Celle di produzione completamente automatizzate – investimenti che valgono la pena

Attraverso tamponi elastici in silicone vengono stampate a colori multiple componenti per l'analisi del DNA nel processo completamente automatizzato.

Il nuovo magazziniere è stato verniciato nei colori del Wirthwein-Corporate-Design e viene illuminato dall'interno da una striscia LED nel vetro alto 4,5 metri. Durante il primo ciclo, Christoph Merhold, Global Key Account Engineer, e Tobias Heldmann, Tecnico di Automazione, supervisionano la posizione del sistema di movimentazione.

Come possono essere prodotti in modo ancora più efficiente e di alta qualità i sistemi in plastica? Queste domande sono al centro delle attività quotidiane dell'azienda di tecnologia medica Wirthwein Medical GmbH & Co. KG. Con alti volumi di produzione, diversi passaggi di produzione e montaggio di componenti complessi, la soluzione più efficace ed economica è spesso una cella di produzione completamente automatizzata. I singoli passaggi di produzione vengono analizzati, compressi e integrati in impianti su misura. Wirthwein Medical GmbH & Co. KG ha potuto aumentare enormemente le proprie competenze negli ultimi anni grazie all'incremento del livello di automazione, per coprire le alte esigenze nel settore della diagnostica, della tecnologia medica e dell'industria farmaceutica.

Ci sono molte buone ragioni per automatizzare i processi di produzione nella tecnologia medica. Oltre alla crescente pressione sui costi, si riducono anche le influenze ambientali sul processo di produzione. Inoltre, l'automazione aumenta la redditività e migliora sia la qualità che la sicurezza dei processi produttivi. I componenti in plastica vengono prodotti o in celle di produzione altamente automatizzate con presse collegate, oppure i singoli pezzi di forma, secondo il concetto di montaggio, vengono assemblati in gruppi in ambienti sterili. Le celle di produzione o le linee di montaggio guidate da robot afferrano, posizionano, muovono, saldano, stampano, tagliano, ispezionano, controllano, trasportano e imballano nel processo di produzione.

Ogni progetto viene pianificato individualmente e affidato a un responsabile di progetto con esperienza tecnica e di settore. Il personale specializzato di Wirthwein Medical GmbH & Co. KG si avvale di costruttori di impianti affermati e con esperienza. La progettazione dell'impianto prevede un ruolo molto importante per l'innovazione. I costruttori di impianti, a causa della complessità della produzione, non utilizzano moduli standard. Molti gruppi meccanici devono essere progettati e realizzati su misura. Ciò è necessario per integrare i passaggi altamente complessi.

Quest'anno sono state implementate tre nuove linee di montaggio presso Wirthwein Medical GmbH & Co. KG. Quando Christoph Merhold, ingegnere responsabile globale dei clienti, si trova davanti alle nuove linee nello stabilimento "An der Papiermühle" a Mühltal, è molto soddisfatto. "Grazie alle nuove linee siamo anche pronti per il futuro, con un livello di automazione ulteriormente aumentato, e garantiamo ai nostri clienti la consueta affidabilità nelle consegne anche in caso di eventi estremi futuri. Le esperienze con la pandemia di Covid-19 hanno dimostrato che un alto livello di automazione può ridurre il rischio di contaminazione e di interruzioni dovute a quarantene per i dipendenti."

Automazione, inclusa la stampa

In una delle nuove celle di produzione completamente automatizzate con presse collegate vengono prodotti componenti in plastica per l'analisi del DNA. I pezzi sono stati originariamente prodotti in ambienti sterili e successivamente stampati manualmente. A causa dell'aumento massiccio delle quantità richieste e delle elevate esigenze di qualità del cliente, Wirthwein Medical GmbH & Co. KG ha deciso di automatizzare il processo in questo progetto. Grazie a sistemi di visione, la qualità può essere monitorata al 100%, il che rappresenta un grande vantaggio per il cliente. La nuova tecnologia rappresenta inoltre un grande sollievo per gli operatori delle macchine. Oltre al processo di stampaggio, alla gestione del prelievo, al controllo al 100% tramite telecamere e all'imballaggio, è integrato anche un processo di tampografia a due colori. Una sfida maggiore durante la fase di progettazione è stata l'integrazione di moduli esistenti di Wirthwein Medical GmbH & Co. KG nell'impianto. Inoltre, è stato necessario sviluppare una gestione in grado di compensare le variazioni delle scatole e allo stesso tempo elaborare le buste in PE inserite.

Automazione del magazzinaggio

Un'altra ottimizzazione della produzione è rappresentata da un impianto per il magazzinaggio di bottiglie da 2 ml, utilizzato dal cliente nell'ambito della diagnostica di laboratorio automatizzata. È stata implementata anche qui una soluzione completamente automatizzata per soddisfare grandi volumi di domanda. Il sistema è progettato come soluzione chiavi in mano e riduce al minimo i movimenti di materiale. Il personale di produzione responsabile del funzionamento dell'impianto deve semplicemente posizionare i pallet vuoti e rimuovere quelli pieni.

Impianti di montaggio per l'aumento di volume

Wirthwein Medical GmbH & Co. KG si distingue non solo per l'ottimizzazione dei processi, ma anche per la rapidità. Grazie all'aumento dei volumi, è stato possibile realizzare un'altra linea di montaggio per i cosiddetti "tubi filtro", un componente in plastica di cui il cliente ha bisogno per la pulizia e la preparazione di campioni di DNA, in soli cinque mesi. La linea automatizza il taglio di tre strati di tessuto di fibra di vetro e il loro inserimento nei tubi. Successivamente, il fondo del tubo viene sigillato tramite termoformatura. La linea è dotata inoltre di telecamere per il controllo al 100%, di un sistema di controllo centrale e di un imballaggio completamente automatico. A causa della lavorazione necessaria del tessuto di fibra di vetro in ambienti sterili di classe ISO 7, è stato implementato un sistema di pulizia multistadio con aria ionizzata e un sistema di aspirazione ad alte prestazioni, che rimuove particelle e polvere prevenendo così la contaminazione.

La soluzione perfetta in team

"Investire esclusivamente in tecnologie di automazione costose sarebbe limitativo. È importante avere personale ben formato, in grado di mantenere e gestire gli impianti", spiega il dottor Thomas Jakob, amministratore delegato di Wirthwein Medical GmbH & Co. KG. Per questo motivo, Wirthwein Medical GmbH & Co. KG investe in formazione completa per lo sviluppo professionale del personale specializzato. "Sono orgoglioso che siano i nostri tecnici interni a implementare queste soluzioni. Fin dall'inizio, le dipendenti sono coinvolte nei progetti. Quando l'uomo, la macchina e il know-how aziendale sono in armonia, si creano le migliori soluzioni per la salute delle persone", conclude il direttore generale Dr. Thomas Jakob.