关于如何降低所有项目阶段的成本和时间的提示 - 从机器设计到建造和测试设备,从运输到安装和整个生产设备的寿命。
Bosch Rexroth Corporation的高级自动化工程师富豪汉森
医学行业的制造商在产品组合,吞吐量要求,质量标准和监管指南方面面临着独特的挑战。公司是生产用于癌症筛查的诊断设备,诸如注射器的一次性装置,或诸如心脏手术的支架等可植入装置,在提供高吞吐量的同时必须绝对无差错。为了实现这些看似竞争的目标,公司正在投资更多工厂自动化。随着行业4.0的崛起和事物互联网(物联网),医疗设备和设备制造商发现,在运营中实施自动化不仅可以提高吞吐量和质量,而且还提供了其他好处。
集成自动化和信息技术
医疗设备和设备制造商不仅需要各个工艺的自动化,而且还需要帮助他们满足美国FDA(食品和药物管理局)和其他政府机构的严格质量要求。这意味着完整的制造和处理价值链的自动化,包括产品测试,检查,包装和存储和检索。
只要提到自动化,通常就会让人联想到充斥着机器人和机器的制造车间。然而,自动化的未来也适用于数据收集和操作的“幕后”功能。例如,当FDA要求逐件记录机器参数和偏差时,自动数据收集允许自动收集和存储制造参数,并将其写入与单个序列号相关的文件中,提供所需的逐件验证。
然而,实现了这些目标的关键并不只是采用更多自动化的问题。它具有行业4.0的核心原则,即结合自动化和IT(信息技术)。
工业4.0推动了开放性和易用性
在自动化和自动化之间进行此连接的解决方案的一个示例是开放式核心工程平台,它结合了软件工具,功能性工具包,开放标准和开放核心接口技术。
开放核心接口允许程序员和运营商使用熟悉的软件平台 - 例如National Instruments的LabVIEW,Java或CATIA - 来控制机器,从而消除了学习梯形逻辑或其他编程语言的需要。该平台包括可以使用的软件开发套件(SDK),例如,在Excel的VBA中,以创建用于控制运动轴的用户界面。然后可以直接从Excel运行轴,或者可以将程序从Excel推出到PLC。
在较小的医学实验室,技术人员直接与自动化系统一起工作,他们经常需要对程序、测试点和其他特定于被测试样品的机器参数进行更改。开放核心接口允许机器制造商或最终用户创建一个接口,为技术人员提供访问特定级别的机器控制,以定制或更改操作。一旦创建了接口,一个简单的手持平板电脑与Excel可以转移接口到PLC。这是一个替代机器级人机界面。此外,该界面还提供了便携性、wi-fi连接和内置蓝牙功能。
机器接口也是数据收集的根,但行业4.0的真正好处是在使用该数据的情况下 - 用于部分跟踪,减少误差或过程稳定性 - 所有这些都在制造医疗设备中起重要作用和设备。控制器或IOT网关是工业4.0解决方案的核心,允许用户以帮助他们提高质量,减少周转时间的方式捕获数据和广播或使用该数据,并满足监管要求。诸如ActiveCockpit等软件用作交互式通信平台,该平台实时处理和可视化生产数据,轻松连接后端MES或ERP系统,允许快速诊断和优化机器和过程。
例如,开放的核心工程原理与EFC可变频率驱动器一起使用,包括用于远程控制和监控的网络功能。当与VarioFlow Plus输送机系统一起使用时,用户可以通过无线或蓝牙连接方便地访问机器。这种连接允许操作员调整速度,检查诊断代码,查看机参数,或者采取根据其间隙级别可接受的任何动作 - 没有打开电气外壳或召唤工程部门以支持。同样,可以通过电子邮件或短信提醒维护人员,并在不必前往机器并连接到它的情况下接收诊断代码。
当然,通过物联网和行业4.0应用程序收集,存储和共享的数据的安全性是医疗设备制造和诊断行业的重大问题。可用的数据越多,有权使用的机会越多。这是不可避免的,随着机器上有一个IOT网关,存在泄漏或黑客的风险。安全是完全采用和整合行业的最大障碍,因此用户和机器建设者需要了解风险以及它们如何减轻或减少。寻找使用证书身份验证的基于云的应用程序,并建议外部工业VPN进行安全远程访问。
利用行业的好处4.0
医疗设备和诊断设备制造自动化所需的资本投资规模,以及产品和流程的关键性质,对供应商在自动化和工业4.0计划中使用的部件和系统的健壮性、准确性和互操作性提出了苛刻的要求。
随着工业4.0和物联网项目在整个制造领域的扩展,曾经被视为商品的产品——如直线导轨、滚珠丝杠和传感器——将成为先进功能的关键实现因素,包括实时监控、预测性和预防性维护以及部件跟踪。将传统自动化与先进的传感技术相结合,例如XDK传感器箱,它是一种可为设备或机器提供即时物联网连接的交钥匙工具包,这只是这种类型集成的一个例子。
医疗设备和诊断设备的制造商依靠自动化越来越依赖于自动化,以确保满足监管要求的完全稳健的过程。完整的自动化解决方案需要易用性和互操作性。幸运的是,博世Rexroth等供应商拥有自动化集成的产品和系统,作为核心原则,使客户能够完全拥抱和利用行业4.0可以提供的好处。
“Industrie 4.0 - 它是什么?,”德国贸易和投资,https://www.gtai.de/gtai/navigation/en/invest/industries/industrie-4-0/ Industrie-4-0 / Industrie-4-0-what-it.html
Cornelius Baur和Dominik Wee,“制造下的行为”麦肯锡和公司,https://www.mckinsey.com/business-functions/运营/我们的洞察/国产 - 下一步
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