Partner innowacji na całe życie
Biotechnologia, technologia medyczna i farmaceutyka współpracują w tej dziedzinie. Ta wielobranżowa współpraca prowadzi do rozwoju nowych produktów z zakresu technologii medycznej, metod leczenia i leków. Przyszłość z lepszym zdrowiem i bezpieczeństwem – oto cel. Branża jest przekonana, że jest przygotowana na przyszłość i odporna na kryzysy. W tym obszarze coraz większego znaczenia nabiera automatyka przemysłowa. Dzieje się tak, ponieważ firmy pracujące w branży nauk przyrodniczych muszą spełniać zarówno najwyższe wymagania dotyczące jakości produktów jak i zapewniać coraz szerszy zakres tematyczny – nie wspominając o wysokiej wydajności i ograniczeniach kosztowych. Innymi słowy, wzrasta potrzeba zwiększania produktywności i rentowności.
Partner w dziedzinie nauk przyrodniczych ze specjalistyczną wiedzą na temat zastosowań
Jako doświadczony specjalista w dziedzinie automatyzacji oraz dostawca technologii robotów i maszyn produkcyjnych z ogólnoświatową siecią sprzedaży, SCHUNK jest niezawodnym partnerem dla producentów instalacji i firm z branży automatyki, zwłaszcza dla sektorów nauk przyrodniczych: MedDevices (wyrobów medycznych), MedTech (technologii medycznej), Lab Automation (automatyzacji laboratoryjnej) i Pharma (farmacji). Rodzinna firma SCHUNK działa w tych segmentach przemysłu od ponad 30 lat. W przyszłości w szczególności będą tu wykorzystywane komponenty mechatroniczne firmy SCHUNK, ponieważ można je stosować z praktycznie każdym standardowym sprzętem laboratoryjnym i można je elastycznie dostosowywać do odpowiednich wymagań klientów.
Portfolio produktów firmy SCHUNK w zakresie nauk przyrodniczych obejmuje chwytaki, moduły obrotowe, moduły liniowe, a także podzespoły czujników i akcesoria do robotów. Ze względu na swoje bogate doświadczenie w zastosowaniach firma SCHUNK już może poszczycić się w swoim standardowym portfolio komponentami do pomieszczeń czystych z certyfikatem ISO, komponentami skonfigurowanymi pod smary H1 (certyfikat FDA), produktami ATEX i osłonami ochronnymi. Sprawdzone istniejące produkty, takie jak wysokowydajny chwytak równoległy PGN-plus-P i miniaturowy chwytak MGP-plus, zostały zoptymalizowane do użytku medycznego. Oprócz standardowych produktów firma SCHUNK oferuje również zmodyfikowane warianty i rozwiązania klienta dostosowane do konkretnych wymagań. Zespół specjalistów realizuje poszczególne zastosowania automatyki od planowania po certyfikację w ścisłej współpracy z klientem.
Mike Mayer, dyrektor ds. globalnego zarządzania kluczowymi klientami, przedstawia informacje na temat obecnych wyzwań i możliwości.
Dlaczego produkcja sprzętu i produktów techniki medycznej jest tak wymagająca? Ponieważ w tym przypadku środowiska produkcyjne różnią się od innych środowisk przemysłowych. Zakłady produkcyjne w segmentach branż MedDevices, MedTech, Lab Automation i Pharma podlegają licznym rygorystycznym wytycznym. Wszystkie używane tutaj urządzenia, produkty i materiały muszą spełniać określone wymagania i normy. Bo ostatecznie chodzi o produkty bezpośrednio dla ludzi, ich zdrowia i ich bezpieczeństwa. Jakie są te szczegółowe wymagania? Obowiązują surowe przepisy dotyczące higieny i normy dotyczące pomieszczeń czystych, na przykład norma ISO 14644-1 i wytyczna VDI 2083, która uzupełnia normę ISO. Określa ona praktyczne aspekty i specyfikę branżową, takie jak specjalne wymagania dotyczące czystości pomieszczenia, mediów użytkowych, pracowników i miejsca pracy. Komponenty automatyki muszą być w stanie wytrzymać wahania temperatury, wysokie naprężenia mechaniczne, a w niektórych przypadkach nawet działanie substancji toksycznych. Na przykład obrabiarki do produkcji implantów i narzędzi chirurgicznych muszą działać precyzyjnie i niezawodnie nawet w ekstremalnych warunkach. Tu nie ma miejsca na porażkę! Czy wytyczne dla branż z obszaru nauk przyrodniczych są uniwersalne?Tak, są. Obowiązują surowe przepisy prawne, na przykład nowe europejskie rozporządzenie w sprawie wyrobów medycznych, ustawa o wdrożeniu prawa dotyczącego wyrobów medycznych (MPDG), dyrektywa ATEX dla atmosfer zagrożonych wybuchem oraz różne niezbędne certyfikaty ISO. Portfolio SCHUNK już częściowo spełnia te wymagania w wersji standardowej.
Jakie są korzyści dla producentów instalacji, którzy produkują maszyny do wytwarzania produktów technologii medycznej, gdy używają komponentów SCHUNK?
SCHUNK posiada wyjątkową wiedzę specjalistyczną w zakresie robotyki, automatyzacji i obsługi montażu. Nasi klienci korzystają z tej wiedzy. Doskonale znamy wymagania branży nauk przyrodniczych, a nasze portfolio produktów i usług zawiera odpowiednie rozwiązania do wszystkich zastosowań. Nasze know-how w zakresie zastosowań pomaga nam zapewnić, że procesy produkcyjne w branży life science przebiegają bezpiecznie, niezawodnie, ekonomicznie, a przede wszystkim na najwyższym poziomie jakości.
Z czego konkretnie składa się portfolio działu nauk przyrodniczych firmy SCHUNK?
Moduły SCHUNK są kompatybilne z pomieszczeniami czystymi i produkowane z najwyższej jakości materiałów. Te komponenty z certyfikatem ISO do pomieszczeń czystych skonfigurowane ze smarami H1 – co oznacza, że smarowanie odbywa się za pomocą smarów do kontaktu z wyrobami spożywczymi, które są certyfikowane przez agencję FDA – są już dostępne w naszej standardowej ofercie. Dostarczamy również produkty ATEX oraz pokrywy ochronne. Wszystkie te trwałe moduły charakteryzują się niezawodnością, pewnością procesu i opłacalnością, zwłaszcza w przypadku produkcji części we wrażliwych środowiskach produkcyjnych.
SCHUNK jest znanym światowym liderem na rynku systemów chwytających i technologii mocowania do klasycznej inżynierii mechanicznej. Co wypełnia lukę w kwestiach technologii medycznej?
W segmentach nauk przyrodniczych wiedza naukowo-medyczna łączy się z najlepszymi technologiami i wydajnością przemysłową. To sprawia, że współpraca firmy SCHUNK specjalizującej się w automatyzacji z branżą nauk przyrodniczych jest idealna – wręcz wzorowa. Postęp technologiczny i sukcesy medyczne zawsze idą w parze. A obecne przejście od technologii analogowych do cyfrowych umożliwia nowe koncepcje i procesy – nie tylko w produkcji samych urządzeń, ale także w zastosowaniach medycznych. Ze względu na cyfryzację produktów i procesów, w szczególności komponenty mechatroniczne SCHUNK zyskują na znaczeniu, ponieważ coraz bardziej inteligentne funkcje oferują nowe możliwości indywidualnej adaptacji i dostarczania informacji zwrotnej.
Czy możesz podać konkretny przykład?
SCHUNK zapewnia znaczne wsparcie, na przykład w zakresie technologii czujników w salach operacyjnych z wykorzystaniem systemów czułych robotów. Innym przykładem są systemy wspomagające rehabilitację pacjenta. Na przykład u pacjenta po udarze roboty mogą pomóc w trenowaniu układu ruchowego. W tym przypadku czujniki SCHUNK FTN-AXIA80 w pedałach systemu treningowego dokonują precyzyjnego pomiaru siły i momentu obrotowego oraz reagują na najmniejsze działanie pacjenta. Mierzą siłę, jakiej pacjent używa do naciskania pedałów i przesyłają wyniki z powrotem do robota, umożliwiając interaktywne programy rehabilitacyjne.
Dzięki swoim specjalnym cechom, portfolio systemów chwytających SCHUNK odgrywa tutaj bardzo ważną rolę. Regulowana siła chwytu, delikatne chwytanie za pomocą miękkiego chwytu i stałe utrzymanie siły chwytu to tylko kilka ważnych cech, jeśli chodzi o obsługę najbardziej wrażliwych części. Bezobsługowe w całym okresie użytkowania chwytaki, certyfikacja ISO dla pomieszczeń czystych i smarowanie smarami H1 to dodatkowe parametry, które sprawiają, że chwytaki SCHUNK są niezbędne w branży nauk przyrodniczych. Sprawdziły się już w niezliczonych zastosowaniach.
Czy możesz podać przykłady konkretnych zastosowań chwytaków?
Oczywiście. Jednym z przykładów jest zautomatyzowana produkcja implantów panewkowych wykonanych ze stopu tytanu. Chwytaki centryczne PGN-Plus-P ładują maszyny do cięcia o różnych seriach i rozmiarach produktów, które są obsługiwane przez system szybkiej wymiany SCHUNK SWS. Odbywa się to w sposób elastyczny i oszczędzający miejsce. Chwytaki SCHUNK odgrywają również rolę w produkcji bardzo czułych cewników balonowych, które są umieszczane w tętnicach wokół serca – niezwykle precyzyjnie utrzymują materiał podczas procesu formowania. Oprócz certyfikacji „ISO cleanroom” maszyny produkcyjnej, ta aplikacja wymaga stabilności na obciążenia boczne związane z procesem – typowe zastosowanie dla PGN-plus-64. Nasze moduły elektryczne, takie jak chwytak małych komponentów EGP z IO-Link lub kompaktowy moduł obrotowy chwytaka EGS, są często używane w laboratoriach i robią wrażenie pod względem czasów cykli i elastycznych pozycji palców.
Laboratoria są zwykle niedostępne dla ogółu społeczeństwa. Proszę uchylić rąbka tajemnicy – jakie zastosowania laboratoryjne i farmaceutyczne obsługuje SCHUNK?
SCHUNK jest bardzo aktywnym ekspertem w dziedzinie automatyzacji w laboratoriach oraz przemyśle farmaceutycznym i zgromadził duże doświadczenie w różnych zastosowaniach. Na przykład, jeśli chodzi o mechaniczne obchodzenie się z próbkami mikrobiologicznymi, gdzie precyzja i dynamika są niezbędne. W większości przypadków rozwiązanie do obsługi również musi być zaprojektowane tak, aby oszczędzać miejsce, ale w taki czy inny sposób zawsze musi być całkowicie niezawodne procesowo. Innym przykładem jest obsługa cieczy, tj. dozowanie i pipetowanie w celu przygotowania analizy próbek. Liczy się tutaj dokładne pozycjonowanie i stuprocentowo niezawodna obsługa. Roboty z systemami wymiany SCHUNK są również wykorzystywane do w pełni zautomatyzowanego przygotowywania leków do różnych pojemników, na przykład szklanych fiolek lub worków infuzyjnych. W zależności od pojemnika i sekcji procesu robot wykorzystuje różne chwytaki SCHUNK. Pozwala to na uzyskanie specjalnych, specyficznych dla pacjenta preparatów leków, takich jak na przykład te stosowane w chemioterapii. W ten sposób można również zautomatyzować małe i średnie serie obróbki.
Czy są zastosowania laboratoryjne SCHUNK związane z pandemią COVID-19?
Tak, właściwie jedno bardzo na czasie, które nigdy wcześniej nie było instalowane w laboratorium w ten sposób. Jest to zrobotyzowane stanowisko, które w pełni automatycznie ocenia probówki do PCR i zostało opracowane przez specjalnego producenta maszyn w południowych Niemczech. Sercem tego systemu są dwa współpracujące roboty sześcioramienne z pięcioma elektrycznie sterowanymi chwytakami do małych elementów typu SCHUNK EGP. Te probówki na koronawirusa COVID wykonane z ciągliwego plastiku muszą być chwytane i trzymane absolutnie niezawodnie. Pod żadnym pozorem w tym zastosowaniu nic nie może upaść! Firma SCHUNK rozwiązała to wyzwanie, używając EGP 64 z IO-Link i zintegrowanym oprogramowaniem Softgrip, zapewniając delikatne i niezawodne chwytanie wrażliwych probówek. Absolutna innowacja w technologii laboratoryjnej! Firma SCHUNK jest również aktywnie zaangażowana w procesy napełniania fiolek, które stały się teraz dość znane ze względu na fakt, że transportowane są w nich również płynne szczepionki.
Obecne trendy technologiczne obejmują wykorzystywanie natury jako inspiracji dla rozwiązań – na przykład jej ruchów, konstrukcji i materiałów. Czy SCHUNK również wykorzystuje naturę jako wzór?
Tak, natura inspiruje nas szczególnie, jeśli chodzi o chwytanie i trzymanie. W ten sposób opracowaliśmy ADHESO, chwytak, który wykorzystuje istniejące siły przyciągania na poziomie molekularnym – siły Van der Waalsa. Tę naturalną zasadę działania można zaobserwować na przykład u gekonów, gdy poruszają się bardzo szybko po różnych powierzchniach, nawet do góry nogami, nie spadając. Powierzchnia adhezyjna ADHESO jest zaprojektowana w taki sposób, aby akumulować bardzo wiele małych międzycząsteczkowych sił przyciągania, umożliwiając chwytakowi manipulowanie zarówno lekkimi, jak i ciężkimi częściami delikatnie i bez pozostałości – bez żadnego zewnętrznego zasilania! Zasada działania otwiera wiele nowych obszarów zastosowań w różnych gałęziach przemysłu, ale jest szczególnie interesująca w środowiskach wrażliwych higienicznie. Ponieważ ADHESO działa bez emisji cząstek, nie ma też kwestii ścierania. Dlatego chwytaki ADHESO są idealne do zastosowań w pomieszczeniach czystych w laboratoriach, przemyśle medycznym i farmaceutycznym oraz w przemyśle elektrycznym. Firma SCHUNK zrobiła spore wrażenie podczas German Innovation Award 2021 dzięki tej funkcjonalnej i zrównoważonej koncepcji chwytania, i została nagrodzona jako innowacja w kategorii „Maszyny i inżynieria”.