの標準的なコンベアよりもはるかに高速です。各パレットは個別にプログラム可能なため、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することで、製品間の段取り替えもはるかに迅速かつ容易になります。

これらのシステムの一部では、複数のコンベアを単一のリニア輸送システムに置き換え、工場の床面積を約 40% 節約しました。

これらは通常、ProfiNet、Ethernet IP、EtherCATといった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、メーカー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、工場フロア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する

この新世代の材料輸送システムは、より拡張され、より多用途な自動化ソリューションの基盤となり、デバイスメーカーがシステムの機能に合わせてプロセスステップ、速度、サイクルを構築できるようになります。

成功を確実にする方法の一つは、未来の工場のコンセプトに完全に沿っ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、リーン生産のプロセスと原則を理解し、リーン生産体制の中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。