Automatisation face à la pression des coûts – un rapport utilisateur

Les dispositifs de guidage des systèmes de levage sont équipés d'une arête tranchante pour minimiser la transition vers la ligne de convoyage connectée, garantissant ainsi un transfert sûr des plateaux. (Copyright : mk Technology Group)

Deux systèmes d'ascenseur parallèles avec des convoyeurs à courroie GUF-P 2000 transfèrent les plateaux à deux convoyeurs à chaîne ZRF-P 2045, suspendus à 2,60 m de hauteur au plafond. (Copyright : mk Technology Group)

Dans une unité de centrage fabriquée sur mesure, les plateaux sont soulevés et fixés pneumatiquement dans un masque, de sorte que les étiquettes de scellement puissent être apposées et le code-barres vérifié par un système de vision. (Copyright : mk Technology Group)

Les plateaux remplis et fermés sont évacués à la fin de l'inspection par des convoyeurs à courroie ZRF-P 2045 pour le retrait manuel du produit de l'installation. Les plateaux défectueux sont dirigés vers une ligne de rebut. (Copyright : mk Technology Group)

Un convoyeur à courroie à trois brins ZRF-P 2040, capable de transporter une charge totale de 600 kg, transporte les plateaux sur des palettes européennes vers la station de dépalettisation. (Copyright : mk Technology Group)

Les coûts croissants et la réglementation renforcée pèsent de plus en plus sur l'industrie pharmaceutique, ce qui a entraîné une forte augmentation de la demande de solutions d'automatisation. mk et Automation Robotic réagissent à cela avec une nouvelle installation d'inspection entièrement automatisée pour ampoules cylindriques contenant des médicaments liquides.

Comme de nombreux autres secteurs industriels, l'industrie pharmaceutique est confrontée à des coûts croissants pour l'énergie et les matières premières ainsi qu'à un renforcement de la réglementation, explique Andreas Klihm, Ventes techniques chez mk à Troisdorf : « Pour faire face à ces coûts accrus, de plus en plus d'entreprises tentent de compenser une partie de ces coûts supplémentaires par une automatisation accrue de la production. mk développe des solutions adaptées en collaboration avec des intégrateurs de systèmes à travers le monde. » Un projet actuel concerne une solution d'automatisation pour le contrôle qualité des ampoules cylindriques contenant des médicaments liquides, réalisée par mk en partenariat avec Automations Robotic GmbH de Massing en Bavière. « Cette installation est la première de son genre à ouvrir et à vider, à l'entrée d'une machine en aval, des plateaux en plastique remplis d'ampoules cylindriques », explique Andreas Schäffler, commercial chez Automations Robotic. « À la sortie, les plateaux sont à nouveau remplis et scellés — et ce, à une vitesse impressionnante de 600 ampoules par minute. »

Voici comment fonctionne la ligne d'inspection entièrement automatique : Au début de la ligne, des palettes en aluminium, chargées de plateaux en plastique contenant chacun 330 ampoules cylindriques, sont placées par un transpalette ou, en option, par un système de transport sans conducteur (FTS). Ce convoyeur à trois chaînes, le ZRF-P 2040 de mk, possède trois courroies dentées parallèles de 110 mm de large, capables de supporter un poids stable et uniforme jusqu'à 600 kg. « Bien que le convoyeur n'ait pas de contact direct avec les ampoules et ne déplace que l'emballage secondaire, nous avons accordé une grande importance à une conception hygiénique de l'installation », explique Klihm. C'est pourquoi les ingénieurs ont utilisé des courroies et des guides en polyoxyméthylène (POM) conformes à la FDA, des pièces en aluminium et des éléments de fixation anodisés, ainsi que toutes les pièces en acier en acier inoxydable. De plus, les entraînements sont montés en dessous ou sur le côté du convoyeur pour éviter que des particules ne tombent sur les plateaux.

La technique de convoyage classique travaille en collaboration avec des robots modernes

Le convoyeur à trois chaînes transporte les palettes vers une station de dépalettisation. Klihm explique que la position de départ des plateaux n'a plus besoin d'être aussi précise qu'auparavant. « Grâce à des systèmes de vision sophistiqués, les robots modernes peuvent désormais reconnaître et saisir précisément des objets chaotiques dans des contenants. Il n'est donc plus nécessaire que la technique de convoyage fonctionne avec une précision millimétrique lors du positionnement, ce qui représente une énorme décharge technique et une économie de coûts. » Lors de la dépalettisation, un robot retire les plateaux individuels à l'aide d'une ventouse et les place dans la première station de traitement. Ici, l'étiquette du plateau est automatiquement découpée et le couvercle enlevé. Un autre robot prend le plateau ouvert avec sa pince, le transporte vers la machine d'inspection en aval et vide le plateau, en poussant les ampoules cylindriques en groupe sur le tapis d'entrée de la machine d'inspection. Dans le système de test, les ampoules cylindriques sont automatiquement vérifiées, notamment pour l'étanchéité, les défauts matériels et les contaminations particulaires.

La prochaine étape consiste à transporter les plateaux vides à la fin de la machine de test et à les recharger avec des ampoules. Afin d'économiser de l'espace pour les convoyeurs au sol, les ingénieurs ont opté pour une ligne de convoyage à deux chaînes d'environ 14 mètres de long, suspendue à 2,6 mètres de hauteur sous le plafond et parallèle à la machine de test. Voici comment cela fonctionne : un robot avec un double préhenseur transfère les couvercles et les bases des plateaux à l'un des deux systèmes de levage équipés d'un convoyeur à courroie GUF-P 2000. Arrivés en hauteur, les composants des plateaux sont de nouveau transportés par des convoyeurs à courroies dentées ZRF-P 2045. À la fin de la ligne, ils atteignent une table de travail via deux autres levages, où ils sont à nouveau pris en charge par un robot pour les étapes suivantes — le remplissage des plateaux avec des ampoules inspectées et leur fermeture avec un couvercle. Les plateaux excédentaires, destinés aux ampoules rejetées en raison de problèmes de qualité, sont transportés par le levage via un arrêt final pneumatique vers un toboggan menant à un conteneur de rebut.

Le marquage des plateaux se fait à l'étape suivante. Les emballages se déplacent sur une autre ligne de convoyage d'environ dix mètres sous le plafond vers une unité de centrage spécialement conçue par mk. Cette unité pneumatiquement levée soulève l'emballage à travers un masque qui fixe les côtés et le couvercle. Ensuite, les étiquettes de scellement sont apposées, et le code-barres est vérifié par un système de vision. À une autre station, il est vérifié si le sceau est correctement apposé et si le plateau est bien fermé. Ensuite, le plateau poursuit son trajet via le ZRF-P 2045. Par une transmission angulaire, il arrive à une extraction manuelle du produit, tandis que les emballages défectueux sont dirigés vers une ligne de rebut.