Maximális biztonság meglepetések nélkül

Maximális biztonság váratlan meglepetések nélkül

Teljes körű automatizált kúpgyártás egy kézből

Hosszú távon reprodukálható, pontos és stabil: ezek voltak a legfontosabb célkitűzések, amelyekkel a Sonoco Crellin a múlt évben beruházott a kúpgyártás bővítésébe. Az eszközszállítónak, az ENGEL-nek ez két dolgot jelentett: a bevált módszerek megőrzését és a fölösleges dolgok elkerülését.

A négy centiméter magas mintatartók, amelyek átlátszó PMMA-ből készülnek orvosi diagnosztikához, már évek óta a Sonoco Crellin megrendeléseinek állandó részét képezik a hollandiai Berkel en Rodenrijsben. Csak néhány autóút Rotterdamtól, és a Sonoco Plastics Division orvostechnikai részlege otthonra talált. A szerződéses gyártó egy ISO 8 osztályú tisztatérben teljesíti a különböző ügyféligényeket. „Erősségünk, hogy nagyon gyorsan tudunk alkalmazkodni az új követelményekhez, és ezt a legmagasabb minőségi szinten tesszük” – hangsúlyozza Michael Müller, a Sonoco Crellin ügyvezető igazgatója Berkel en Rodenrijsben. „Your taste. Our skills.”, azaz „Az Ön ízlése, a mi szakértelmünk.”, ez a mottó. „Az Ön ízlése az ügyfeleink elvárásait jelenti. A mi szakértelmünk pedig azt, hogy hatékonyan valósítjuk meg ezeket az elvárásokat” – mondja Müller.

És így azok a nagy, neves vállalatok, amelyek az orvostechnikai, gyógyszerészeti és diagnosztikai szektorban működnek, gyártatnak Berkel en Rodenrijsben. Közöttük az Alfa Wassermann, akik a PMMA-kúpotok megrendelői. Hosszú ideig a globálisan működő laboratóriumi felszerelést szállító cég két műanyagfeldolgozó között osztotta szét a megrendeléseit. A Sonoco mellett egy másik vállalat az Egyesült Államokban gyártotta ugyanazokat a termékeket. 2009-ben azonban az Alfa Wassermann stratégiát váltott, és a teljes volumeneket a hollandokra koncentrálta. „Ezért természetesen az ügyfelünk hosszú távú szállítási biztonságot követelt tőlünk” – meséli Müller. „Garantálnunk kellett, hogy magas darabszámokat is megbízhatóan tudunk szállítani állandó minőségben sok éven át.” A meglévő gyártósor ekkor már határára ért, a szerződéses gyártó rugalmassága ismét próbára tétetett.

Az megrendelés elfogadásához a Sonoco beruházott a meglévő gyártás bővítésébe és korszerűsítésébe. Tavaly júliusa óta két párhuzamos gyártósor működik ahelyett, hogy csak egy. Ezek évente 60 millió kúpot állítanak elő, csúcsidőszakban akár többet is, ez is fontos ügyfélelvárás volt. Mindkét gyártósor úgynevezett dedikált vonal. Azaz a szerződéses gyártó olyan berendezéseket nevez így, amelyek egy termékhez vannak igazítva, és nem állítják át más megrendelésekhez. „Bízunk benne, hogy a berendezések a következő hat, hét évben a kúpgyártással lesznek teljesen kihasználva” – tervezi Müller.

A bevált módszerek megőrzése

A vonalak mindegyike egy ENGEL e-motion 55 típusú injekciós gépből, egy ENGEL ERC 23 F típusú lineáris robotból, valamint egy szintén az ENGEL által egyedileg kialakított automatizálási megoldásból áll, amely a kúpkészítést és csomagolást végzi. A teljes csomagot kulcsrakész rendszerként szállították, hároméves teljesítménygaranciával.

„Több beszállítóval is egyeztettünk, és az ENGEL bizonyult a legalkalmasabbnak arra, hogy a legjobban alkalmazkodjon az igényeinkhez” – hangsúlyozza Müller, aki elsősorban nem egy teljesen új gyártási folyamat kidolgozására törekedett. „A régi berendezésnek voltak gyengeségei, de erősségei is, ezeket szerettük volna megőrizni. Ezért olyan partnert kerestünk, aki a meglévő folyamatokra alapozva kínál egy korszerű, csúcstechnológiás megoldást.” A kihívás főként az ENGEL automatizálási know-how-jában rejlett, mivel ebben a projektvezetők szerint a legnagyobb optimalizációs lehetőség volt.

„A régi alkatrészkezelő és csomagoló rendszer rendkívül összetett volt. Számos kapcsoló és érzékelő volt benne, amelyek hajlamosak voltak meghibásodni és gyakran okoztak zavarokat” – meséli John Ballijns, a Sonoco Crellin mérnöki vezetője. Ezért a cél az volt, hogy az új rendszert a lehető legegyszerűbben tervezzék meg. Az ENGEL automatizálási szakértői Hagenben, Németországban azt vizsgálták, hogy minden komponensnek értelme és funkciója van-e az eredeti rendszerben. Például kiderült, hogy az új megoldásban el lehet hagyni a kamerarendszereket.

A kúpotokat úgynevezett sleeve-ekbe csomagolják, lapos, középen elválasztott műanyag sínekbe, amelyek mindkét oldalon tíz kúpot tartalmaznak. Ezek a sleeve-ek szolgálnak arra, hogy a kúpotokat az elemzőeszközökhöz juttassák, ez a világméretű szabvány a kúpotok számára. A sleeve-ek különlegessége, hogy az egyik oldalon a kúpot nyitott állapotban tartják, a másikon pedig zárt. Ez azt jelenti az automatizálás szempontjából, hogy a gyártás után a kúpotokat meg kell fordítani, és a síneket mindkét oldalról fel kell tölteni. Ezért a sleeve-ek központilag helyezkednek el, jobb és bal oldalán rozsdamentes acél szállítósínekkel. Ezeken gyűjtik össze a kúpotokat a fröccsöntés után, és öt darabot egyszerre át kell helyezni a műanyag sínbe. Az ENGEL ERC robot fogója a 16-lyukas szerszámról veszi ki a kúpotokat, és egyik felét átadja egy másik, a szerszámterületen kívül elhelyezett fogónak, a többi nyolc kúpot pedig a Sleeve jobb oldalán lévő betöltőállomásra helyezi. Eközben a külső fogó 90°-kal elfordul, és a nyolc kúpot bal oldalra helyezi a Sleeve mellett.

Érzékeny könnyű súlyok biztonságos fogása

A kúpotok fogásánál, letételénél és tolásánál az automatizálási szakértőknek ügyelniük kellett arra, hogy a kúpot oldalai soha ne érjenek hozzá. Ott helyezkednek el a látóablakok, amelyeken keresztül a laborban később például vér elemzésekor fényt vezetnek át a látható és ultraibolya hullámhossztartományban. Még a legfinomabb karcolások is torzíthatják a spektroszkópiai eredményt. Ezért a fogónak pontosan ehhez az igényhez kellett igazodnia, mivel a kezelhető felületek kúposak. Egy másik kihívást jelentett a fogórendszer számára a kúpotok alig 0,2 grammos súlya.

Az, hogy a kúpotokat nem közvetlenül a szerszám eltávolítása után helyezik el a műanyag sínekbe, nemcsak azzal magyarázható, hogy egy ciklusban kevesebb kúpotot injektálnak, mint amennyit a sleeve elbír. Sokkal inkább a fröccsöntés és a csomagolás közötti folyamatbiztonság miatt van ez így. A betápláló síneken történő pufferelés biztosítja, hogy mindig pontosan 20 kúpot kerüljön a sleeve-ekbe, még akkor is, ha a szerszám egyes részei zárolva vannak.

A termékkezelés egyszerűsítésével Sonoco Crellin teljes mértékben elérte a célját, hogy növelje a termelékenységet és a gyártóberendezés rendelkezésre állását. A maximális két zavar 48 órán belül, ez a követelmény ma már még alacsonyabb. „Gyártani akarunk, nem hibákat kijavítani” – hangsúlyozza Müller. „A stabil folyamatok elengedhetetlenek az orvostechnikai egyszer használatos termékek gyártásában a legmagasabb termékminőség és reprodukálhatóság érdekében.”

Amennyiben az automatizálásnak mégis szüksége van manuális segítségre, a teljes rendszer úgy van kialakítva, hogy a kezelőegység biztonsági burkolata a működő injekciós gép mellett nyitható legyen. „Költséghatékonyabb ilyenkor selejtet termelni, mint teljesen újraindítani a fröccsöntési folyamatot egy zavar után” – mondja Ballijns.

Rövidebb ciklusok, kevesebb energiafogyasztás

A termelékenység növelésével Sonoco Crellin nemcsak az új ügyfélelvárásokat kívánja teljesíteni, hanem a beruházás megtérülésének egyik fontos pillére is. „Biztosítjuk ügyfelünk számára az árak stabilitását” – mondja Müller. „Annak érdekében, hogy továbbra is nyereségesek maradjunk a nyersanyagárak ingadozása mellett is, bizonyos területeken takarékoskodnunk kell.”

A berendezés rendelkezésre állásának növelése mellett ez elsősorban a fröccsöntési ciklusidőre vonatkozik. Jelenleg 9,7 másodperc, és a Sonoco, valamint partnere, az ENGEL közösen sikerült 20%-kal csökkenteni a régi berendezés ciklusidejét. Ebből 7,2% a befecskendezés és hűtés, míg 2,5 másodperc a robot által végzett formázás. „Nem akartunk időt vesztegetni az automatizálással” – hangsúlyozza Ballijns. A kiválasztásnál ezért az ERC 23 típusú robot mellett döntöttek, a speed hajtáscsomaggal. „Ezzel különösen magas Z-tengely sebességet érünk el” – mondja Matthias Hölser, projektmérnök az ENGEL Automatizálási Technikában Hagenben.

A teljesen elektromos hajtások az ENGEL e-motion fröccsöntőgépeken szintén hozzájárulnak a megtakarításhoz. „Éppen most alakítjuk át az egész tisztatérünket elektromos gépekre” – mondja Müller. „Ezzel 30-40 százalék energiát takarítunk meg.”

Jelenleg összesen 15 gép található a berkel en rodenrijsi tisztatérben, ebből kilenc már teljesen elektromos. A kúpgyártósor két e-motion gépe mellett további két ENGEL e-motion és két ENGEL e-max gép is működik. Egy olajmentes tisztatér, de ez több mint energiahatékonyság Müller számára. „Korábban volt olajszivárgás a tisztatérben” – meséli. „Ez nemcsak nagyon sok pénzbe került, hanem egy teljes hetet is elvett a tisztítás és az újra validálás idejéből. Ezt a kockázati tényezőt teljesen ki akarjuk zárni.”

Végül is, hogy a szerződéses gyártó saját előnyeit tovább növelje a kemény versenyben, amelyben helytáll, az is fontos, hogy gyorsan és rugalmasan tudjon alkalmazkodni a következő ügyfélkövetelményekhez, amelyekre Müller és csapata számára hamarosan szükség lesz.

Kép: A fröccsöntött kúpszállítás automatizálási rendszere a rendszermegoldás szívét képezi, melyet az ENGEL egy kézből szállított.