„Podwoiliśmy wydajność w firmie klienta bez zwiększania użytkowanej powierzchni hali”

Postępy w cyfryzacji montażu urządzeń medycznych (medical device assembly - MDA) skłaniają firmy do szukania metod zwiększenia wydajności i elastyczności pracochłonnych procesów w tej szybko rozwijającej się dziedzinie – i to bez zwiększania użytkowanej powierzchni hali produkcyjnej. O problemy z tym związane i sposoby ich rozwiązywania zapytaliśmy Lazarosa Patsakasa, specjalistę ds. MDA i ambasadora produkcji adaptacyjnej w firmie B&R.

Lazaros Patsakas: Rynek urządzeń medycznych w ostatnich latach notował średnio prawie 8-procentowy wzrost i trend ten powinien się utrzymać. Jest to po części spowodowane starzeniem się populacji w krajach rozwiniętych i większą liczbą osób uzyskujących dostęp do opieki zdrowotnej. Ponadto dzisiejsza technologia tworzy nowe sposoby poprawy jakości naszego życia, a ludzie na całym świecie stają się coraz bardziej świadomi kwestii zdrowotnych – zwłaszcza w kontekście pandemii.

Patsakas: Z jednej strony mamy do czynienia z ogólnie pozytywnym wpływem na rozwój branży. Z drugiej jednak strony, epidemia uwypukliła ryzyko związane z poleganiem na półautomatycznych procesach, w którym czynnikiem produkcji są ludzie: Podczas pandemii zobaczyliśmy, że nie zawsze można korzystać z ich pracy. Zdarzały się też nagłe skoki popytu na niektóre zasoby, dlatego jeszcze bardziej doceniliśmy możliwość szybkiego skalowania produkcji.

Patsakas: Urządzenia medyczne są coraz bardziej złożone i różnorodne. Spójrzmy na inhalatory dla astmatyków – kiedyś były to proste mechanizmy z pompką, a teraz wiele z nich ma również pokrętła do regulacji dawki, a ich elementy mienią się wszystkimi kolorami tęczy. Ponadto coraz częściej wszelkiego rodzaju urządzenia, takie jak glukometry dla cukrzyków, mają cyfrowy wyświetlacz i łączą się z aplikacją w smartfonie.

Patsakas: Zgadza się, a w miarę jak firmy z branży technologii medycznych wprowadzają cyfryzację i inwestują w automatyzację, szukają sposobów na maksymalizację elastyczności i wydajności. Może to oznaczać zautomatyzowanie stanowiska montażowego, które wcześniej było obsługiwane ręcznie, za pomocą robotów lub zastąpienie sztywnej mechanicznej automatyki, takiej jak stół obrotowy, elastycznym systemem mechatronicznym. Tak, czy inaczej, to co jest szczególnie istotne w przypadku MDA to wdrażanie tych rozwiązań na jak najmniejszej powierzchni.

Patsakas: Powierzchnia hali fabrycznej zawsze kosztuje, ale gdy mówimy o pomieszczeniach czystych, to wkraczamy na zupełnie inny poziom kosztów. Jeśli jesteśmy w stanie uzyskać wymaganą elastyczność i wydajność bez konieczności budowania nowego pomieszczenia czystego – to zmiana jest wręcz rewolucyjna. Posłużę się przykładem: w przypadku klienta, który montuje komory kroplowe dla zestawów infuzyjnych, faktycznie podwoiliśmy jego produkcję, nie zwiększając powierzchni.

Patsakas: Problemem wielu istniejących linii jest to, że ich limity są ustalane przez najsłabsze ogniwo w łańcuchu: Szybkość ich pracy zależy od najwolniejszej stacji przetwarzania. Od największej stacji zależy z kolei, jak bardzo uda się zmniejszyć odległość między kolejnymi produktami. Usunięcie tych ograniczeń otwiera przestrzeń dla radykalnych usprawnień – i właśnie to jesteśmy w stanie zrobić dzięki produkcji adaptacyjnej.

Patsakas: Produkcja adaptacyjna opiera się na unikalnych możliwościach, jakie wynikają z połączenia najbardziej zaawansowanych obecnie technologii automatyzacji: takich, jak robotyka, system wizji maszynowej, symulacja z użyciem cyfrowych bliźniaków i mechatroniczny transport produktów. Często nacisk kładziony jest na optymalizację ogólnej efektywności sprzętu (OEE) w produkcji małoseryjnej. Ale nawet w sytuacjach, w których nie ma ciągłych zmian między różnymi produktami, rozwiązania adaptacyjne mają ogromny wpływ na gęstość produkcji.

Patsakas: Jedną z kluczowych technologii, o których wspomniałem, jest mechatroniczny transport produktów, taki jak nasz SuperTrak, ACOPOStrak i ACOPOS 6D. Systemy te pomagają zmniejszyć powierzchnię zajmowaną przez maszynę na kilka sposobów: Po pierwsze, ułatwiają dodanie wielu wolniejszych stacji. Umożliwia to duży wzrost prędkości przy minimalnym wpływie na zajmowaną powierzchnię. Systemy pozwalają również wyeliminować bufory i puste odcinki przenośnika. Wreszcie, produkty są przenoszone na osobnych wózkach, których rozstaw można zmieniać w trakcie pracy, dzięki czemu można łatwo zmniejszyć odległości między produktami, gdy tylko stacje na to pozwalają i wykonać prace zwiększające wartość na każdym centymetrze powierzchni hali.

Patsakas: Cóż, oczywiście nie możemy ich wyeliminować, ale możemy sprawić, że łatwiej będzie się z nimi uporać. W przypadku montażu urządzeń medycznych rozbudowa lub modyfikacja linii często sprowadza się do tego, jak szybko można ją przeprojektować, ponownie zwalidować i uruchomić. Dzięki systemowi track można dodawać lub wymieniać poszczególne segmenty bez wpływu na resztę linii. Nie można tego zrobić w przypadku stołu obrotowego – tutaj trzeba przeprojektować całość i przeprowadzić ponowną walidację całej maszyny.

Patsakas: Z pewnością. Producent ma znacznie większe pole manewru, gdy klient domaga się zmian: nowej stacji, innej kolejności stacji, innych czasów cyklu. Może bez problemu zlecić ich zaprojektowanie, walidację i uruchomienie w znacznie krótszym niż dotąd czasie.

Patsakas: Produkcja adaptacyjna upraszcza również zadania regulacyjne w trakcie eksploatacji, takie jak serializacja i śledzenie partii wyrobów. Z jednej strony, ściśle zsynchronizowane kamery systemu wizji maszynowej są w stanie skanować kody z bardzo dużą prędkością. A z drugiej – cyfryzacja jest wbudowaną cechą systemu track, niewymagającą dodatkowego sprzętu ani personelu. Kiedyś pracownik musiał na piśmie potwierdzać, że wykonał określone zadanie w określonym czasie. Gdy ma się ciągłą kontrolę nad każdym produktem na całej linii – a każdy wózek jest jednoznacznie zidentyfikowany – cyfrowy podpis dla każdego produktu i procesu uzyskuje się niemal w czasie rzeczywistym.

A skoro o czasie mowa: dziękuję za Twój.