Standaryzacja w parze z elastycznością

Swoją nową linią ProMoCurve do montażu medycznych materiałów eksploatacyjnych firma Strama-MPS udowadnia, że standaryzacja i elastyczność nie wykluczają się wzajemnie. Liniowy system transportowy SuperTrak firmy B&R Automatyka Przemysłowa umożliwił znaczne skrócenie czasu projektowania linii montażowych specyficznych dla danego produktu. Dla klientów oznacza to stabilne koszty i bardziej przewidywalne terminy dostaw.

„Medyczne materiały eksploatacyjne są produkowane w dużych ilościach i nie zmieniają się przez długi czas. W tej sytuacji linie montażowe do inhalatorów, wstrzykiwaczy insuliny, nakłuwaczy czy jednorazowego sprzętu laboratoryjnego są eksploatowane w trybie ciągłym. W przypadku nowych produktów lub ich nowych wariantów istniejące urządzenia nie są przystosowywane do ich produkcji, lecz kupowane są nowe” – wyjaśnia Andreas Höcherl, szef działu innowacji i projektów strategicznych MedTech w firmie Strama-MPS Maschinenbau GmbH & Co. KG.

Przy produkcji medycznych materiałów eksploatacyjnych ilość i jakość są równie ważne. Wymagana jest absolutna niezawodność procesów, których poszczególne fazy trwają zaledwie kilka sekund. Stąd potrzeba stosowania wysoce specjalistycznych rozwiązań.

„Procesy montażowe muszą być dostosowane do warunków specyficznych dla danego produktu. To sprawia, że stosowanie standardowych procesów w produkcji maszyn specjalnych jest prawie niemożliwe – dodaje Höcherl. „Jednak teraz, dzięki nowemu systemowi transportowemu SuperTrak firmy B&R, udało nam się przenieść standaryzację na nowy poziom, bez uszczerbku dla możliwości elastycznego reagowania na wymagania klientów”.

SuperTrak to modułowy system transportu firmy B&R. Używa sił elektromagnetycznych do bezpiecznego, dynamicznego i precyzyjnego przemieszczania wózków po torze. W przeciwieństwie do konwencjonalnych systemów transportu ze sztywnym połączeniem, takich jak obrotowe stoły indeksujące lub taśmowe systemy transportowe, do każdego wózka można przypisać jego własny, indywidualny profil ruchu. W łatwy sposób można dodawać kolejne wózki lub segmenty torów.

Inżynierowie Strama-MPS wykorzystali SuperTrak do zaprojektowania modułów maszyn, które można połączyć w kompletne linie bez konieczności zmiany koncepcji samych linii. Dzięki temu mogą elastycznie reagować na wymagania swoich klientów. Obecnie dostępne są trzy standardowe typy modułów: jeden liniowy i dwa łukowe. Obudowa, napęd wału transmisyjnego stacji procesowych i stałe części systemu SuperTrak (silniki liniowe, prowadnice, zasilanie, sterowanie) są wstępnie ustalone. Obszar roboczy z krzywkami, obszar produkcyjny z wózkami i szafa sterownicza są od siebie mechanicznie oddzielone. Oprogramowanie sterujące dla SuperTrak działa na Automation PC 910 – potężnym komputerze przemysłowym firmy B&R. Strama-MPS stosuje go w systemach z maksymalnie trzema modułami liniowymi.

„Liczbę modułów liniowych i typ modułów zasilających do obsługi wózków można niezawodnie określić na etapie planowania przy użyciu symulacyjnego oprogramowania inżynierskiego B&R. Standaryzacja i symulacja umożliwiają zamawianie wielu komponentów wcześniej niż dotychczas i przy mniejszym nakładzie pracy związanej z koordynacją. To pozwala nam szybciej budować moduły i gwarantuje wysoką niezawodność dostaw” – mówi Höcherl. „Dzięki skróceniu czasu projektowania rdzenia maszyny możemy całkowicie skupić się na projektowaniu stacji procesowych i sekwencji montażowych”

Moduł liniowy ma zaledwie dwa metry długości i 2,3 metra głębokości. Prototyp, który Strama-MPS wykorzystuje do zademonstrowania potencjału swojego nowego systemu, składa się z jednego modułu liniowego i jest wyposażony w sześć stacji testowych i montażowych do produkcji kaniul. Czas cyklu wynosi 1,7 sekundy. Każdy wózek wyposażony jest w uchwyt dla czterech kaniul. Przechodzą one przez etapy montażu w tym samym czasie, co pozwala zmniejszyć czas cyklu do 0,4 sekundy.

Stacje procesowe o czasie krótszym niż czas cyklu mogą być bardziej wydajne dzięki oferowanej przez SuperTrak możliwości swobodnego pozycjonowania. Zamiast fotografować i sprawdzać wszystkie kaniule jednocześnie, wózki ProMoCurve przesuwają kaniule pojedynczo przed kamerą, umożliwiając wykonanie indywidualnych zdjęć. W rezultacie uzyskuje się wyższą rozdzielczość, co ułatwia wykrywanie usterek. Jeśli procesy trwają dłużej niż planowany czas cyklu, pożądany krótszy czas cyklu można osiągnąć, dublując odpowiednią stację i rozdzielając wózki między dwie stacje.

Pomimo niewielkiej powierzchni, każdy moduł liniowy oferuje miejsce nawet dla 16 modułów procesowych. Dzięki temu można ustawić 48 stacji – a nawet większą ich liczbę – na jednej linii. Niewielkie rozmiary konstrukcji SuperTrak pozwalają gęsto rozmieścić stacje. Można je umieszczać wewnątrz i na zewnątrz toru mającego owalny kształt. „Dlatego właśnie SuperTrak doskonale spełnia wymagania naszego systemu” – dodaje Höcherl. „Zwłaszcza w pomieszczeniach czystych, gdzie pracuje sprzęt medyczny naszych klientów, liczy się każdy zaoszczędzony cal powierzchni.”

Ale to nie wszystko: na łukach można łatwo zainstalować dodatkowe stacje, na przykład stacje załadunku i rozładunku.

Dla firmy Strama-MPS, kluczowym argumentem przemawiającym za wyborem SuperTrak były małe rozmiary konstrukcji. Inne ważne, podkreślone przez Höcherla aspekty to duże obciążenie użytkowe i precyzja pozycjonowania, konstrukcja zgodna z dobrą praktyką produkcyjną oraz wysoki poziom komunikacji. „Z naszymi najważniejszymi dostawcami chcemy współpracować w duchu zaufania, wzajemnie się wspierać i rozwijać technologicznie. Przede wszystkim jednak oczekujemy, że dostawca zdoła przekonać nas do swojej oferty – tak, jak to miało miejsce w przypadku B&R.”

Dla Strama-MPS ma to szczególne znaczenie, gdyż dzięki nowym liniom montażowym firma planuje dalej umacniać swoją pozycję na rynku medycznym. Sądząc po opiniach, jakie system demonstracyjny zebrał na targach – na przykład Automatica – plan ten ma ogromne szanse powodzenia.