El control de contaminación automatizado es más confiable y puede respirar

(Messe Frankfurt/Sandra Gätke)

Parece una ley natural moderna: todo lo que puede digitalizarse, se digitaliza. ¡Incluso en espacios de producción puros! Cómo implementarlo en su propia empresa, se puede experimentar en la feria del sector Cleanzone los días 19 y 20 de noviembre de 2019 en Frankfurt am Main.

Las tecnologías digitales ofrecen un potencial enorme para aumentar la eficiencia y calidad de la producción. Mientras inicialmente se recopilaban principalmente datos, ahora se ha dado un paso más: se trata de facilitar la comunicación. Esto lleva rápidamente a la automatización, al uso de robots y a sistemas autooptimización. Mientras que el control de contaminación en el sector de semiconductores ya está en gran medida automatizado y muchos procesos están encapsulados (los llamados mini-entornos), esta tendencia ahora también se extiende a otros sectores: en la industria automotriz, en farmacéutica y biotecnología.

“Cuanto mayor sea el requisito de salas limpias, mayores serán las ventajas de la automatización y el uso de robots”, espera Egon Buchta, oficina de ingeniería y servicio de salas limpias Egon Buchta GmbH, Wannweil. “Porque la ‘componente humano’, que es la principal fuente de partículas y gérmenes, en última instancia representa el mayor riesgo de interrupciones y fallos.” Y, por supuesto, la automatización también ayuda a afrontar la escasez de mano de obra especializada en el sector.

Por eso, ya hoy en día, los robots se mueven en salas limpias. No versiones humanoides con cabeza, brazos y piernas, sino diversos agarradores de uno o varios brazos, o vehículos autónomos de desinfección, como por ejemplo el UVD Robot, que la empresa LabTec Labortechnik presentó en Cleanzone 2018. Después de la limpieza manual por parte del personal, realizan una limpieza adicional final y emiten luz UV-C concentrada en “puntos críticos” en plantas de producción farmacéutica, laboratorios o en una habitación de hospital. Un robot de desinfección así puede iniciarse a través de una app y se desplaza de forma autónoma al lugar del incidente. Tras terminar su trabajo, informa que “se han eliminado bacterias en los puntos críticos”, genera un informe y abandona la sala.

La automatización y la robótica necesitan diálogo

La automatización y la robótica en áreas altamente reguladas plantean desafíos especiales para la producción. Aquí algunos ejemplos de los problemas que pueden surgir: una empresa familiar del sector farmacéutico quiere traer su producción de regreso a Europa desde el extranjero. Los aspectos de calidad y costos justifican realizar una automatización en este proceso. Solo así realmente vale la pena volver a casa. Para un proceso de mezcla complejo, se consideran varios mezcladores automáticos aptos para salas limpias. Pero estos no soportarían las fuerzas centrífugas del proceso actual. Como alternativa, existen sistemas robóticos con suficiente robustez mecánica, pero estos no son aptos para salas limpias. ¿Qué hacer?

Otro ejemplo: en el control de una producción farmacéutica, diez empleados toman muestras manualmente del proceso en marcha. Quieren automatizar este paso y lo probaron con éxito en una planta de referencia en el laboratorio. Pero ahora surgen nuevas preguntas: ¿cómo desinfectar la mecánica de los robots? ¿Cómo gestionar los residuos químicos?

En todos los ejemplos, una cosa es esencial: el operador y, si corresponde, sus proveedores, deben sentarse con expertos en salas limpias especializados en microbiología en la industria farmacéutica. Juntos desarrollarán soluciones prácticas. Como resultado, por ejemplo, robots mecánicamente convincentes pueden hacerse aptos para salas limpias mediante recubrimientos y encapsulados. O un robot apto para salas limpias puede ser equipado mecánicamente. Y, para la eliminación de residuos, quizás sea necesario un robot adicional.

La sala limpia que respira

“Los sistemas automatizados son más confiables que el ser humano”, afirma Josef Ortner, Ortner Reinraumtechnik GmbH, Villach. “Eso impulsa la innovación. En la industria farmacéutica, en las últimas semanas, he visto un inicio de proyecto interesante bajo el lema ‘Automatización en el entorno farmacéutico, incluyendo pasos previos y posteriores como llenado y mezcla’. En este campo, en los últimos años, realmente ha habido mucho progreso.”

Otras oportunidades en la interacción entre tecnología digital y control automático pueden surgir del uso de datos de control de acceso para ajustar finamente las cantidades de intercambio de aire. Porque, si un sistema inteligente sabe cuántos empleados hay en la sala limpia, puede aumentar las tasas de intercambio de aire cuando hay veinte empleados en lugar de solo cuatro. La sala limpia “respira”.

¿Oportunidades ilimitadas? – Para un control más preciso, los expertos esperan una tecnología de medición de un nivel completamente nuevo. Porque, aunque en los últimos quince años se han realizado muchas optimizaciones, una sala limpia o una fábrica entera solo podrá “respirar libremente” si las mediciones puntuales actuales según ISO 14644 se complementan con un análisis de áreas mayores o espacios tridimensionales. Los datos recopilados luego pueden integrarse en una estación de monitoreo central y analizarse digitalmente. En última instancia, se obtiene un mapa dinámico de contaminación para toda la sala limpia, donde los cambios temporales en la contaminación se pueden usar como información adicional para ajustar finamente las tasas de intercambio de aire. Esto afecta tanto a las partículas como a los gérmenes.

Bombas producidas en limpio para dispensadores de jabón y desinfectantes

Incluso componentes aparentemente “simples” requieren un control cuidadoso de la carga de partículas y gérmenes. Un ejemplo son las bombas fabricadas mediante moldeo por inyección de plástico para dispensadores de jabón y desinfectantes. La producción se realiza en una sala limpia de clase ISO-7, donde el personal solo pasa las piezas a un robot colega. Porque extraer varias piezas diferentes de diferentes envases y entregarlas en la cantidad correcta sigue siendo un trabajo laborioso para el robot. “Este proceso también será automatizado a largo plazo”, estima Markus Thamm, cleanroom.de GmbH, Heidelberg. “Tan pronto como aumenten los volúmenes, vale la pena desarrollar una solución de automatización específica para el producto.” La discusión sobre las oportunidades de las tecnologías digitales, la automatización y la robótica puede comenzar idealmente en una feria del sector, como en Cleanzone los días 19 y 20 de noviembre de 2019 en Frankfurt am Main.

Antes de Cleanzone en noviembre en Frankfurt, se celebrará los días 18 y 19 de septiembre la segunda Cleanzone Middle East en Abu Dabi. La conferencia con exposición acompañante se centra en Oriente Medio, partes de Asia y África, y reúne a fabricantes de tecnología de salas limpias y a industrias usuarias.