Farmaceutyczne linie napełniające zrewolucjonizowane przez ramiona robotów
Dwa obszary, na które zwrócono szczególną uwagę, to zapewnienie sterylności i zmniejszenie ryzyka zanieczyszczenia. Tradycyjne linie napełniające, w których wykorzystano rozwiązania mechaniczne, są pod tym względem niedoskonałe, przez co mogą potencjalnie narażać zdrowie operatorów maszyn i przyszłych pacjentów. Celem projektu Aseptic Smart było sprostanie tym wyzwaniom poprzez zintegrowanie robotów z maszynami oraz opracowanie systemów wizji maszynowej i monitoringu. Czy osiągnięto ten cel? „Potwierdzam to z radością”, mówi Cinzia Butini, koordynatorka projektu. W ramach projektu rozwinięto poszczególne rozwiązania, w których wykorzystano opracowane przez firmę Denso Robotics antropomorficzne ramiona, które służą do napełniania i zamykania pojemników. Z ramionami zintegrowano system kamer, co pozwoliło na sprawowanie pełnej kontroli nad procesem. Dzięki temu możliwa jest obsługa całej gamy pojemników farmaceutycznych – od fiolek i ampułek po strzykawki i wkłady.
Więcej o technologii
„Robotyczne ramiona współdziałają z grupami robotów opracowanymi przez firmę Pharma Integration, tworząc aseptyczną linię napełniającą nie wymagającą ręcznej interwencji z użyciem rękawic ani ręcznej regulacji czujników”, wyjaśnia Butini. Dzięki zastosowaniu komputerowego systemu wizji możliwe jest zrezygnowanie z ręcznej regulacji. Wszelkie działania kontrolne niezbędne do zapewnienia zgodności działań są przeprowadzane za pośrednictwem kamer umieszczonych na robotycznych ramionach. Złożony system sterowania umożliwia przemieszczanie się wzdłuż linii pojedynczemu interfejsowi człowiek-maszyna. Składa się on z modułowych pakietów sprzętowych oraz programowych i opiera na komunikacji Fieldbus, obsłudze wejścia/wyjścia oraz funkcjach logicznych. Zespół projektu Aseptic Smart opracował system kontroli nadzorczej i pozyskiwania danych, aby umożliwić płynne przesyłanie danych ze sprzętu do pakietu oprogramowania. Zdaniem Butini walidacja kompletnego systemu była „jednym z najważniejszych etapów projektu”. Testowanie funkcjonalności różnych elementów systemu zintegrowanych z kompletną linią napełniającą odbyło się w placówce klasy C. Rozszerzone testy pozwoliły ocenić niezawodność i wydajność systemu z uwzględnieniem pełnego zakresu różnych pojemników o różnych rozmiarach. Co ważne, placówka spełniała te same wymagania, co środowisko docelowe w dziale produkcji farmaceutycznej. Trzykrotnie uruchomiono produkcję fiolek i strzykawek o dwóch różnych rozmiarach w partiach po 15 000 sztuk.
Obecne innowacje i ich wpływ na przyszłość
Projekt Aseptic Smart jest wzorcowym przykładem projektu innowacyjnego. „W mrocznym okresie globalnej pandemii niespodziewanie nastąpił rozwój przełomowego narzędzia symulacyjnego przekraczający wszelkie oczekiwania”, zauważa Butini. Zbiór emulatorów tworzy symulator odtwarzający w wirtualnym środowisku ten sam interfejs, co prawdziwa maszyna. Reagują dokładnie tak samo, jak reaguje rzeczywisty system. „Dzięki symulatorowi kod procesu może być pisany i testowany w fazie rzeczywistej produkcji elementów mechanicznych oraz w fazie integracji”, podsumowuje uczona. Można go wykorzystać do opracowania nowych rozwiązań, a wiele kwestii technicznych można dokładnie zweryfikować na etapie projektowania mechanicznego. System, wraz z zestawem słuchawkowym wirtualnej rzeczywistości, służy również jako skuteczne narzędzie szkoleniowe dla personelu.
Słowa kluczowe
Aseptic Smart, robotyka, farmacja, ramię robotyczne, linia napełniająca, symulator