高度な統合自動化ソリューションは、スループットと品質を向上させ、汚染を抑制

正確でタイムリーな検査結果は、感染症に対処する際の生と死の違いになり得ます。

確かに、現代医学における最も重要な進歩の1つは、多くの場合診断による迅速な診断です。

注射器でいっぱいのトレイを持っている医療専門家を見てパニックになるかもしれませんが、それらの検査はあなたの診断と治療を導きます。そして技術の進歩により、あなたの命が救われる可能性があります。

最新の試薬と自動分析技術のおかげで、診断と症候群感染症検査(SIDT)は過去数十年にわたって大幅な進歩を遂げ、検査結果に基づいて迅速な病気の特定と救命治療を早期に開始できるようになりました。
 

品質重視のデザイン

他の科学的手順と同様に、プロセスチェーンはその最も弱いリンクと同じくらい強力です。そのため、医療業界は非常に厳しく法制化され、品質を重視しています。感染症では、迅速で正確な結果が重要となります。患者のサンプルの最適な配送は、サンプルが汚染されたり、損なわれたり、無駄になったりしていないことを確認するための最も重要なステップです。患者のサンプルが接触するすべてのものに汚染がないことを保証することは、サンプルの配送に不可欠です。

診断とSIDTのマーケットリーダは、手動プロセスに大きく依存して、使い捨てのテストカートリッジを製造していしました。これは、IVDテストのために患者のサンプルから核酸を分離、増幅、検出するために必要なすべての化学物質を含むクローズドシステムの使い捨てモジュールです。

手動の製造プロセス、特にこのようなプロセスでは、作業者の力量や操作に大きく依存しているため、汚染物質が混入する可能性があります。手動プロセスも、製造品質、再現性、歩留まりに影響を与える可能性があります。

品質、スループットを向上させ、損失を削減するためのこの推進力が、ヘルスケア、食品、飲料業界の包装機向けの顧客固有のソリューションの設計、開発、製造のスペシャリストであるスイスを拠点とするRychiger社にアプローチするきっかけとなりました。

エンドカスタマの代表者は次のように説明します。「私たちは、より速く、より良い結果を提供することにより、医療提供者が患者のケアと満足度を向上させるのを支援します。当社のテスト･カートリッジ･ソリューションは、症候群性感染症診断の標準です。患者と医師は、正確な結果を迅速に提供するために私たちに依存しており、私たちは、私たちのプロセスと答えを必要とする人々に提供できるケアを絶えず改善できるパートナシップを大切にしています。」
 

ばらつきを減らし、品質を向上

Rychiger社のヘルスケアセールスのキー･アカウント･マネージャであるブルーノ･ラウナー氏は次のように説明します。「お客様の目標は、汚染を最小限に抑えながら、カートリッジの製造プロセスを完全に自動化することでした。このソリューションでは、カートリッジの処理を完全に自動化して、プロセスの一貫性を高め、潜在的な汚染を減らし、生産能力を高める必要があります。」

エンドユーザは、Rychiger社と同様に、ロックウェル･オートメーションのオートメーションソリューションの経験をすでに持っていました。エンドユーザは、以前にこのテクノロジを使用して社内でシステムを開発していたため、MagneMotion®リニア搬送システム(ICT: 独立型カートテクノロジ)の経験もありました。そのため、両社は、このような要求の厳しい多段階組立てプロセスに必要とされる柔軟性、精度、再現性のために、新しいマシンをMagneMotionリニア搬送システムを中心に設計する必要があることに合意しました。

Rychiger社のお客様は完全な追跡機能とより速いサイクルタイムを維持しながら、カートリッジコンポーネントなどの軽負荷の移動を容易にするソリューションを必要としていました。より正確な制御とインテリジェントな動きにより、組立ての効率と速度を最適化すると同時に、混乱をなくすことができます。MagneMotionは、従来のシステムよりも可動部品が少ないため、メンテナンスとダウンタイムが少なくなり、カートリッジの取り扱いが簡素化されて全体的な生産性が向上し、より高い品質レベルでプロセスの再現性が向上します。
 

精度、柔軟性、再現性

精密レールを使用するMagneMotionシステムは、速度の向上とダウンタイムの短縮を必要とするオートメーション環境で卓越した精度と柔軟性を提供します。その複数の独立したムーバは、「ピッチレス」コンベアシステムを効果的に作成します。その全体的な速度は、最も遅いプロセスによって制御されません。

ラウナー氏は次のように説明します。「このソリューションは、最も遅いプロセスで2倍、この場合は3倍にすることで、トラフィックフロー全体をスムーズにします。つまり、カートリッジ組立てプロセスの最も遅い段階でシステムが妨げられることはありません。MagneMotionを使用すると、これらすべての要素によって速度が大幅に向上し、命を救う製品を迅速かつ正確に研究所に届けることができるようになります。」
 

スケーラビリティと適応性

Rychiger社のシニア･オートメーション･エンジニアであるクリスチャン･シグリスト氏は、次のように述べています。「私たちが機械を設計および構築する際の最前線にあるのは、テクノロジのスケーリングと適応/アップグレードの両方の能力です。MagneMotionリニア搬送システムソリューションを含む統合サーボベースシステムの幅広い展開により、これが非常に簡単になります。ステーションをオフラインにして、生産にほとんど影響を与えずにマシンを稼働させ続けることができるため、メンテナンスにも役立ちます。」

MagneMotionシステムに加えて、Rychiger社が開発したMC 1400マシンには複数のサーボ軸があり、すべてAllen‑Bradley®のKinetix®サーボドライブ、2台のAllen‑BradleyのVersaView® 5200シンクライアントおよびFactoryTalk® View SE SCADAソフトウェアによって駆動されます。すべてのステーション固有のHMIは、情報とデータを一元化し、リモート/モバイルアクセスを提供するロックウェル･オートメーションのThinManager®ソフトウェアによって管理されます。

シグリスト氏は次のように付け加えます。ThinManagerは、お客様がマシンを保守するのに役立ち、一元化された場所からすべてのパラメータの概要とアクセスを提供します。これは、複数のHMIが関係する場合に特に役立ちます。一元化されたHMIサーバを使用することで、対話性および制御システムの設計と開発も支援されました。」

サードパーティ製のStaubliロボットの統合を含むマシンの全体的な制御は、Allen‑BradleyのControlLogix® L8プログラマブル･オートメーション･コントローラ(PAC)によって処理され、Allen‑BradleyのGuardLogix® L7S PACが必要な安全機能を提供します。すべての主要な通信は、Stratix® 5400および5700スイッチを使用したEtherNet/IP™を介して行なわれます。

シグリスト氏は次のように説明しています。「Stratixマネージド･イーサネット･スイッチを導入した主な理由は、セキュリティ、安全性、コンプライアンスの理由から、マシンをお客様のネットワークに緊密に統合できるようにするためでした。また、CPwE (Converged Plantwide Ethernet)に対するお客様の要件にも適合しました。」
 

クリーンなラインが汚染を回避

汚染の課題に対処するために、機械は密閉されており、オペレータをカートリッジから遠ざけます。また、高度な照明ソリューションのおかげで、エンクロージャは「影のない」状態になっています。また、すべての内面は、トラップポイントとボイドを最小限に抑えて、簡単に拭くことができるように設計されています。

ラウナー氏は次のように説明します。「プロジェクトの最初から、このお客様との仕事はすぐに2つのエンジニアリングチームの真の共同開発に発展しました。彼らを訪問して、既存の手動生産ラインとMagneMotionを搭載したマシンを確認し、ラボでの試作で新しいマシンの開発を開始してから、最終的な設計の反復がまとめられるまで、コンセプトを改善、強化、拡大しました。シミュレータモードに切換えることができるため、開発作業は確かにMagneMotionソリューションの展開によって支援されました。これにより、さまざまな機能とマシン速度をテストするために、実際に物理モデルを構築する前にサイクルタイムを見積もることができます。」
 

現代のニーズに対応する最新のソリューション

この統合された自動化および制御ソリューションは、品質レベルを向上させながら、大幅に高いスループットを提供する、非常に柔軟で機敏で正確なソリューションである手動操作を減らすのに役立ちます。マシンは、市場に出回っている他のソリューションよりもはるかに少ないエンジニアリング作業で大幅に変更することもできます。実際、エンジニアは、アイデアを実現できるオートメーションソリューションが存在することを知っているので、設計においてより想像力を働かせることができます。

「私たちの目標は、このプロジェクトで学んだ教訓を取り入れることです。そして、この市場や他の市場向けに開発するプロセス、マシン、ソリューションに答えとテクノロジを適用することです」と、ラウナー氏は結論付けています。

「ロックウェル･オートメーションとRychiger社のサポートに感謝します」と、顧客担当者は結論付けています。「私たちは、お客様がテストソリューションに期待する迅速で包括的かつ正確な結果を提供します。」