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挑战
- 要求用全自动、全集成的控制和自动化解决方案取代手动过程的苛刻制造过程
解决方案
- MagneMotion 独立推车技术
- Allen-Bradley ControlLogix L8 PAC
- Allen-Bradley GuardLogix L7S PAC
- Allen-Bradley Kinetix 伺服驱动器
- 两个 Allen-Bradley VersaView 5200 瘦客户端
- FactoryTalk View SE SCADA 软件
- ThinManager
- EtherNet/IP 网络
- Stratix 5400 和 5700 管理型交换机
成果
- 减少了人工干预
- 提高了可重复性和质量
- 减少了潜在的污染
- 全集成控制/生产解决方案
- 高度可扩展和可定制的架构
在应对传染病时,准确及时的检测结果可能是生死攸关的关键。
事实上,现代医学的一个重要进步是快速诊断,通常通过诊断实现。
虽然看到一名医疗专业人员手持一盘注射器时你可能会感到恐慌,但这些检测将指导你的诊断和治疗,并且随着技术的进步,可能会挽救你的生命。
得益于现代试剂和自动化分析技术,诊断和综合感染症检测 (SIDT) 在过去几十年取得了重大进展,使得能够根据实验室结果更早地进行快速疾病识别和实施救命治疗。
质量驱动设计
与任何科学程序一样,过程链的强度取决于其最薄弱的环节,这也是医疗行业受到严格立法和质量驱动的原因。对于传染病,快速和准确的结果至关重要。患者样本的理想交付是确认样本未被污染、变质或浪费的最重要步骤。确保患者样本接触的所有物品都不受污染对于样本交付至关重要。
作为诊断和 SIDT 领域的市场领导者,该公司在制造一次性测试盒(封闭式系统的一次性模块,包含 IVD 测试所需的所有化学试剂,用于从患者样本中分离、扩增和检测核酸)时严重依赖手工流程。
任何手工制造过程,尤其是像这样严重依赖工人的过程,都有可能引入污染物。手工过程还会影响制造质量、可重复性和产量。
正是这种提高质量、产量和减少损失的动力促使该公司找到了总部位于瑞士的 Rychiger AG,该公司专门从事医疗保健、食品和饮料行业包装机器客户定制解决方案的设计、开发和制造。
“我们通过提供更快、更好的结果,帮助医疗服务提供者改善患者护理和满意度,”最终客户的一位代表解释道。“我们的测试盒解决方案是综合性传染病诊断的标准。患者和医生依赖我们快速提供准确的结果,我们重视合作伙伴关系,这使我们能够不断改进我们的流程和我们可以为需要答案的人提供的护理。”
减少可变性并提高质量
Rychiger 医疗保健销售部客户经理 Bruno Lauener 解释说:“我们的客户的目标是实现墨盒制造过程的全自动化,同时将污染降至绝对最低。” “该解决方案需要实现墨盒处理的全自动化,以确保过程的一致性,减少潜在污染并提高生产能力。”
最终用户和 Rychiger AG 都有使用罗克韦尔自动化自动化解决方案的经验。最终用户还使用过 MagneMotion® 独立推车技术 (ICT),因为他们之前曾使用该技术在内部开发过一个系统。因此,两家公司一致认为,由于 MagneMotion ICT 在灵活性、准确性和可重复性方面的优势,新的机器应围绕该技术进行设计,以满足这种要求严格的多阶段装配过程的需求。
Rychiger 的客户需要一种解决方案,以便更轻松地移动轻载物品(如其墨盒组件),同时保持完整的跟踪和追溯能力并缩短循环周期。更精确的控制和智能运动可以优化装配效率和速度,同时有助于消除中断。与传统系统相比,MagneMotion 的移动部件更少,可以减少维护和停机时间,简化墨盒的处理以提高整体生产率,并使过程在更高的质量水平上更具可重复性。
精确性、灵活性、可重复性
MagneMotion 系统采用精密导轨,在需要提高速度和缩短停机时间的自动化环境中提供卓越的精度和灵活性。其多个独立动子有效地创建了一个“无节距”传送系统,其整体速度不受最慢过程的限制。
“该解决方案通过加倍(在本例中是三倍)最慢的过程来平滑整个交通流,这意味着系统不再受制于盒式组件组装过程的最慢阶段,”Lauener 解释说,“有了 MagneMotion,所有这些因素都可以显著提高速度,将救命产品快速准确地送到实验室。”
可扩展性和适应性
Rychiger 高级自动化工程师 Christian Sigrist 表示:“在设计和制造机器时,我们首先考虑的是技术的可扩展性和适应性/升级能力。我们广泛部署了基于集成伺服系统的解决方案,包括 MagneMotion ICT 解决方案,这使得这一点变得非常容易。它还有助于维护,因为我们可以将一个工作站下线,并保持机器运行,对生产的影响很小。”
除了 MagneMotion 系统外,Rychiger 开发的 MC 1400 机器还配备多个伺服轴,全部由 Allen-Bradley® Kinetix® 伺服驱动器、两个 Allen-Bradley VersaView® 5200 瘦客户端和 FactoryTalk® View SE SCADA 软件驱动。所有特定于工作站的人机界面均由 Rockwell Automation ThinManager® 软件管理,该软件可集中管理信息和数据,并提供远程/移动访问功能。
Sigrist 补充道:“ThinManager 帮助客户维护机器,从集中位置提供所有参数的概览和访问权限。它在涉及多个 HMI 的情况下尤其有用。使用集中式 HMI 服务器还帮助我们设计和开发交互和控制系统。”
机器的整体控制,包括第三方 Staubli 机器人的集成,由 Allen-Bradley ControlLogix® L8 可编程自动化控制器 (PAC) 处理,Allen-Bradley GuardLogix® L7S PAC 提供必要的安全功能。所有主要通信均通过 EtherNet/IP™,使用 Stratix® 5400 和 5700 交换机。
Sigrist 解释说:“我们部署 Stratix 管理型以太网交换机的主要原因是为了将机器紧密集成到客户的网络中,以确保安全性和合规性。它还符合客户对 CPwE(全厂融合以太网)的要求。”
清洁生产线避免污染
为应对污染挑战,机器采用封闭式设计,避免操作员接触墨盒;此外,得益于先进的照明解决方案,机器采用“无阴影”设计,确保内部各个部件在清洁时都能得到充分照明,所有内部表面也经过设计,便于擦拭,尽可能减少陷阱点和空隙。
Lauener 解释说:“从项目一开始,我们与这家客户的合作迅速发展成两个工程团队的真正联合开发。我们拜访了他们,查看了现有的手动生产线以及一台配备 MagneMotion 的机器,然后开始开发新机器,先进行实验室试验,然后改进、增强和扩大概念,直到最终设计迭代汇总。部署 MagneMotion 解决方案无疑有助于开发工作,因为它可以切换到模拟器模式,使我们能够在实际构建物理模型之前估算循环时间,以测试各种功能和机器速度。”
满足现代需求的现代解决方案
这种集成自动化和控制解决方案有助于减少人工干预,提供极其灵活、敏捷和精确的解决方案,从而显著提高产量,同时提升质量水平。与市场上的其他解决方案相比,该机器的改装工作量更大,但所需的工程工作量却要少得多。事实上,工程师们现在可以在设计中发挥更多想象力,因为他们知道有自动化解决方案可以将他们的想法变为现实。
“我们现在的目标是汲取该项目的经验教训,”Lauener 总结道,“并将这些答案和技术应用到我们为本市场和其他市场开发的流程、机器和解决方案中。”
“我们感谢罗克韦尔自动化和 Rychiger 的支持,”客户代表总结道,“他们提供了快速、全面且准确的结果,满足了客户对我们测试解决方案的期望。”
发布时间 2020年9月2日