Les robots remodèlent la production de dispositifs médicaux pour une plus grande efficacité

15
juillet

Les robots révolutionnent la fabrication de dispositifs médicaux

• Par :Brian McMorris
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Reece Armstrong examine comment la fabrication médicale a réagi à l'Industrie 4.0 et où le secteur estime que les robots et l'automatisation ont le plus d'impact.

L’usine du futur est un terme qui revient depuis plusieurs années déjà, mais que signifie-t-il ? Nous sommes entrés il y a quelque temps dans la quatrième ère de la révolution industrielle – l’Industrie 4.0 – et les fabricants ont exploré la gamme de technologies numériques qu’englobe l’Industrie 4.0.

L’une des technologies les plus utilisées dans la fabrication industrielle est la robotique. L'Europe représente le deuxième plus grand marché pour les ventes de robots industriels et, en 2016, le nombre de ventes réalisées grâce à cette technologie a augmenté de 12 %.

Bien qu'il soit difficile d'évaluer l'adoption de la robotique dans l'industrie de la fabrication médicale, les chiffres montrent que les ventes de robots à l'industrie électronique, qui comprend les dispositifs médicaux, ont considérablement augmenté depuis 2013 (1).

La raison à cela ? La robotique offre aux fabricants un moyen de rationaliser les lignes de production, contribuant ainsi à augmenter la productivité et à optimiser les flux de travail. Dans le secteur de la fabrication médicale, les robots sont utilisés tout au long de la chaîne de production, de l'assemblage à l'inspection et à l'emballage. En raison des réglementations strictes, les fabricants d'appareils sont contraints de reproduire le même produit, dans les mêmes conditions strictes, avec peu de temps d'arrêt. Pour suivre le rythme de l’innovation, les fabricants de produits médicaux doivent pouvoir modifier leurs lignes de fabrication lorsque de nouveaux produits doivent être développés. La robotique et l'automatisation offrent aux fabricants des systèmes modulaires qui favorisent l'efficacité et le flux de travail. Les systèmes de contrôle de mouvement aident les lignes de production à assembler et à déplacer les dispositifs médicaux dans un espace de travail flexible; Parallèlement, les systèmes de détection de contrôle et de guidage par vision peuvent aider les fabricants non seulement à sélectionner et placer les appareils, mais également à garantir la sécurité des produits en scannant et en vérifiant les codes-barres (2).

Prenons par exemple le robot à six axes KR Agilus de Kuka. Conçu pour des vitesses de travail élevées dans des espaces confinés, Agilus peut être installé au sol, au plafond ou au mur, permettant aux fabricants de maximiser leurs espaces de travail tout en réduisant les temps de cycle et en augmentant la qualité de production. Destiné à être utilisé dans un certain nombre de secteurs, y compris les salles blanches, Agilus vise à garantir une productivité continue en n'ayant jamais besoin de changer de lubrifiant.

En se tournant vers les domaines de la collaboration entre humains et robots, Festo a conçu une station de travail qui combine des systèmes d'auto-apprentissage avec l'intelligence artificielle (IA) et l'automatisation basée sur les robots. Le BionicWorkplace de l’entreprise permet aux humains de travailler aux côtés d’un bras robotique bionique dans un espace de travail entièrement personnalisable. Les travailleurs sont soutenus par une gamme de systèmes et de périphériques qui les aident à se libérer de tâches fatigantes ou dangereuses. Contrairement à d'autres systèmes robotiques, qui remplacent entièrement l'élément humain, BionicWorkplace est conçu pour les industries dans lesquelles le travailleur humain ne peut pas être remplacé. Le système est capable d'apprendre de chaque action initiée depuis sa base et peut s'optimiser pour devenir cohérent dans sa production. Mieux encore, les processus et les compétences du système peuvent être transférés à d'autres BionicWorkplace et, à l'avenir, Festo prévoit qu'il sera possible d'intégrer plusieurs systèmes dans un réseau mondial dans lequel les commandes sont passées et exécutées de manière autonome par les machines.

La stérilité peut être un facteur clé pour certains fabricants de dispositifs médicaux. Neal Welch, directeur commercial pour les sciences de la vie chez Mitsubishi Electric, explique : « L'automatisation s'est toujours prêtée à la fabrication de dispositifs médicaux jetables produits en série et au traitement en masse d'échantillons – pour deux raisons principales :d'abord pour la rapidité et la répétabilité, et ensuite parce que la présence humaine pose l'un des plus grands risques de contamination dans un environnement de production ou de traitement propre. »

Riverside Medical Packaging, basé à Derby, utilise la robotique pour augmenter sa productivité. L'entreprise s'est tournée vers Mitsubishi Electric pour l'aider à développer ses machines de thermoformage et de scellage Shawpak.

La machine, conçue pour les environnements de salle blanche, utilise un processus innovant de formage, d'emballage et de scellage qui est désormais effectué sur un tambour plutôt que sur un système de convoyeur linéaire. Les avantages de production viennent du fait que les machines démarrent à seulement 1,5 mètres et peuvent occuper moins de 2 m2, ce qui représente une réduction allant jusqu'à 95 % par rapport à la machine traditionnelle de scellage par remplissage (FFS) (3).

Ivor Rowe, directeur technique chez Riverside Medical, a déclaré :"Une machine FFS comparable peut mesurer entre sept et 20 mètres de long selon les exigences du processus d'emballage, occupant un espace de travail allant jusqu'à 40 m2. En conséquence, un espace de salle blanche donné peut accueillir six fois plus de machines d'emballage avec une conception Shawpak, augmentant à la fois la productivité et le débit. "

Ici au Royaume-Uni, les fabricants semblent réticents à déployer des systèmes robotisés. Un rapport gouvernemental de l’année dernière a montré que le Royaume-Uni est à la traîne par rapport à ses concurrents industriels internationaux. Le Made Smarter Review indique que pour 10 000 employés, le Royaume-Uni ne compte que 33 robots. Comparez cela à 93 aux États-Unis et à 170 en Allemagne et il est facile de comprendre pourquoi le Royaume-Uni est en dessous des autres pays en termes de productivité(4).

En effet, une enquête menée par Protolabs(5) auprès de 301 décideurs de haut niveau du secteur manufacturier britannique a montré que l'automatisation n'a pas beaucoup d'impact sur les modèles économiques des organisations. L'enquête a montré que 15 % des personnes interrogées ont déclaré ne pas avoir d'automatisation dans leurs services de fabrication, et une personne sur 10 (9,7 %) ne prévoit pas ou seulement une légère augmentation (15 %) de l'automatisation dans son entreprise au cours des cinq prochaines années. Les statistiques sont inquiétantes, surtout si l'on considère les avancées technologiques réalisées au profit des fabricants.

Lien de l'article original : https://www.medicalplasticsnews.com/news/opinion/how-robots-are-revolutionising-medical-device-manufacturing/

Un bras robot Mitsubishi Electric sur une machine d'emballage, insérant les dispositifs dans des blisters prêts à être scellés.   [Source :Mitsubishi Electric Europe B.V.]