Implementazione di sistemi automatizzati nella produzione medica

Di Brad Goldbeck, Direttore tecnico, Trelleborg | 16 agosto 2023

Una combinazione di tecnologia avanzata, carenza di lavoratori qualificati e necessità di utilizzare in modo efficace i dipendenti disponibili sta guidando l’automazione nella produzione medica. Secondo un articolo di The Hartman Team, il settore manifatturiero statunitense conta oggi oltre due milioni di posti di lavoro vacanti e i datori di lavoro che non agiscono ora si troveranno ad affrontare problemi maggiori in futuro. Tuttavia, i sistemi automatizzati sono complessi e decidere dove e come applicarli richiede una comprensione completa delle complessità coinvolte nello sviluppo e nelle qualifiche delle apparecchiature.

Affrontare le idee sbagliate popolari

La percezione prevalente è che l’automazione elimini posti di lavoro. Tuttavia, l’automazione mira ad assistere nelle attività o a consentire la ridistribuzione del lavoro umano in altre aree. Invece di compiti semplicistici e ripetitivi, i dipendenti possono concentrarsi su lavori che richiedono pensiero critico e attenzione ai dettagli, come l’ispezione della qualità. Con l’automazione, i lavoratori svolgono ruoli più sicuri, più interessanti e meno faticosi dal punto di vista fisico.

I vantaggi dell’automazione includono tempi di produzione ridotti e maggiore produttività in un mondo in cui i clienti si aspettano tempi di consegna rapidi. La produzione può anche essere semplificata e mantenuta uniforme consentendo una quantificazione più precisa delle apparecchiature.

L'automazione garantisce inoltre coerenza eliminando il rischio di errori umani e lesioni. Ad esempio, il sovrastampaggio richiede forza per posizionare correttamente la prima stampata, provocando nel tempo affaticamento e disagio per l'operatore. La variabilità aumenta con i cambiamenti del personale poiché gli operatori possono eseguire lo stesso compito in modo diverso. Inoltre, se un operatore si concentra meno sulle tecniche corrette e sulle misure di sicurezza a causa della natura ripetitiva dell'attività, aumenta il rischio di errori umani con conseguenti lesioni e problemi di qualità.

Se progettate e programmate correttamente, le macchine sono essenzialmente perfette in quanto esenti da errori umani e incoerenze. L'automazione aiuta a gestire picchi ampi e inaspettati nella domanda dei clienti, creando un'operazione di base stabile che sia sufficientemente scalabile da resistere ai picchi di domanda.

Identificazione delle opportunità per l’automazione

La valutazione del ritorno sull’investimento aiuta le aziende a decidere dove e quando implementare l’automazione. Un ingegnere dell'automazione analizza le parti e le procedure coinvolte nella produzione. La geometria di una parte valutata tramite disegni CAD è una considerazione primaria. Successivamente nel processo, i modelli stampati in 3D possono mostrare agli ingegneri come si muoverà una parte attraverso il processo di produzione e il tipo di controlli di qualità necessari. Anche il volume di produzione, compreso il numero di parti pianificate e il momento in cui sono necessarie, viene preso in considerazione. I programmi che gestiscono grandi volumi su più linee di prodotti genereranno rendimenti prima.

I requisiti di elaborazione sono un'altra considerazione importante. Alcune parti possono essere processate direttamente dopo la produzione, mentre altre devono essere imballate in un altro luogo. Per valutare con successo tutte queste considerazioni fondamentali e le loro implicazioni, gli ingegneri di produzione devono collaborare con i team di progettazione del cliente fin dall'inizio.

Fare l'investimento

L'obiettivo primario di un fornitore di sistemi automatizzati dovrebbe essere quello di ottenere risultati esattamente in linea con le aspettative del cliente. Collaborando con il cliente devono determinare quanti soldi dovrebbero essere investiti nell'automazione per mantenere il prezzo complessivo del pezzo il più basso possibile.

Le applicazioni automatizzate altamente personalizzate richiedono generalmente che il cliente partecipi all'investimento di sviluppo, se non addirittura se lo faccia carico interamente. È più probabile che i costi di sviluppo dei processi automatizzati per attività più generali che si applicano a più programmi e parti e/o utilizzati per più clienti vedano investimenti elevati da parte del fornitore.