Medicale: la produzione di cartucce è automatizzata
Rockwell Automation ha aiutato un cliente finale nel settore della diagnostica e dei test sindromici per malattie infettive a vincere la sua sfida: automatizzare la produzione delle cartucce per test monouso, riducendo al minimo assoluto la contaminazione
Negli ultimi decenni, grazie ai moderni reagenti e alla tecnologia di analisi automatizzata, la diagnostica e i test sindromici per malattie infettive (SIDT) hanno fatto grandi passi avanti, consentendo una rapida identificazione delle malattie e, quindi, di anticipare l’avvio di trattamenti salvavita, basati su risultati di analisi di laboratorio. Uno specialista nel settore della diagnostica e dei test SIDT si affidava a processi manuali per produrre le proprie cartucce per test monouso. Si tratta di moduli a sistema chiuso che contengono tutti i componenti chimici necessari per isolare, amplificare e rilevare dal campione di un paziente l’acido nucleico, e condurre test di diagnostica in vitro (IVD). Quando un processo di produzione viene gestito manualmente, si corre il rischio di introdurre agenti contaminanti, con ripercussioni anche sulla qualità della produzione, sulla ripetibilità e sulla resa. L’azienda si è così rivolta a Rychiger, società svizzera che realizza soluzioni specifiche per macchine di imballaggio per il settore sanitario, alimentare e delle bevande.
La macchina si basa sulla tecnologia a carrelli indipendenti
L’obiettivo del cliente finale era automatizzare completamente il processo di produzione delle cartucce. Come Rychiger, aveva già utilizzato le soluzioni di automazione di Rockwell Automation. Aveva anche sperimentato la tecnologia a carrelli indipendenti MagneMotion® (ICT). Le due aziende hanno così deciso di progettare la nuova macchina basandola su questa tecnologia, che avrebbe offerto la flessibilità, la precisione e la ripetibilità necessarie per un processo di assemblaggio a più stadi e così impegnativo. Il cliente di Rychiger aveva bisogno di una soluzione che facilitasse la movimentazione di carichi leggeri, come i componenti delle cartucce, e che allo stesso tempo offrisse possibilità di tracciamento totale e tempi di ciclo più rapidi. Un controllo più preciso e un movimento intelligente avrebbero ottimizzato l’efficienza e la velocità dell’assemblaggio e, al tempo stesso, contribuito a eliminare le interruzioni. Inoltre, avendo MagneMotion un numero inferiore di parti in movimento rispetto ai sistemi convenzionali, gli interventi di manutenzione sarebbero stati ridotti, così come i downtime.
Snellire l’intero flusso di traffico
Il sistema MagneMotion, che utilizza binari di precisione, offre l’accuratezza e la flessibilità necessarie in ambienti di automazione che richiedono maggior velocità e fermo macchina ridotti. I suoi molteplici carrelli indipendenti danno vita a un efficace sistema di trasporto “pitchless”. Questa soluzione consente di snellire l’intero flusso di traffico raddoppiando o, come in questo caso, triplicando il processo più lento. Ciò significa che il sistema non viene più guidato dalla fase più lenta del processo di assemblaggio delle cartucce. Christian Sigrist, Senior Automation Engineer di Rychiger, afferma: “Il nostro primo pensiero, quando progettiamo e costruiamo macchine, è la capacità di scalare, adattare e aggiornare la tecnologia. La nostra ampia esperienza in sistemi integrati basati su servoazionamenti, compresa la soluzione ICT MagneMotion, rende tutto questo molto più semplice. Ciò facilita anche la manutenzione, poiché è possibile mettere offline una stazione, e mantenere comunque operativa la macchina con un impatto minimo sulla produzione”.
Accedere a tutti i parametri mediante un’unica postazione centralizzata
Oltre al sistema MagneMotion, la macchina MC 1400 sviluppata da Rychiger dispone di diversi assi servoassistiti, tutti azionati dai servoazionamenti Allen-Bradley® Kinetix®, due thin client Allen-Bradley VersaView® 5200 e il software SCADA FactoryTalk® View SE. Tutti i terminali della stazione vengono gestiti dal software ThinManager® di Rockwell Automation, che centralizza le informazioni e i dati e offre l’accesso remoto/mobile. “ThinManager aiuta il cliente nella manutenzione della macchina, fornendo una visione d’insieme e l’accesso a tutti i parametri da un’unica postazione centralizzata” aggiunge Sigrist. “È particolarmente utile in presenza di diverse interfacce operatore. L’utilizzo di un server HMI centralizzato ci ha anche aiutato nella progettazione e nello sviluppo dei sistemi di interattività e di controllo”. Il controllo complessivo della macchina, compresa l’integrazione del robot Staubli di un altro fornitore, è gestito da un controllore di automazione programmabile (PAC) Allen-Bradley ControlLogix® L8, con un PAC Allen-Bradley GuardLogix® L7S che offre le funzionalità di sicurezza necessarie. Tutte le comunicazioni principali avvengono tramite EtherNet/IP™, impiegando gli interruttori Stratix® 5400 e 5700. La ragione principale per cui si è deciso di impiegare degli switch Ethernet gestiti da Stratix, è stata la possibilità di integrare strettamente la macchina alla rete del cliente per motivi di sicurezza, protezione e conformità. Inoltre, si adattava ai suoi requisiti CPwE (Converged Plantwide Ethernet).
Gli operatori non entrano mai in contatto con le cartucce
Per far fronte al problema della contaminazione, la macchina è chiusa in modo che gli operatori non entrino mai in contatto con le cartucce. La protezione è anche a prova di zona d’ombra, grazie a una soluzione di illuminazione che offre una chiara visibilità di ogni angolo degli elementi posti al suo interno, ed è possibile effettuare un’accurata pulizia. Inoltre, tutte le superfici interne sono state progettate per essere facilmente igienizzabili, con minimi punti di trappola e vuoti.