Productielijn voor innovatieve digitale COVID-19-sneltest gaat in gebruik

De precieze positionering van de werkstukdragers garandeert een volledig automatische assemblage van de sneltests.

Modulair werkstukdrager-loopbaan systeem Versamove met antistatische tandriemen en glijstrips.

Volautomatische Teilebereitstellung an der Montagelinie durch fahrerloses Transportsystem (FTS).

Volautomatische belading van de werkstukdragers met behulp van Pick-and-Place robots.

Assemblagelijn met afsluitende teststation voor contact maken, voeden en het uploaden van gegevens naar de PCB (Printed Circuit Board).

In Jena is een volledig geautomatiseerde productielijn in gebruik genomen voor innovatieve sneltests op COVID-19. De lijn produceert een miljoen digitale sneltests per maand. Het bijzondere aan deze lijn – het is het resultaat van een nauwe samenwerking tussen bedrijven uit verschillende disciplines. De lijn is in de kortst mogelijke tijd ontwikkeld, gebouwd en in gebruik genomen. Vanaf nu kunnen de innovatieve sneltests industrieel worden geproduceerd en zo een belangrijke bijdrage leveren in de strijd tegen COVID-19.

De sneltests

In tegenstelling tot de tot nu toe op de markt beschikbare tests, werkt de nieuwe Senova GreenLight als een digitaal kleinlab. Nadat het monster op de test is aangebracht, analyseert de test zelfstandig de resultaten en verwerkt de gegevens in een centrale cloud. Zo kunnen veel testresultaten gelijktijdig worden opgenomen, geanalyseerd, verwerkt en opgeslagen. De verwerking van grote aantallen tests wordt minder foutgevoelig en eenvoudiger om uit te voeren en te evalueren.

De lijn

Op een werkstukdrager-transportbaan worden de tests volledig automatisch door robots gemonteerd. Op een andere transportbaan worden de voltooide producten halfautomatisch verder verwerkt en later handmatig verpakt. De hele lijn moest worden uitgevoerd volgens een continu ESD-beschermingsconcept, omdat in de tests gevoelige elektronische componenten zijn verwerkt. Het ESD-beschermingsconcept is bedoeld om potentiaalverschillen te voorkomen. De productie vindt plaats in een droogruimte met maximaal 10% luchtvochtigheid, om de gevoelige tests niet tijdens de productie te beschadigen.

De samenwerkingspartners

Alleen door de nauwe en constructieve samenwerking van de verschillende betrokken partijen konden de benodigde productiecapaciteiten voor de innovatieve sneltests zo snel worden gerealiseerd. De digitale techniek en verwerking van de tests is ontwikkeld door ams, een van de toonaangevende sensorenfabrikanten. Het bedrijf Senova produceert op haar beurt medische sneltests, zoals de bekende zwangerschapstests. Zij leverde de knowhow om het digitale idee van ams om te zetten in industriële productie. Als systeembouwer werd mkf GmbH ingeschakeld, een dochteronderneming van de mk Technology Group, die gespecialiseerd is in fabrieksautomatisering op het gebied van transporttechniek. En voor robotica en mobiele transportsystemen werd Omron betrokken, een van de toonaangevende fabrikanten van fabriekautomatisering. Alle betrokken partijen hebben nauw samengewerkt en hun expertise ingebracht om de industriële productie van de nieuwe sneltests zo snel mogelijk te realiseren. En nu is het zover: de lijn draait, alle testscenario’s zijn doorlopen en de productie kan op volle capaciteit plaatsvinden.

De transportsystemen

mkf en Omron hebben de gehele lijn gerealiseerd, inclusief sluizen voor de droogruimte, interfaces, besturing en inbedrijfstelling ter plaatse. De bijbehorende transportsystemen kwamen van Maschinenbau Kitz, het hoofdkantoor van de mk Technology Group.

Voor de gestelde taak was het werkstukdrager-transportbaan systeem Versamove plus de juiste oplossing. De transportbaan is gerealiseerd met tandriemtransporteurs, uitgerust met antistatische glijlijsten en antistatische tandriemen. De keuze van materialen en uitvoeringen in combinatie met aardingsaansluitingen zorgen ervoor dat er geen potentiaalverschillen kunnen ontstaan en voldoen daarmee aan de vereiste ESD-bescherming. Glijlijsten en tandriemen zijn bovendien slijtvast en genereren daardoor weinig deeltjes. Het transportsysteem kan stoppen, stauen, positioneren en sorteren. Met de positioneerunits kunnen de werkstukdragers nauwkeurig worden gepositioneerd bij de robotbewerkingsstations in X-, Y- en Z-richting tot op 0,1 mm. Een bijzondere uitdaging waren de ruimtelijke omstandigheden: alle posities moesten worden aangebracht in een zeer kleine hal van 10 m x 15,5 m. Dit hebben de mk-constructeurs opgelost door oorspronkelijk twee geplande transportbanen samen te voegen tot één baan. Met liften wordt de werkstukdrager naar een ander niveau onder de eerste transportlijn getransporteerd. Met opklapbare onderhoudsdeuren wordt toegang tot het binnenste van de lijn gegarandeerd. Bovendien was de gevraagde levertijd inclusief ontwerp-, fabricage- en montagewerk zeer kort. mk is erin geslaagd om in deze bijzondere situatie de volledige transportsystemen binnen enkele weken na aanvraag te leveren.