Cellules de fabrication entièrement automatisées – des investissements qui en valent la peine

Des tampons élastiques en caoutchouc de silicone sont utilisés dans un processus entièrement automatisé pour imprimer en couleur plusieurs composants destinés à l'analyse ADN.

Le nouveau magasinier a été peint dans les couleurs du design d'entreprise Wirthwein et est éclairé de l'intérieur par une barre LED dans la tour de verre de 4,5 mètres de haut.
Lors du premier passage, Christoph Merhold, ingénieur en gestion des comptes clés mondial, et Tobias Heldmann, technicien en automatisation, assurent la surveillance de la position du système de manutention.

Comment les systèmes en plastique peuvent-ils être produits de manière encore plus efficace et de haute qualité ? Ces questions sont au centre des préoccupations de l'entreprise de technologie médicale Wirthwein Medical GmbH & Co. KG dans leur activité quotidienne. Lorsqu'il s'agit de grands volumes, de plusieurs étapes de production et d'assemblage de composants complexes, la solution la plus efficace et la plus rentable est souvent une cellule de fabrication entièrement automatisée. Les différentes étapes de production sont analysées, optimisées et intégrées dans des installations sur mesure. Wirthwein Medical GmbH & Co. KG a considérablement renforcé ses compétences au cours des dernières années en augmentant le degré d'automatisation, afin de répondre aux besoins élevés dans le domaine du diagnostic, de la technologie médicale et de l'industrie pharmaceutique.

Il existe de nombreuses bonnes raisons d'automatiser les processus de fabrication dans le domaine de la technologie médicale. En plus de la pression constante sur les coûts, cela permet de réduire les influences environnementales sur le processus de production. L'automatisation augmente également la rentabilité et améliore à la fois la qualité et la sécurité des processus de production. Les composants en plastique sont fabriqués soit dans des cellules de fabrication hautement automatisées avec des machines d'injection plastique connectées, soit en assemblant manuellement, selon le concept de montage, des pièces moulées pour former des sous-ensembles en salle blanche. Les cellules de fabrication ou les lignes d'assemblage robotisées prennent en charge, déposent, déplacent, soudent, impriment, découpent, inspectent, contrôlent, transportent et emballent dans le processus de production.

Chaque projet est planifié individuellement et confié à un chef de projet expérimenté dans le domaine technique et sectoriel. Les spécialistes de Wirthwein Medical GmbH & Co. KG font appel à des fabricants d'équipements éprouvés et expérimentés. Lors de la conception de l'installation, l'innovation joue un rôle très important. En raison de la complexité de la production, les fabricants d'équipements n'utilisent pas de modules standard. De nombreux ensembles mécaniques doivent être conçus et fabriqués sur mesure. Cela est nécessaire pour intégrer les étapes hautement complexes.

Cette année, Wirthwein Medical GmbH & Co. KG a mis en service trois nouvelles lignes d'assemblage. Lorsque Christoph Merhold, ingénieur responsable des comptes clés mondiaux, se tient devant les nouvelles installations dans l'usine « An der Papiermühle » à Mühlthal, il est très satisfait. « Grâce à ces nouvelles installations, nous sommes également parfaitement préparés pour l'avenir avec un degré d'automatisation encore accru, et nous garantissons à nos clients une fiabilité de livraison stable même lors d'événements extrêmes futurs. L'expérience de la pandémie de Covid-19 a montré qu'un haut degré d'automatisation peut réduire le risque de contamination et l'indisponibilité des employés due à la quarantaine. »

Automatisation y compris impression

Dans l'une des nouvelles cellules de fabrication entièrement automatisées avec une machine d'injection connectée, des composants en plastique pour l'analyse ADN sont fabriqués. Les pièces étaient à l'origine fabriquées en salle blanche, puis imprimées manuellement. En raison de l'augmentation massive des volumes de demande ainsi que des exigences élevées en matière de qualité du client, Wirthwein Medical GmbH & Co. KG a décidé d'automatiser ce processus dans le cadre de ce projet. Grâce à des systèmes de vision, la qualité peut être surveillée à 100 %, ce qui constitue un avantage considérable pour le client. La nouvelle technologie représente également une grande décharge pour les opérateurs de machines. En plus du procédé d'injection, de la manipulation de prélèvement, du contrôle à 100 % par surveillance par caméra et de l'emballage, un procédé d'impression par tampographie en deux couleurs est également intégré dans le processus de fabrication. Un défi majeur lors de la phase de conception a été l'intégration des modules existants de Wirthwein Medical GmbH & Co. KG dans l'installation. De plus, un système de manipulation doit être développé pour compenser les variations maximales des cartons tout en traitant les sacs en PE insérés.

Magasinage automatisé

Une autre optimisation de la production concerne une installation pour le magasinage de flacons de 2 ml, utilisés par le client dans le diagnostic de laboratoire automatisé. Une solution entièrement automatisée a également été mise en place pour répondre à de grands besoins. Le système est conçu comme une solution clé en main et minimise les mouvements de matériaux. Le personnel de production responsable de la gestion de l'installation n'a qu'à charger les palettes vides et à retirer celles pleines.

Installations d'assemblage pour l'augmentation de volume

Wirthwein Medical GmbH & Co. KG se distingue non seulement par l'optimisation des processus, mais aussi par la rapidité. Ainsi, en raison d'une augmentation du volume, une autre ligne d'assemblage pour les « tubes filtrants », une composante en plastique nécessaire au client pour le nettoyage et la préparation des échantillons d'ADN, a été mise en service en seulement cinq mois. La ligne automatise le découpage de trois couches de non-tissé en verre et leur insertion dans les tubes. Ensuite, le fond du tube est scellé par thermoformage. La ligne dispose également de caméras pour le contrôle à 100 %, d’un système maître et d’un emballage entièrement automatisé. En raison du traitement nécessaire du non-tissé en salle blanche de classe ISO 7, une étape de nettoyage multiple par air ionisé ainsi qu’un système d’aspiration haute performance ont été mis en place pour éliminer particules et poussières, évitant ainsi toute contamination.

La solution parfaite en équipe

« L’investissement exclusif dans une technologie d’automatisation coûteuse serait une erreur. L’essentiel est de disposer d’un personnel bien formé capable d’entretenir et de faire fonctionner les installations », explique le Dr Thomas Jakob, directeur général de Wirthwein Medical GmbH & Co. KG. Wirthwein Medical GmbH & Co. KG mise donc sur des formations approfondies pour le développement individuel du personnel qualifié. « Je suis fier que des experts internes mettent en œuvre ces solutions. Les employés sont impliqués dès le début dans les projets. Lorsque l’homme, la machine et le savoir-faire entrepreneurial sont en harmonie, les meilleures solutions pour la santé des personnes voient le jour », conclut le directeur général, Dr Thomas Jakob.