MENU

Robot làm việc: robot những tiến bộ trong sản xuất thiết bị y tế

Nhà máy của tương lai ở khắp mọi nơi. Vương quốc Anh đã tụt hậu so với các quốc gia khác, nhưng chúng tôi có thể rẽ sang một hướng khác. 

Robot làm việc: robot những tiến bộ trong sản xuất thiết bị y tế

Chúng tôi bước vào thời đại thứ tư của cuộc cách mạng công nghiệp – được gọi là Công nghiệp 4.0 – các nhà sản xuất đã nhận thức được phạm vi của các công nghệ kỹ thuật số.

Một trong những công nghệ lớn nhất hiện đang được sử dụng trong sản xuất công nghiệp là robot. Trong năm 2016, Châu Âu đại diện cho thị trường lớn thứ hai về doanh số bán robot công nghiệp , số lượng bán hàng tăng lên 12% cho các ngành công nghiệp sử dụng công nghệ này đã tăng 12%.

Rất khó để đánh giá robot làm việc trong ngành công nghiệp sản xuất y tế, nhưng những con số đã cho thấy rằng doanh số bán robot cho ngành công nghiệp điện tử, bao gồm các thiết bị y tế, đã tăng đáng kể kể từ năm 2013 .

Vậy lý do là gì? Rất đơn giản, robot cung cấp cho nhà sản xuất một cách để hợp lý hóa dây chuyền sản xuất, giúp tăng năng suất và tối ưu hóa quy trình công việc. Trong ngành công nghiệp sản xuất y tế, robot đang được sử dụng trên toàn bộ dây chuyền sản xuất, từ lắp ráp đến kiểm tra và đóng gói. Do các quy định nghiêm ngặt nhằm đảm bảo an toàn cho các thiết bị, các nhà sản xuất phải chịu nhiều áp lực để tái sản xuất cùng một sản phẩm, trong cùng một điều kiện nghiêm ngặt thời gian. Để theo kịp với tốc độ đổi mới, các nhà sản xuất y tế phải có khả năng thay đổi dây chuyền sản xuất khi các sản phẩm mới cần được phát triển. Robotics và tự động hóa có thể giúp các nhà sản xuất bằng cách cung cấp các hệ thống mô-đun thúc đẩy hiệu quả và quy trình làm việc. Hệ thống điều khiển chuyển động giúp dây chuyền sản xuất lắp ráp và di chuyển thiết bị y tế trong không gian làm việc linh hoạt; trong khi đó hệ thống kiểm soát cảm biến và tầm nhìn có thể giúp các nhà sản xuất không chỉ chọn-và-đặt mà còn đảm bảo an toàn sản phẩm bằng cách quét và xác minh mã vạch.

Lấy ví dụ như robot sáu trục KR Agilus của Kuka. Được thiết kế cho tốc độ làm việc cao trong không gian hạn chế, Agilus có thể được lắp đặt trên sàn nhà, trần hoặc tường, cho phép các nhà sản xuất tối đa hóa không gian làm việc của họ đồng thời giảm thời gian chu kỳ và tăng chất lượng sản xuất. Được sử dụng trong một số lĩnh vực bao gồm phòng vô trùng, Agilus đảm bảo năng suất liên tục bằng cách không bao giờ cần thay đổi chất bôi trơn.

Về phía hợp tác giữa con người và robot, Festo đã thiết kế một trạm làm việc kết hợp các hệ thống tự học với trí tuệ nhân tạo (AI) và tự động dựa trên robot. BionicWorkplace của công ty cho phép con người làm việc cùng với một cánh tay robot bionic trong một không gian làm việc hoàn toàn tùy biến. Công nhân được hỗ trợ thông qua một loạt các hệ thống và thiết bị ngoại vi giúp giảm bớt sự mệt mỏi hoặc nguy hiểm. Không giống như các hệ thống robot khác, thay thế hoàn toàn yếu tố con người, BionicWorkplace được tạo ra cho những ngành mà nhân viên không thể thay thế được. Hệ thống có thể học hỏi từ mọi hành động được khởi xướng từ cơ sở của nó và do đó có thể tối ưu hóa chính nó để trở nên nhất quán trong sản xuất của nó. Trong tương lai, các quy trình và kỹ năng của hệ thống có thể được chuyển sang các BionicWorkplace khác.

Vô trùng là một yếu tố quan trọng đối với một số nhà sản xuất thiết bị y tế. Neal Welch, giám đốc kinh doanh tại Mitsubishi Electric giải thích: “Tự động hóa luôn tự sản xuất thiết bị y tế dùng một lần được sản xuất hàng loạt và xử lý hàng loạt mẫu – vì hai lý do chính; ban đầu cho tốc độ và độ lặp lại, sau đó là sự hiện diện của con người đặt ra trong một môi trường sản xuất hoặc chế biến sạch. ”

Derby – y tế bao bì là sử dụng robot để tăng năng suất. Công ty đã chuyển sang Mitsubishi Electric để giúp nó phát triển các máy dán tem nhiệt của Shawpak.

Máy được thiết kế cho môi trường phòng vô khuẩn, sử dụng một quá trình hình thành, đóng gói và niêm phong sáng tạo hiện được thực hiện trên một thiết bị có hình trụ, chứ không phải là một hệ thống băng tải tuyến tính. Lợi ích sản xuất đến từ thực tế là các máy chỉ cao có 1,5 mét và có thể chiếm diện tích ít hơn 2m 2 , giảm tới 95% so với các máy truyền thống (FFS).

Ivor Rowe, giám đốc kỹ thuật của Riverside Medical cho biết: “Máy FFS có thể dài từ 7 đến 20 mét tùy thuộc vào yêu cầu quy trình đóng gói, chiếm một không gian làm việc lên đến 40 mét vuông. Kết quả là, một không gian phòng vô trùng phù hợp máy đóng gói nhiều hơn với thiết kế Shawpak, tăng cả năng suất và sản lượng. ”

Tuy nhiên, một báo cáo của chính phủ năm ngoái cho thấy Anh đang tụt hậu so với các đối thủ cạnh tranh sản xuất quốc tế về việc áp dụng công nghệ robot. Tạp chí Made Smarter Review cho biết, cứ 10.000 nhân viên, Vương quốc Anh chỉ có 33 robot. So sánh điều này với 93 ở Mỹ và 170 ở Đức và thật dễ dàng để thấy lý do tại sao Vương quốc Anh ở dưới các quốc gia khác về năng suất .

Một cuộc khảo sát của Protolabs trong số 301 nhà hoạch định kinh doanh cấp cao trong ngành công nghiệp sản xuất của Anh cho thấy rằng tự động hóa không có nhiều tác động đến mô hình kinh doanh của tổ chức. Cuộc khảo sát cho thấy 15% người được hỏi cho biết họ không có tự động hóa trong các dịch vụ sản xuất của họ, và một trong 10 (9,7%) dự kiến ​​sẽ không có hoặc chỉ có một ít (15%) tự động hóa trong kinh doanh của họ trong 5 năm tới. Các số liệu thống kê đáng lo ngại, đặc biệt là khi bạn xem xét các tiến bộ công nghệ đang được thực hiện để mang lại lợi ích cho các nhà sản xuất.

Tuy nhiên, các sáng kiến ​​ở Anh như LCR 4.0 nhằm mục đích giúp các công ty sử dụng công nghệ Công nghiệp 4.0 để hiện đại hóa các dây chuyền sản xuất.

Dự án do Quỹ Phát triển khu vực châu Âu (EDRF) tài trợ, nhằm đưa Liverpool City thành một trung tâm hợp tác hiện đại và hợp tác sản xuất bằng cách kết nối các doanh nghiệp nhỏ với các doanh nghiệp khác và cung cấp sự hỗ trợ thực tế thông qua một nhóm LCR 4.0 chuyên dụng.

Hiện nay hoạt động ở cấp địa phương tại Liverpool, dự kiến sẽ tạo ra 60 việc làm trong các doanh nghiệp được hỗ trợ; cung cấp hỗ trợ đầy đủ cho 300 SME tại Liverpool và cho phép hợp tác giữa 200 doanh nghiệp và đối tác.

Năm ngoái, nó đã được thông báo rằng LCR 4.0 đã hỗ trợ cho gần 100 doanh nghiệp ở Liverpool và đang được chào mời là một trong những dự án quan trọng nhất ở Anh để giúp thúc đẩy ngành công nghiệp 4.0 cho các nhà sản xuất.

Được đề cập trong Made Smarter Review vào năm 2017, LCR 4.0 vẫn cần phải làm nhiều hơn nữa để gắn kết mọi nơi trong thành phố Liverpool, theo Simon Reid, giám đốc ngành sản xuất tiên tiến tại LEP thành phố Liverpool.

Với LCR 4.0 đã có dấu hiệu thành công, một sáng kiến ​​toàn quốc tương tự có thể là bước hợp lý tiếp theo nếu Anh muốn tăng sản lượng sản xuất và đạt được các mục tiêu đề ra trong Chiến lược công nghiệp của mình.

Khi nói đến ngành công nghiệp 4.0, Siemens có trụ sở tại Đức là một người ủng hộ lớn nhu cầu thúc đẩy các phương pháp sản xuất hiện đại hơn. Mặc dù có một số rào cản (kỹ năng số, cộng tác, an ninh mạng) hiện đang ngăn cản sự chuyển đổi thành công sang ngành 4.0, Siemens tin rằng các nhà sản xuất phải áp dụng các phương pháp kỹ thuật số nếu họ vẫn duy trì tính cạnh tranh.

Thông qua bộ phận công nghiệp và bộ phận điều khiển của công ty, Siemens đã giúp các công ty bao gồm Evonik, Covestro và thậm chí Dulux tăng khả năng số hóa của họ. Siemens nhận thấy rằng số lượng lớn dữ liệu mà các công ty hiện nay tạo ra cần phải được sử dụng nếu các doanh nghiệp không chỉ tối ưu hóa dây chuyền sản xuất mà còn toàn bộ các nhà máy vận hành.

Thật vậy, Siemens hiện cung cấp dịch vụ của mình cho các doanh nghiệp, nói rằng nó có thể tạo ra một ‘kỹ thuật số đôi’ của các nhà máy của nhà sản xuất có thể được sử dụng để lập bản đồ và tối ưu hóa vòng đời sản phẩm. Và tất nhiên, với robot và hệ thống tự động bắt đầu được thực hiện trên các trang web sản xuất, Siemens cung cấp cho các công ty khả năng sản xuất mô-đun thông qua đó họ có thể nhanh chóng thích nghi với các yêu cầu thay đổi liên tục.

Paul Kendall, giám đốc ngành công nghiệp tại Festo đồng ý rằng ngành công nghiệp 4.0 và công nghệ nó bao gồm là rất quan trọng cho tương lai của sản xuất. Trong khi các rô-bốt đã tồn tại trong nhiều năm, Kendall nói rằng ‘các cải tiến mới nhất và các giải pháp được triển khai hiện đang tăng thêm giá trị hơn bao giờ hết’.

Kendall cho biết: “Dựa trên các yếu tố cốt lõi của ngành công nghiệp 4.0, các hệ thống tự động hóa hiện đại đang mang lại nhiều lợi ích và giá trị gia tăng thông qua kỹ thuật số hóa, kết nối và sử dụng hệ thống mạng”.

Các công nghệ này cho phép các nhà sản xuất nắm bắt nhiều dữ liệu hơn, truy cập hệ thống từ xa, xem chẩn đoán trực tuyến và thêm dữ liệu sản xuất sau các thiết bị đang được xây dựng.

Ngoài ra, ‘công nghệ mới đi vào không gian sản xuất đang gia tăng giá trị vượt xa bản thân tự động hóa vật lý’, Kendall nói.

Kendall cho biết: “Trong tương lai, các công nghệ cốt lõi này kết hợp với quy trình tự động hóa thích ứng và công việc nhanh sẽ tạo cơ hội để đạt được chi phí sản xuất hàng loạt khối lượng lớn cho sản xuất hàng loạt khối lượng thấp.

Neal Welch, giám đốc kinh doanh khoa học đời sống tại Mitsubishi Electric, tin rằng Internet công nghiệp của những thứ (IIoT) và Công nghiệp 4.0 là những bước tiếp theo hợp lý cho các nhà sản xuất.

“Giai đoạn tiếp theo là sự tích hợp các giải pháp phong cách IIoT và Công nghiệp 4.0, nơi robot và máy móc được kết nối với nhau theo cách vượt qua vị trí thực của chúng. Ví dụ, Mitsubishi Electric đã sử dụng Edge Computing và các dạng AI khác nhau như dịch vụ AI trực tuyến của IBM Watson, máy học tích hợp và chức năng giảng dạy vật lý để thiết lập các quy trình phức tạp một cách nhanh chóng mà không phải thực hiện các thông số và tham số mã cứng như chúng ta đã làm trong quá khứ.

Mức độ kỹ thuật số này đã cho phép chúng tôi tạo ra các kính an toàn tương tác với màn hình thực tế, tăng cường cho việc bảo trì và kích hoạt giọng nói để điều khiển chức năng robot, vì vậy sẽ an toàn để giả định rằng trong tương lai, chúng tôi sẽ xem robot theo một cách khác. Nói chuyện với họ về những gì họ đang làm, ”Welch nói.

Nguồn: med-technews

 

0982428683