Standardiserad men ändå flexibel

Med sin nya monteringslinje ProMoCurve för medicinska förbrukningsvaror visar Strama-MPS att standardisering och flexibilitet inte utesluter varandra. Det linjära transportsystemet SuperTrak från B&R Industrial Automation gjorde det möjligt att avsevärt minska utvecklingstiden för produktspecifika monteringslinjer. För kunderna innebär det stabila kostnader och mer förutsägbara leveranstider.

"Medicinska förbrukningsvaror produceras i stora kvantiteter och förändras inte under långa perioder. Det innebär att monteringsband för inhalatorer, insulinpennor, blodprovstagare eller laboratorie-engångsartiklar drivs dygnet runt. För produktvarianter eller nya produkter är befintlig utrustning i drift, inte konverteras, men ny utrustning köps in", förklarar Andreas Höcherl, chef för Innovation & Strategic Projects MedTech på Strama-MPS Maschinenbau GmbH & Co. KG.

Kvantitet och kvalitet är lika viktiga för produktionen av medicinska förbrukningsvaror. Bearbetningsstegen tar bara några sekunder och måste vara absolut tillförlitliga. Detta kräver mycket specialiserade lösningar. "Montageprocesser måste anpassas till produktspecifika förhållanden.

Detta gör det nästan omöjligt att använda standardiserade processer vid specialmaskintillverkning", tillägger Höcherl. "Däremot har vi nu lyckats ta standardiseringen till en ny nivå med hjälp av B&R:s transportsystem SuperTrak, samtidigt som vi kan svara flexibelt på kundernas krav."

SuperTrak är ett modulärt system för intelligent produkttransport från B&R. Den använder elektromagneter för att flytta skyttlar säkert, dynamiskt och noggrant längs ett spår. Till skillnad från konventionella transportsystem med stel sammanlänkning, såsom roterande indexeringsbord eller remöverföringssystem, kan varje skyttel tilldelas sin egen unika rörelseprofil. Ytterligare skyttlar eller spårsegment kan enkelt läggas till.

Strama-MPS-ingenjörer har använt SuperTrak för att definiera maskinmoduler som kan kombineras till kompletta linjer utan att behöva ändra linjekonceptet. På så sätt kan de svara flexibelt på sina kunders krav. Tre standardiserade modultyper finns för närvarande tillgängliga: en linjär modul och två hörnmoduler. Ytterhöljet, linjeaxeldriften för processstationerna och de fasta delarna av SuperTrak-systemet (linjärmotorer, skenor, strömförsörjning, styrning) är fördefinierade. Arbetsområdet med kammarna, produktionsområdet med skyttlarna och styrskåpet är mekaniskt separerade från varandra. Styrmjukvaran för SuperTrak körs på en Automation PC 910, en kraftfull industriell PC från B&R. Strama-MPS använder den för system med upp till tre linjära moduler. Till skillnad från den stela timingen och avståndet för konventionell arbetsstyckestransport med indexeringstabeller och bältesöverföringssystem, kan varje SuperTrak-skyttel tilldelas sin egen unika rörelseprofil via mjukvara. Det är också enkelt att utöka systemet genom att lägga till fler skyttlar eller spårsegment.

"Antalet linjära moduler och typen av strömförsörjningsmoduler för att driva skyttlarna kan på ett tillförlitligt sätt bestämmas under planeringen med hjälp av simuleringskomponenten i B&R:s mjukvara. Standardisering och simulering gör det möjligt att tidigarelägga beställningar av många komponenter och därmed minska koordinationsansträngning. Detta minskar tiden för att bygga maskinen och garanterar en hög leveranssäkerhet", säger Höcherl. "Eftersom utvecklingstiden minskar kan vi fokusera helt på att designa processtationerna och monteringssekvenserna."

En linjärmodul är bara två meter lång och 2,3 meter djup. Prototypen som Strama-MPS använder för att demonstrera potentialen i sitt nya system består av en linjärmodul och är utrustad med sex test- och monteringsstationer för tillverkning av kanyler. Stationscykeltiden är 1,7 sekunder. Varje skyttel är utrustad med en fixtur för fyra kanyler. De går igenom monteringsstegen samtidigt och minskar därmed den beräknade cykeltiden per kanyl till 0,4 sekunder.

Processstationer som är snabbare än cykeltiden kan göras mer effektiva tack vare SuperTraks fria positioneringsförmåga. Istället för att fotografera och kontrollera alla 4 kanyler samtidigt, flyttar ProMoCurve-skyttlarna kanylerna individuellt framför kameran så att enskilda bilder kan tas. Resultatet är en högre upplösning, vilket gör det lättare att upptäcka fel. Om processer tar mer än den planerade cykeltiden kan den önskade kortare cykeltiden uppnås genom att dubbla respektive station och fördela skyttlarna mellan de två stationerna.

Trots det lilla utrymmet erbjuder varje linjärmodul plats för upp till 16 processmoduler. Detta gör det möjligt att sätta upp 48 eller fler stationer per linje. SuperTrak erbjuder en hög stationstäthet tack vare sin kompakta design. Stationer kan placeras inom och utanför det ovala spåret. "Det är därför SuperTrak perfekt matchar kraven i vårt system", tillägger Höcherl. "Särskilt i renrummet, där våra kunder använder sin medicinska utrustning, är varje kvadratmeter som sparas värdefull."

Men det stannar inte där: Ytterligare stationer, såsom lastnings- och lossningsstationer, kan enkelt installeras i hörnmodulernas böjda områden.

Den kompakta designen spelade en central roll när Strama-MPS bestämde sig för SuperTrak. Andra viktiga aspekter var en hög nyttolast och positioneringsprecision, den GMP-kompatibla designen och den höga kommunikationsnivån, som Höcherl påpekar. "Vi vill samarbeta med våra viktigaste leverantörer i en anda av förtroende, stötta varandra och avancera tekniskt. Först och främst måste dock helhetspaketet vara övertygande, och just det har B&R lyckats med."

Detta är särskilt viktigt för Strama-MPS eftersom företaget planerar att ytterligare utöka sin position på den medicinska marknaden med sina nya monteringslinjer. Utgående från feedbacken som demosystemet har fått på mässor som Automatica, borde denna plan definitivt lyckas.