Los Robots Transforman la Producción de Dispositivos Médicos para Mayor Eficiencia

15 de julio

Los robots están revolucionando la fabricación de dispositivos médicos

• Por: Brian McMorris
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Reece Armstrong examina cómo la fabricación médica ha reaccionado a la Industria 4.0 y dónde el sector ve el mayor impacto de robots y automatización.

La fábrica del futuro es un término que se ha usado durante años, pero ¿qué significa? Entramos en la cuarta era de la revolución industrial – Industria 4.0 – hace tiempo y los fabricantes han explorado la gama de tecnologías digitales que la Industria 4.0 abarca.

Una de las mayores tecnologías usadas en fabricación industrial es la robótica. Europa representa el segundo mayor mercado para ventas de robots industriales y en 2016 hubo un aumento del 12% en el número de ventas realizadas con esta tecnología.

Aunque es difícil medir la adopción de robótica en la industria de fabricación médica, las cifras muestran que las ventas de robots a la industria electrónica, que incluye dispositivos médicos, han aumentado significativamente desde 2013 (1).

La razón: la robótica ofrece a los fabricantes una forma de optimizar líneas de producción, ayudando a aumentar la productividad y optimizar flujos de trabajo. Dentro de la fabricación médica, los robots se usan en toda la línea de producción – desde ensamblado hasta inspección y empaquetado. Debido a las estrictas regulaciones, los fabricantes de dispositivos están bajo presión para reproducir el mismo producto, bajo las mismas condiciones estrictas, con poco tiempo de inactividad. Para mantener el ritmo de la innovación, los fabricantes médicos deben poder cambiar líneas de fabricación cuando se necesitan desarrollar nuevos productos. La robótica y la automatización ofrecen sistemas modulares que promueven eficiencia y flujo de trabajo. Los sistemas de control de movimiento ayudan a las líneas de producción a ensamblar y mover dispositivos médicos en un espacio de trabajo flexible; mientras tanto, los sistemas de detección de control y guiados por visión pueden ayudar a los fabricantes no solo a recoger y colocar dispositivos sino a garantizar la seguridad del producto escaneando y verificando códigos de barras (2).

Por ejemplo, el robot de seis ejes KR Agilus de Kuka. Diseñado para altas velocidades de trabajo en espacios confinados, Agilus puede instalarse en suelo, techo o pared, permitiendo a los fabricantes maximizar sus espacios de trabajo mientras reducen tiempos de ciclo y aumentan la calidad de producción. Para usarse en varios sectores incluyendo salas limpias, Agilus busca garantizar productividad continua sin necesidad de cambio de lubricante.

Mirando hacia la colaboración humano-robot, Festo ha diseñado una estación de trabajo que combina sistemas auto-aprendizaje con inteligencia artificial (IA) y automatización basada en robots. El BionicWorkplace de la empresa permite a los humanos trabajar junto a un brazo robótico biónico en un espacio de trabajo totalmente personalizable. Los trabajadores son apoyados por una gama de sistemas y dispositivos periféricos que ayudan a aliviarlos de tareas cansadas o peligrosas. A diferencia de otros sistemas robóticos, que reemplazan totalmente el elemento humano, BionicWorkplace está hecho para industrias donde el trabajador humano no puede ser reemplazado. El sistema es capaz de aprender de cada acción iniciada desde su base y puede optimizarse para volverse consistente en su producción. Mejor aún, los procesos y habilidades del sistema pueden transferirse a otros BionicWorkplace y en el futuro, Festo anticipa que será posible integrar múltiples sistemas en una red global en la que los pedidos se realicen y ejecuten autónomamente por la maquinaria.

La esterilidad puede ser una consideración clave para algunos fabricantes de dispositivos médicos. Neal Welch, gerente de negocio para ciencias de la vida en Mitsubishi Electric, explica: “La automatización siempre se ha prestado a la fabricación de dispositivos médicos desechables de producción masiva y al procesamiento masivo de muestras – por dos razones principales; inicialmente por velocidad y repetibilidad, y luego porque la presencia humana representa uno de los mayores riesgos de contaminación en un entorno de producción o procesamiento limpio.”

Riverside Medical Packaging, con sede en Derby, está usando robótica para aumentar la productividad. La empresa recurrió a Mitsubishi Electric para ayudar a desarrollar sus máquinas de termoformado y sellado Shawpak.

La máquina, diseñada para entornos de sala limpia, usa un innovador proceso de formado, empaquetado y sellado que ahora se realiza en un tambor, en lugar de un sistema de transportador lineal. Los beneficios de producción vienen del hecho de que las máquinas comienzan en solo 1,5 metros y pueden ocupar menos de 2 m², representando una reducción de hasta el 95% comparado con máquinas tradicionales de formado-llenado-sellado (FFS) (3).

Ivor Rowe, gerente técnico en Riverside Medical, dijo: “Una máquina FFS comparable puede medir de siete a 20 metros de longitud dependiendo de los requisitos del proceso de empaquetado, ocupando un espacio de trabajo de hasta 40 m². Como resultado, un espacio de sala limpia dado puede albergar seis veces más máquinas de empaquetado con un diseño Shawpak, aumentando tanto la productividad como el rendimiento.”

Aquí en el Reino Unido, los fabricantes parecen reacios a implementar sistemas robóticos. Un informe gubernamental el año pasado mostró que el Reino Unido está rezagado respecto a competidores internacionales de fabricación. La Made Smarter Review afirma que por cada 10.000 empleados el Reino Unido solo tiene 33 robots. Compárelo con 93 en EE. UU. y 170 en Alemania y es fácil ver por qué el Reino Unido está por debajo de otros países en términos de productividad (4).

De hecho, una encuesta de Protolabs (5) a 301 tomadores de decisiones empresariales senior en la industria manufacturera del Reino Unido mostró que la automatización no está teniendo mucho impacto en los modelos de negocio de las organizaciones. La encuesta mostró que el 15% de los encuestados dijo que no tienen automatización en sus servicios de fabricación, y uno de cada 10 (9,7%) espera nulo o solo un pequeño aumento (15%) en la automatización en su negocio en los próximos cinco años. Las estadísticas son preocupantes, especialmente considerando los avances tecnológicos que se están haciendo para beneficiar a los fabricantes.

Enlace al artículo original: https://www.medicalplasticsnews.com/news/opinion/how-robots-are-revolutionising-medical-device-manufacturing/

Un brazo robótico Mitsubishi Electric en una máquina de empaquetado, insertando dispositivos en blisters listos para sellar. [Fuente: Mitsubishi Electric Europe B.V.]