Senova, de Duitse expert op het gebied van medische technologie, werkt samen met OMRON en Kraus Maschinenbau GmbH om de fabriek van de toekomst te creëren.
Organisaties in de retail-, productie- en publieke sector over de hele wereld wenden zich tot technologie om oplossingen te vinden voor de coronaviruscrisis. Met innovatieve robotica, sensoren en AI-technologieën (artificial intelligence) worden processen versneld en wordt de naleving van hygiënevereisten verbeterd. Maar om echt de strijd met het virus aan te gaan, moeten bedrijven de samenwerking aangaan met organisaties die op deze gebieden ervaring hebben.
Een voorbeeld hiervan is het werk dat onlangs is uitgevoerd door het Duitse bedrijf voor medische technologie, Senova, in samenwerking met robotica-experts van OMRON en werktuigbouwspecialisten van Kraus Maschinenbau GmbH. Senova is een toonaangevende ontwikkelaar en fabrikant van snelle testsystemen voor het markeren van biomarkers, virussen en micro-organismen, waaronder LFA-technologie (laterale-flowanalyse). Kraus is gespecialiseerd in oplossingen voor het doseren, tellen, scheiden, invoeren en positioneren van papier en platte producten.
De afgelopen zes maanden hebben de drie bedrijven productiemachines ontwikkeld met slimme robotica en daarmee de zeer tijdrovende handmatige productie van coronavirus-antilichaamtests geautomatiseerd en gestroomlijnd. Dit was van groot belang vanwege de snel toenemende vraag, die Senova ertoe aanzette de productie van de testkits te versnellen en de productie en verpakking met elkaar te integreren.
Snellere productie van antilichaamtests
Senova's meest recente product is een snelle COVID-19-antilichaamtest, waarmee binnen tien minuten kan worden aangetoond of iemand met het virus is besmet. De test is ontwikkeld door een internationaal onderzoeksteam. Er wordt een bloedmonster gebruikt om aan te tonen of iemand besmet is of al immuun is.
Senova bracht in recordtijd de eerste coronavirus-antilichaamtest op de markt. Hiermee kunnen mensen, waaronder zorgverleners, testen of ze immuun zijn. Vanwege de wereldwijde vraag naar de nieuwe tests moest Senova de productie opvoeren, zodat het de duizenden orders kon bijhouden. De testkits moesten op een flexibelere, betrouwbaardere en snellere manier worden geproduceerd en verpakt, en automatisering zou veel van de processen stroomlijnen (zoals het snijden van de teststrips en de verpakking). De wijzigingen moesten snel worden geïmplementeerd om aan de toenemende eisen te voldoen en de verspreiding van het virus te verminderen.
Senova en Kraus hebben een concept ontwikkeld voor het invoeren en verpakken van de cassettes die worden gebruikt voor de snelle antilichaamtest. Het nauwkeurig snijden van de teststrips en het inbrengen van de teststrips in de testcassette wordt nu uitgevoerd door machines van Kraus. De processen worden verbeterd door robotica en technologie van OMRON.
Robots die het verschil maken
Met behulp van de nieuwe machines kunnen nu 30 tot 45 snelle coronavirustests per minuut worden gesneden en verpakt, en er zijn nog meer machines gepland om aan de steeds hogere eisen te voldoen. De eCobra600-robots van OMRON zijn gekozen voor de nauwkeurige verwerking, assemblage en materiaalverwerking die in medische technologie worden gebruikt. De robot met vier assen heeft een bereik van maximaal 800 mm en de eCobra-technologie biedt een hoge reproduceerbaarheid en een laadvermogen van maximaal 5,5 kg.
Andere OMRON-apparaten zijn Quattro 650 H-robots, die via Ethernet kunnen worden bestuurd. De arm met vier assen verdeelt de lading gelijkmatig over de robot, waardoor transport en assemblage snel en uiterst nauwkeurig zijn. De robots zijn ontworpen voor hoge belastingen en er kunnen meerdere onderdelen tegelijkertijd worden opgepakt, waardoor de productie van de coronavirustest wordt versneld. De besturing van de snij- en verpakkingsmachines is ook afkomstig van OMRON en is ingebouwd in de productielijnen van Kraus.
De TM5-700-cobots van OMRON die zijn ontworpen om met mensen en machines samen te werken, maken ook deel uit van de oplossing. De cobot heeft een geïntegreerd beeldverwerkingssysteem, dat snelle productwijzigingen mogelijk maakt. Naast het verhogen van de productiviteit kunnen ook verschillende taken worden ingeleerd, om bijvoorbeeld repetitieve werkzaamheden zoals het snijden en verpakken van tests over te nemen van de werknemers. Dankzij de geïntegreerde vision-camera en verlichtingstechnologie kunnen objecten nauwkeurig worden gedetecteerd, waardoor de betrouwbaarheid, consistentie en nauwkeurigheid van processen zoals 'pick-and-place' worden verbeterd.
Voor het snijden en verpakken van de teststrips worden de productonderdelen naar de lijn gebracht, gescheiden, gepositioneerd en in een servo-lineaire eenheid geplaatst. Vervolgens kunnen ze nauwkeurig worden gesneden. De robot plaatst de blanco in de kunststof testcassette en assembleert de voor- en achterkant. De machine voor het verpakken van de snelle antilichaamtests neemt vervolgens de testcassettes over. De vooraf geassembleerde verpakkingszakken worden gescheiden door een frictie-invoer en in de verpakkingsmachine geplaatst en de productlabels worden aangebracht. Een andere robot plaatst de testcassette in de verpakking, die thermisch wordt geseald en wordt overgebracht naar de afleverband.
Succes door samenwerking
Christoph Waldenmeier, Sales Project Consultant van OMRON, zegt: "De nieuwste generatie COVID-19-tests wordt nu geproduceerd in een nieuwe productiehal. De productielijnen zijn volledig uitgerust met OMRON-technologie. We zijn blij dat we onze technologie kunnen gebruiken om de wereldwijde inspanningen in de strijd tegen het coronavirus te ondersteunen."
Joachim Kraus, Managing Director van Kraus Maschinenbau, voegt hieraan toe: "De snelle en ongecompliceerde implementatie van dit uitdagende project was alleen mogelijk dankzij de uitstekende interactie en samenwerking tussen klant, machinebouwer en systeem- en besturingsleverancier."
