Sumitomo (SHI) Demag revela o futuro da produção de peças médicas

A Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH está apresentando uma célula de produção totalmente automatizada e altamente eficiente para peças técnicas médicas na Fakuma 2021. No centro das atenções está a máquina de injeção de plásticos IntElect S 100/460-250, totalmente elétrica, com um sistema de automação da Waldorf Technik GmbH, Engen, e baseada em seu sistema patenteado Vario Tip FSS. Esse expositor da feira foi projetado especificamente para produzir tampas de seringas de insulina para uso médico em um molde de 16 cavidades em um tempo de ciclo de seis segundos.

FSS significa Floor Space Saving (economia de espaço no piso) e engloba o espaço significativamente reduzido fornecido nessa construção Vario-Tip em comparação com um modelo padrão. No entanto, sua alta funcionalidade e variabilidade permanecem. O sistema é caracterizado por sua insuperável liberdade para acomodar várias configurações de ferramentas e unidades de embalagem. Além disso, ele inclui uma variedade de recursos exclusivos específicos do cliente que podem ser aplicados.

Imediatamente após a remoção das tampas da máquina de injeção de plásticos, a garra de remoção as transfere em ordem. As tampas são sequenciadas de acordo com os números das cavidades em uma mesa deslizante e, a partir daí, colocadas em racks, mantendo a classificação de cada cavidade individual. Anatol Sattel, Diretor de Desenvolvimento de Negócios Médicos, descreve o processo: "Após o enchimento, as peças são verificadas quanto a possíveis danos usando uma câmera Kitov. No momento de ejetar as 16 peças, o sistema conta com uma estação de Garantia de Qualidade (QA). Em seguida, um cobot da Sawyer aguarda na saída do sistema e remove os racks cheios do sistema."

O sistema de automação é completado com a integração do Smart Services EVE Suite da Hahn Digital, uma subsidiária do Hahn Group, Rheinböllen. Essa solução inovadora oferece suporte aos clientes em suas estratégias de transformação digital e manufatura inteligente. Um componente, o EVE Analytics, permite o monitoramento de plantas em vários locais em tempo real. Criando painéis individuais, dados independentes de processos e máquinas são capturados, com outras opções de análise disponíveis.

Com o uso do EVE Analytics, o tempo de inatividade pode ser reduzido enormemente. As notificações direcionadas em tempo real e as atualizações de status independentes do local permitem respostas mais rápidas. "A análise de dados e os painéis de controle baseados em KPIs garantem um monitoramento eficiente", diz Sattel. O sistema executa automaticamente uma análise de dados de correlações e desvios das configurações ideais. Com a ajuda da análise preditiva, os dados podem ser usados para obter insights e manter uma produção contínua.


Projeto de digitalização para controle de qualidade abrangente e rastreabilidade de componentes


"Especialmente no campo da tecnologia médica, o controle de qualidade abrangente e a rastreabilidade da produção de peças são indispensáveis", explica Anatol Sattel. "Nosso projeto de digitalização atende plenamente a esses requisitos. Atualmente, estamos trabalhando no desenvolvimento de um painel de controle de IoT que permitirá a análise e a visualização de dados, a transferência e o armazenamento de know-how, o planejamento e a previsão de manutenção. Além do sistema de assistência guiada que fornece passos claros, outras funções autônomas também serão incorporadas."

De acordo com a Sattel, os dados dependentes do ciclo e do tempo podem ser coletados por meio da interface da máquina e mapeados por meio de um painel de controle baseado em aplicativo. Inicialmente, eles podem ser usados para o armazenamento do servidor de dados, a criação de painéis de KPI, a visualização de dados em tempo real e a exibição de dados históricos e análise de tendências. Além disso, um guia de solução de problemas ajuda a resolver e avaliar os desvios do processo.

Olhando para o futuro próximo, a Sumitomo (SHI) Demag planeja desenvolver Apps de assistência - um sistema para configurar e otimizar processos, introduzindo uma biblioteca de materiais e conhecimentos, bem como integrando ferramentas de simulação para configurações avançadas e percepções mais profundas dos processos. "Nossa visão é uma máquina inteligente que pode fazer previsões independentes sobre a qualidade das peças, o desgaste da máquina e as falhas e realizar otimizações on-line", diz Sattel. "Isso permite aumentar a consistência do processo, melhorar a qualidade do produto e ajustar a manutenção de acordo."


O aumento da capacidade do sistema de recuperação de energia garante uma eficiência ainda melhor


Os primeiros resultados do projeto de digitalização são ilustrados de forma impressionante na máquina totalmente elétrica IntElect S 100t no estande da Fakuma (B1-1105). Ao mesmo tempo, essa vitrine demonstra a competência da Sumitomo (SHI) Demag na produção em massa de aplicações médicas com tolerâncias extremamente rígidas. A tecnologia de acionamento direto de alta precisão garante mais precisão e repetibilidade, resultando em componentes médicos de maior qualidade. O sistema é particularmente limpo, frio, rápido e silencioso.

A eficiência energética e o custo total de propriedade (TCO) também são significativamente aprimorados pelos acionamentos de alto desempenho, confirmados por testes abrangentes de vida útil das máquinas e dos componentes. Os fusos testados sob as condições mais severas não apresentaram sinais de desgaste visível, mesmo após milhões de ciclos. "O aumento da capacidade do nosso sistema de recuperação de energia não só melhorou a eficiência, mas também aumentou a longevidade dos componentes elétricos do IntElect", explica Sattel. Além disso, o controle aprimorado da temperatura dos fusos, motores e inversores ajuda a garantir a operação segura da máquina, mesmo nas aplicações mais exigentes.

"Devido à temperatura de operação mais constante, o consumo de energia é reduzido, pois menos calor precisa ser dissipado de ambientes com ar condicionado", relata o especialista. "A longevidade e a eficiência energética são fatores decisivos para alcançarmos nossas ambições Act! Sustainably. A Sumitomo (SHI) Demag está comprometida com o desenvolvimento de futuras inovações sustentáveis, fabricando máquinas que contribuam para isso. A consciência ecológica e ambiental faz parte desse plano de responsabilidade social corporativa", afirma Sattel.

Além disso, o diretor de desenvolvimento de negócios médicos destaca outro aspecto importante. Para estar em conformidade com o gerenciamento explícito da qualidade e com os padrões de validação ISO 13485 para dispositivos médicos, foram introduzidos novos parâmetros de usuário da máquina. Os processos são mantidos dentro de determinadas larguras de banda e os operadores não podem, sem permissão, fazer ajustes nas taxas de pressão, temperatura, fluxo e resfriamento. "Aderir aos processos validados de injeção de plásticos para aplicações médicas", acrescenta Sattel


Sistema de fechamento com múltiplas agulhas para produção máxima de peças em um espaço mínimo


A Kebo AG, Neuhausen am Rheinfall, fornece o molde de 16 cavidades para a produção de tampas de insulina na exposição da Fakuma. Com a tendência da tecnologia médica voltada para geometrias e pesos de peças cada vez menores, com tolerâncias críticas e alta complexidade, a empresa familiar suíça apresenta um novo sistema Multivalve. Atendendo à crescente demanda por sistemas de válvula-agulha, ele oferece uma qualidade de jito de primeira classe, altos volumes de produção - devido ao comprovado design de cluster Kebo (diâmetro do círculo de passo de 60 mm) - e um tamanho de ferramenta compacto para caber nas menores máquinas de injeção de plásticos possíveis. Ele também impressiona por sua longa vida útil e alta facilidade de manutenção.

Nesse sistema Multivalve, a equipe de desenvolvimento conseguiu manter os requisitos de espaço do arranjo de cluster aberto, compacto e com fechamento por agulha existente. O pequeno espaçamento entre as cavidades proporciona o máximo de produção de peças para uma superfície de ferramenta desse tamanho. A exposição mostrará o estágio de expansão mais alto com oito cavidades por cluster. Quatro ou seis cavidades também são viáveis, dependendo da geometria da peça e da posição de injeção. De forma exclusiva, o sistema também pode posicionar cavidades individuais com facilidade e segurança.

Como o mercado médico normalmente exige soluções totalmente elétricas, especialmente em salas limpas, a Kebo aciona os bicos de fechamento da agulha por meio de uma placa elétrica. Além da alta precisão, limpeza e confiabilidade do processo, a solução oferece alta repetibilidade, menor desgaste e excelente controle de temperatura. Além disso, a velocidade da agulha é ajustável individualmente. Como alternativa ao fechamento elétrico da agulha, está disponível uma atuação pneumática do acionamento.


Controle de sala limpa regulado para aplicações de tecnologia médica predestinadas


Para controlar os fechamentos de agulha de câmara quente no molde, a Kebo utiliza a unidade de controle M-Ax projetada pela Mold-Masters, Baden-Baden. Essa unidade abre e fecha as agulhas de canal quente em velocidades e perfis de movimento definidos, monitorando a posição final. Seu controlador da série Tempmaster é muito flexível, pode ser configurado para qualquer aplicação e não requer conhecimento de programação. Controlando todos os eixos lineares (por exemplo, puxadores de núcleo, ejetores) e rotativos (por exemplo, placas de índice, placas rotativas), a unidade M-Ax totalmente elétrica é ideal para ambientes de sala limpa e, portanto, para aplicações médicas regulamentadas.

O M-Ax oferece precisão máxima e as opções mais simples de personalização de ferramentas automatizadas. A funcionalidade de controle do servo-eixo pode ser combinada com até 256 zonas de controle de temperatura. Até 64 entradas e saídas são possíveis, oferecendo controle completo de todas as funções de injeção de plásticos. Além disso, o controlador é muito eficiente, consumindo até 60% menos energia. Isso se deve aos servoacionamentos, que requerem eletricidade somente durante o movimento. Um dispositivo pode ser usado para várias ferramentas, aumentando sua flexibilidade. Além do design compacto, a tela sensível ao toque com símbolos grandes proporciona uma operação fácil e um controle intuitivo e amigável dos servos e da temperatura.


Copolímero PP de fluxo fácil, com desempenho otimizado e seguro para uso médico


Os grânulos de plástico usados no estande são especialmente adequados para aplicações médicas, caracterizados por uma taxa de fluxo de fusão de 70 g/10 min para facilitar o preenchimento completo do molde de 16 cavidades. Fornecido pela Borealis AG, de Viena, a Sumitomo (SHI) Demag já havia cooperado com esse parceiro para testar com sucesso pontas de pipeta usando o material Bormed, marca registrada, destaca Sattel.

Um copolímero de PP heterofásico de alto fluxo desenvolvido especificamente pela Borealis ajuda os clientes do setor de saúde a cumprir as regulamentações da UE sobre dispositivos médicos (MDR) e diagnóstico in vitro (IVDR), aumentando assim a segurança do paciente. Oferecendo um melhor fluxo e alta resistência ao impacto, do ponto de vista do desempenho da máquina, a capacidade de alto fluxo do material otimiza o tempo do ciclo de produção.

Sattel conclui: "Desde a nossa última grande exposição, o setor médico enfrentou alguns desafios significativos da pandemia, além da introdução de novas regulamentações da UE para dispositivos médicos. Apesar disso, nossa estrutura de vendas focada no setor nos permitiu responder rapidamente e aplicar nossa competência e experiência no setor de forma muito mais direcionada e eficiente para o benefício de nossos clientes do setor médico. Além disso, nosso programa de colaboração com nossos principais parceiros do setor continua a apoiar projetos transformadores, mantendo a posição de parceiro preferencial da SDG e transmitindo nossa mensagem de longa data de que somos "os mais fáceis de se trabalhar".