La solución de automatización integrada avanzada aumenta el rendimiento y la calidad y mantiene la contaminación bajo control

Conseguir unos resultados de pruebas exactos y oportunos puede ser la diferencia entre la vida y la muerte cuando se trata de enfermedades infecciosas.

De hecho, uno de los avances más importantes en la medicina moderna es la diagnosis rápida, a menudo mediante diagnósticos.

Aunque cualquiera podría entrar en pánico al ver a un profesional médico con una bandeja llena de jeringas, esas pruebas guían el diagnóstico y tratamiento; y con los avances en la tecnología, potencialmente pueden salvar vidas.

Gracias a los reactivos modernos y la tecnología de análisis automatizada, los diagnósticos y las pruebas infecciosas sindrómicas (SIDT, por sus siglas en inglés) han logrado avances significativos en las últimas décadas, permitiendo que la identificación rápida de enfermedades y los tratamientos que salvan vidas comiencen antes en función de los resultados de laboratorio.

Diseño basado en la calidad

Al igual que cualquier procedimiento científico, la cadena de procesos es tan fuerte como su eslabón más débil, que es por lo que la industria médica está tan fuertemente legislada e impulsada por la calidad. Con las enfermedades infecciosas, los resultados rápidos y precisos son importantes. La entrega óptima de las muestras de un paciente es el paso más importante para confirmar que la muestra no está contaminada, estropeada o desperdiciada. Asegurar que todo lo que entra en contacto con la muestra del paciente esté sin contaminar es crucial para su entrega.

Un líder del mercado en diagnóstico y SIDT se basaba en gran medida en procesos manuales para fabricar sus test de prueba de un solo uso: módulos desechables de sistema cerrado que contienen toda la química necesaria para aislar, amplificar y detectar ácido nucleico de la muestra de un paciente para la prueba de diagnóstico in vitro (IVD, por sus siglas en inglés).

Como cualquier proceso de fabricación manual –especialmente uno como este, que depende en gran medida de los trabajadores–, existe la posibilidad de introducir contaminantes. Los procesos manuales también pueden influir en la calidad de fabricación, la repetibilidad y el rendimiento.

Fue el deseo por aumentar la calidad, el rendimiento y reducir las pérdidas lo que llevó a la compañía a acercarse a Rychiger AG, con sede en Suiza, especialista en el diseño, desarrollo y fabricación de soluciones específicas para clientes para máquinas de envasado en los sectores de la salud, la alimentación y las bebidas.

“Ayudamos a los proveedores de atención médica a mejorar la atención y la satisfacción del paciente al proporcionar resultados más rápidos y mejores”, explica un representante del cliente final. “Nuestra solución de test de prueba es el estándar para el diagnóstico de enfermedades infecciosas sindrómicas. Los pacientes y los médicos dependen de nosotros para entregar resultados precisos, rápidamente, y valoramos las asociaciones que nos permiten mejorar constantemente nuestros procesos y la atención que podemos brindar a las personas que necesitan respuestas”.

Reduce la variabilidad y aumenta la calidad

“El objetivo de nuestro cliente era automatizar completamente el proceso de fabricación de test, al tiempo que reducía la contaminación al mínimo absoluto”, explica Bruno Lauener, responsable de cuentas clave del área Healthcare Sales en Rychiger. “La solución necesitaría automatizar completamente el manejo de los test para crear consistencia en el proceso, reducir la contaminación potencial y aumentar la capacidad de producción”.

El usuario final ya tenía experiencia en soluciones de automatización de Rockwell Automation, al igual que Rychiger AG. El usuario final también tenía experiencia con la Tecnología de Transporte Inteligente (ICT, por sus siglas en inglés) MagneMotion®, ya que previamente había desarrollado un sistema interno que utiliza esta tecnología. Como resultado, las dos compañías acordaron que la nueva máquina debía diseñarse en torno a ICT MagneMotion, debido a la flexibilidad, precisión y repetibilidad que ofrece para un exigente proceso de ensamblaje de múltiples etapas como este.

El cliente de Rychiger necesitaba una solución para facilitar el movimiento de cargas ligeras, como los componentes de sus test, mientras mantenía capacidades completas de seguimiento y localización y tiempos de ciclo más rápidos. Un control más preciso y un movimiento inteligente podrían optimizar la eficiencia y velocidad del ensamblaje, al tiempo que ayudan a eliminar las interrupciones. Con menos piezas móviles que los sistemas convencionales, MagneMotion podría derivar en menos mantenimiento y tiempo de inactividad, simplificar el manejo de los test para aumentar la productividad general y hacer que los procesos fueran más repetibles con niveles de calidad más altos.

Precisión, flexibilidad, repetibilidad

El sistema MagneMotion, que utiliza rieles de precisión, ofrece una exactitud y flexibilidad sobresalientes en entornos de automatización que requieren mayor velocidad y menor tiempo de inactividad. Sus múltiples motores independientes crean efectivamente un sistema transportador “sin paso”, cuya velocidad general no se rige por el proceso más lento.

“Esta solución suaviza todo el flujo de tráfico al duplicarse –o en este caso triplicarse– en el proceso más lento, lo que significa que el sistema ya no se ve frenado por la etapa más lenta del proceso de ensamblaje del test”, explica Lauener. “Con MagneMotion, todos estos factores pueden aumentar significativamente la velocidad y llevar a los laboratorios productos que salvan vidas de forma rápida y precisa”.

Escalabilidad y adaptabilidad

Según Christian Sigrist, ingeniero senior de automatización de Rychiger: “Lo primero que se nos viene a la mente cuando diseñamos y construimos máquinas es la capacidad de escalar y adaptar/actualizar la tecnología. Nuestro amplio despliegue de un sistema integrado basado en servo, incluida la solución ICT MagneMotion, hace que esto sea mucho más fácil. También ayuda al mantenimiento, ya que podemos desconectar una estación y mantener la máquina funcionando con poco impacto en la producción”.

Además del sistema MagneMotion, la máquina MC 1400 desarrollada por Rychiger tiene múltiples servoejes, todos accionados por servovariadores Allen-Bradley® Kinetix®, dos clientes ligeros Allen-Bradley VersaView® 5200 y el software FactoryTalk® View SE SCADA. Todas las HMI específicas de la estación son administradas por el software Rockwell Automation ThinManager®, que centraliza la información y los datos, además de ofrecer acceso remoto/móvil.

Sigrist agrega: “ThinManager ayuda al cliente a mantener la máquina, brindando una visión general y acceso a todos los parámetros a partir de una ubicación centralizada. Es especialmente útil cuando hay múltiples HMI involucradas. El uso de un servidor HMI centralizado también nos ayudó en el diseño y desarrollo de los sistemas de interactividad y control”.

El control general de la máquina, incluida la integración de robots Staubli de terceros, es manejado por un controlador de automatización programable (PAC) ControlLogix® L8 de Allen-Bradley, con un PAC GuardLogix® L7S de Allen-Bradley que brinda la función de seguridad necesaria. Toda la comunicación primaria se realiza a través de EtherNet/IP™, utilizando los conmutadores Stratix® 5400 y 5700.

Sigrist explica: “La razón principal de nuestro despliegue de los switches Ethernet Stratix fue para que la máquina pudiera integrarse estrechamente en la red de nuestro cliente por razones de seguridad y cumplimiento. También cumplía con los requisitos del cliente para CPwE (Converged Plantwide Ethernet)”.

Las líneas limpias evitan la contaminación

Para contrarrestar el desafío de la contaminación, la máquina está cerrada, lo que mantiene a los operadores alejados de los test. La cabina también está “sin zona de sombras”, gracias a una solución de iluminación avanzada que brinda visibilidad a todos los elementos internos para su limpieza; y todas esas superficies han sido diseñadas para ser fáciles de limpiar, con puntos ciegos y vacíos mínimos.

Lauener explica: “Desde el comienzo del proyecto, nuestro trabajo con este cliente evolucionó rápidamente en un desarrollo conjunto de los dos equipos de ingeniería. Los visitamos para ver la línea de producción manual existente, así como una máquina equipada con MagneMotion, y luego comenzamos el desarrollo de la nueva máquina con pruebas de laboratorio antes de mejorar, reforzar y ampliar el concepto hasta dar conjuntamente con el diseño final. En ese trabajo de desarrollo ciertamente resultó de gran ayuda el despliegue de la solución MagneMotion, ya que puede cambiar al modo de simulador, lo que nos permite estimar los tiempos de ciclo antes de que realmente construyamos el modelo físico, para probar las diversas funciones y la velocidad de la máquina”.

Solución moderna a las necesidades modernas

Esta solución integrada de automatización y control ayuda a reducir las interacciones manuales. Además, se trata de una solución increíblemente flexible, ágil y precisa que ofrece un rendimiento significativamente mayor, a la vez que aumenta los niveles de calidad. La máquina también se puede modificar en gran medida con mucho menos esfuerzo de ingeniería que otras soluciones del mercado. De hecho, los ingenieros ahora pueden ser mucho más imaginativos en sus diseños, sabiendo que existen soluciones de automatización que pueden dar vida a sus ideas.

“Nuestro objetivo ahora es extraer las lecciones aprendidas en este proyecto”, concluye Lauener, “y aplicar las respuestas y las tecnologías a los procesos, máquinas y soluciones que desarrollamos para este y otros mercados a los que servimos”.

“Agradecemos el apoyo de Rockwell Automation y Rychiger”, concluye el representante del cliente, “proporcionando los resultados rápidos, completos y precisos que nuestros clientes esperan de nuestra solución de prueba”.