Společnost Sumitomo (SHI) Demag představuje budoucnost výroby zdravotnických dílů

Společnost Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH představuje na veletrhu Fakuma 2021 plně automatizovanou a vysoce efektivní výrobní buňku pro zdravotnické technické díly. V centru pozornosti je plně elektrický vstřikovací stroj IntElect S 100/460-250, vybavený automatizačním systémem od společnosti Waldorf Technik GmbH, Engen, a založený na jejich patentovaném systému Vario Tip FSS. Tento veletržní exponát byl navržen speciálně pro výrobu uzávěrů lékařských inzulínových stříkaček na 16dutinové formě v šestisekundovém cyklu.

Zkratka FSS znamená Floor Space Saving (úspora místa na podlaze) a vyjadřuje podstatně menší prostor, který je v této konstrukci Vario-Tip k dispozici ve srovnání se standardním modelem. Přesto zůstává zachována její vysoká funkčnost a variabilita. Systém se vyznačuje nepřekonatelnou volností, díky níž může pojmout různé konfigurace nástrojů a obalových jednotek. Kromě toho obsahuje řadu jedinečných funkcí, které lze aplikovat na míru zákazníkovi.

Ihned po vyjmutí víček ze vstřikovacího stroje je vyjímací chapadlo v pořádku přenese. Víčka se řadí podle čísel dutin do posuvného stolu a odtud se ukládají do regálů, přičemž se zachovává třídění jednotlivých dutin. Anatol Sattel, ředitel pro rozvoj obchodu v oblasti zdravotnictví, popisuje tento proces: "Po naplnění se díly zkontrolují na případné poškození pomocí Kitovy kamery. V okamžiku vysunutí všech 16 dílů je systém vybaven stanicí pro zajištění kvality (QA). Na výstupu ze systému pak čeká cobot Sawyer, který naplněné stojany ze systému vyjme."

Automatizační systém je doplněn integrací sady Smart Services EVE Suite od společnosti Hahn Digital, dceřiné společnosti Hahn Group, Rheinböllen. Toto inovativní řešení podporuje zákazníky v jejich strategiích digitální transformace a chytré výroby. Jedna z jeho součástí, EVE Analytics, umožňuje sledování provozů na více místech v reálném čase. Vytvářením individuálních řídicích panelů se zachycují nezávislá data o procesech a strojích, přičemž jsou k dispozici další možnosti analýzy.

Pomocí nástroje EVE Analytics lze masivně snížit prostoje. Cílená oznámení v reálném čase a aktualizace stavu nezávisle na lokalitě umožňují rychlejší reakce. "Analýza dat a řídicí panely založené na klíčových ukazatelích výkonnosti zaručují efektivní monitorování," říká Sattel. Systém automaticky provádí analýzu datových korelací a odchylek od optimálního nastavení. Pomocí prediktivní analýzy lze data využít k získání poznatků pro udržení plynulého výrobního výkonu.


Projekt digitalizace pro komplexní kontrolu kvality a sledovatelnost komponentů


"Zejména v oblasti zdravotnické techniky je komplexní kontrola kvality a sledovatelnost výroby dílů nezbytná," vysvětluje Anatol Sattel. "Náš projekt digitalizace tyto požadavky více než splňuje. V současné době pracujeme na vývoji řídicího panelu internetu věcí, který umožní analýzu a vizualizaci dat, přenos a ukládání know-how, plánování a predikci údržby. Kromě řízeného asistenčního systému poskytujícího jasné kroky budou začleněny i další autonomní funkce."

Podle společnosti Sattel lze prostřednictvím rozhraní stroje shromažďovat data závislá na cyklu a čase a mapovat je prostřednictvím ovládacího panelu založeného na aplikaci. Zpočátku je lze využít k ukládání dat na datovém serveru, vytváření panelů KPI, vizualizaci živých dat a k zobrazení historických dat a analýze trendů. Navíc průvodce řešením problémů pomáhá s řešením a vyhodnocováním odchylek procesu.

S výhledem do blízké budoucnosti plánuje společnost Sumitomo (SHI) Demag vývoj asistenčních aplikací - systému pro nastavení a optimalizaci procesů, zavedení knihovny materiálů a znalostí a také integraci simulačních nástrojů pro pokročilá nastavení a hlubší vhled do procesů. "Naší vizí je inteligentní stroj, který dokáže samostatně předpovídat kvalitu dílů, opotřebení a poruchy stroje a provádět optimalizace online," říká Sattel. "To umožňuje zvýšit konzistenci procesů, zlepšit kvalitu výrobků a odpovídajícím způsobem upravit údržbu."


Zvýšená kapacita systému rekuperace energie zajišťuje ještě lepší účinnost


První výsledky projektu digitalizace jsou působivě ilustrovány na plně elektrickém stroji IntElect S 100t na stánku Fakumy (B1-1105). Tato ukázka zároveň demonstruje kompetence společnosti Sumitomo (SHI) Demag v oblasti hromadné výroby zdravotnických aplikací s extrémně přísnými tolerancemi. Vysoce přesná technologie přímého pohonu zajišťuje větší přesnost a opakovatelnost, což vede k vyšší kvalitě lékařských komponent. Systém je mimořádně čistý, chladný, rychlý a tichý.

Energetická účinnost a celkové náklady na vlastnictví (TCO) se díky vysoce výkonným pohonům rovněž výrazně zlepšují, což potvrdily komplexní testy životnosti strojů a komponent. Vřetena testovaná v nejnáročnějších podmínkách nevykazovala žádné známky viditelného opotřebení ani po milionech cyklů. "Zvýšením kapacity našeho systému rekuperace energie se nejen zlepšila účinnost, ale také se zvýšila životnost elektrických komponentů IntElect," vysvětluje Sattel. Kromě toho zlepšená regulace teploty vřeten, motorů a měničů pomáhá zajistit bezpečný provoz stroje i v těch nejnáročnějších aplikacích.

"Díky konstantnější provozní teplotě se snižuje spotřeba energie, protože je třeba odvádět méně tepla z klimatizovaného prostředí," uvádí odborník. "Dlouhá životnost a energetická účinnost jsou rozhodujícími faktory k dosažení našeho zákona! Sustainably ambicí. Společnost Sumitomo (SHI) Demag se zavázala vyvíjet budoucí udržitelné inovace výrobou strojů, které k tomu přispívají. Ekologické a environmentální povědomí je součástí tohoto plánu společenské odpovědnosti," uvádí Sattel.

Ředitel pro rozvoj obchodu v oblasti zdravotnictví navíc zdůrazňuje další důležitý aspekt. Za účelem splnění explicitních norem pro řízení kvality a validaci ISO 13485 pro zdravotnické prostředky byly zavedeny nové uživatelské parametry stroje. Procesy jsou udržovány v určité šířce pásma a obsluha nemůže bez povolení provádět žádné úpravy tlaku, teploty, průtoku a chladicího výkonu. "Dodržování validovaných procesů vstřikování pro lékařské aplikace," dodává Sattel.


Systém vícenásobného uzavírání jehel pro maximální výkon dílů na minimálním prostoru.


Společnost Kebo AG, Neuhausen am Rheinfall, dodává na výstavu Fakuma 16dutinovou formu pro výrobu inzulinových uzávěrů. Vzhledem k trendu ve zdravotnické technice, který se zaměřuje na stále menší geometrie a hmotnosti dílů, zahrnující kritické tolerance a vysokou složitost, představuje švýcarská rodinná společnost nový systém Multivalve. Vychází vstříc zvýšené poptávce po systémech s jehlovými ventily a nabízí prvotřídní kvalitu vtoku, vysoké výrobní objemy - díky osvědčené konstrukci klastru Kebo (průměr roztečné kružnice 60 mm) - a kompaktní velikost nástroje, který se vejde do nejmenších možných vstřikovacích strojů. Přesvědčí také svou dlouhou životností a snadnou údržbou.

V tomto systému Multivalve se vývojovému týmu podařilo zachovat prostorové nároky stávajícího otevřeného kompaktního uspořádání jehlového uzávěru clusteru. Malá rozteč dutin zajišťuje maximální výkon dílu pro plochu nástroje této velikosti. Na výstavě bude k vidění nejvyšší expanzní stupeň s osmi dutinami na cluster. V závislosti na geometrii dílu a poloze vstřikování je možné použít i čtyři nebo šest dutin. Unikátní je, že systém dokáže snadno a bezpečně umístit i jednotlivé dutiny.

Vzhledem k tomu, že zdravotnický trh obvykle vyžaduje plně elektrická řešení, zejména v čistých prostorech, Kebo ovládá uzavírací trysky jehel prostřednictvím elektrické desky. Kromě vysoké přesnosti, čistoty a procesní spolehlivosti přináší toto řešení přesvědčivě vysokou opakovatelnost, nižší opotřebení a velmi dobrou regulaci teploty. Rychlost jehel je navíc individuálně nastavitelná. Jako alternativa k elektrickému jehlovému uzávěru je k dispozici pneumatické ovládání pohonu.


Regulace čistých prostor pro předurčené aplikace v lékařské technice


Pro řízení jehlových uzávěrů s horkým kanálem ve formě nasazuje společnost Kebo řídicí jednotku M-Ax zkonstruovanou společností Mold-Masters, Baden-Baden. Tato jednotka otevírá a zavírá jehly horkých kanálů při definovaných rychlostech a profilech pohybu a sleduje koncovou polohu. Její řídicí jednotka řady Tempmaster je velmi flexibilní, lze ji nastavit pro jakoukoli aplikaci a nevyžaduje znalosti programování. Díky ovládání všech lineárních (např. tahy jádra, vyhazovače) a rotačních os (např. indexové desky, rotační desky) je plně elektrická jednotka M-Ax ideální pro prostředí čistých prostor, a tedy pro regulované lékařské aplikace.

M-Ax nabízí maximální přesnost a nejjednodušší možnosti automatizovaného přizpůsobení nástroje. Funkce servořízení os lze kombinovat s až 256 zónami řízení teploty. Realizovatelných je až 64 vstupů a výstupů, což nabízí kompletní řízení všech funkcí vstřikování. Řídicí jednotka je navíc velmi efektivní, spotřebuje až o 60 % méně energie. Je to díky servopohonům, které potřebují elektřinu pouze při pohybu. Jedno zařízení lze použít pro několik nástrojů, což zvyšuje jeho flexibilitu. Kromě kompaktního designu přináší dotykový displej s velkými symboly snadné ovládání a uživatelsky přívětivé, intuitivní ovládání servopohonů a teploty.


Snadno tekoucí, výkonově optimalizovaný, zdravotně bezpečný PP kopolymer.


Plastový granulát používaný v kabině je zvláště vhodný pro lékařské aplikace, vyznačuje se průtokem taveniny 70 g/10 min, který usnadňuje úplné naplnění 16dutinové formy. Dodává je společnost Borealis AG, Vídeň, Sumitomo (SHI) Demag s tímto partnerem již dříve spolupracovala na úspěšném testování pipetových špiček s použitím materiálu s ochrannou známkou Bormed, zdůrazňuje Sattel.

Vysokoprůtočný heterofázický PP kopolymer speciálně vyvinutý společností Borealis podporuje zákazníky z oblasti zdravotnictví v dodržování předpisů EU pro zdravotnické prostředky (MDR) a diagnostiku in vitro (IVDR), a tím zvyšuje bezpečnost pacientů. Nabízí lepší průtočnost a vysokou rázovou pevnost, z hlediska výkonu stroje optimalizuje vysoká průtočnost materiálu dobu výrobního cyklu.

Sattel uzavírá: "Od naší poslední velké výstavy čelil zdravotnický sektor kromě zavedení nových předpisů EU pro zdravotnické prostředky také několika významným pandemickým výzvám. Přesto nám naše oborově zaměřená prodejní struktura umožnila rychle reagovat a mnohem cíleněji a efektivněji uplatnit naše oborové kompetence a odborné znalosti ve prospěch našich zákazníků z oblasti zdravotnictví. Kromě toho náš program spolupráce s našimi významnými průmyslovými partnery nadále podporuje transformační projekty, udržuje pozici preferovaného partnera společnosti SDG a vyjadřuje naše dlouhodobé poselství, že s námi je "nejsnazší spolupracovat".