Assemblage robotisé: une leçon de précision extrême.
SEYMOUR Advanced Technologies utilise trois robots Mecademic pour un système de haute précision qui augmente le rendement de 400%.
Le SEYMOUR TRI-21 est une machine semi-autonome robotisée, construite par SEYMOUR Advanced Technologies (SAT). Il assemble des micro-aiguilles utilisées en chirurgie oculaire 400% plus rapidement qu’avant. Conçu pour des espaces restreints dans une salle blanche, et équipé de trois bras robotiques Meca500 à six axes, le SEYMOUR TRI-21 peut insérer des tiges de 25 mm de long dans un cylindre creux avec seulement 60 micromètres de jeu. C’est à peu près aussi épais qu’un grain de sel ou qu’un cheveu humain !
La société pharmaceutique prévoit d’ajouter six machines supplémentaires SAT pour une augmentation de rendement de 2000% d’ici fin 2022.
Contexte
Une société pharmaceutique ophtalmique a développé une micro-aiguille à utiliser en chirurgie oculaire. Dans l’industrie médicale, il est essentiel que l’assemblage soit à la fois sans faille et stérile, et cette entreprise a reconnu la nécessité d’une manière plus efficace d’assembler ces micro-aiguilles.
L’objectif était de réduire considérablement la charge bactérienne tout en augmentant la productivité d’environ 70%. Face à cet objectif ambitieux, il était primordial de faire appel à un ingénieur en automatisation qui pourrait partir de zéro et construire une solution robotique entièrement nouvelle pour répondre à leurs besoins très spécifiques. Après avoir cherché un expert de ce niveau d’expertise, l’entreprise a fait appel à l’aide de SEYMOUR Advanced Technologies (SAT), un fournisseur de technologie industrielle autonome, pour créer une machine semi-autonome robotisée unique en son genre capable d’automatiser un processus d’assemblage extrêmement précis d’un outil chirurgical.
Défi
Créer un processus d’assemblage automatisé, stérile et précis pour prendre une tige de 25 mm de long et l’insérer précisément dans un cylindre creux avec seulement 60 micromètres (0,0015″) de jeu.
Le SEYMOUR TRI-21 peut insérer des tiges de 25 mm de long dans un cylindre creux avec seulement 60 micromètres de jeu. C’est à peu près aussi épais qu’un grain de sel ou qu’un cheveu humain !
Dans l’environnement de fabrication actuel, ce processus est effectué manuellement à l’aide d’une loupe puissante et de mains humaines. C’est extrêmement fastidieux et chronophage – en moyenne, seulement 63 micro-aiguilles par heure peuvent être produites de manière précise de cette manière. Il y a également une quantité importante de déchets en raison de la casse des aiguilles pendant le processus d’insertion. De plus, il y a une augmentation du risque de contamination due à la « charge bactérienne » (c’est-à-dire le nombre d’organismes contaminés trouvés dans une quantité donnée de matériau avant sa stérilisation).
L’initiative résoudra de nombreux problèmes pour l’industrie pharmaceutique, notamment :
Accélérer le processus d’assemblage ;
Éliminer les déchets ou les coûts inutiles ;
Stériliser l’espace de travail.
De plus, lors du processus d’assemblage, SAT a remarqué un défi commun – l’aiguille n’était pas au même endroit exact à chaque traction du robot, rendant le processus d’insertion extrêmement difficile.
En travaillant sur le processus d’assemblage, le SAT a remarqué un problème commun : l’aiguille n’était pas exactement au même endroit à chaque traction du robot, ce qui rendait le processus d’insertion extrêmement difficile.
Solution
En réponse à ces défis, SAT a créé SEYMOUR TRI-21, une machine semi-autonome qui assure la précision, la stérilisation et l’élimination des déchets. Elle contient trois robots Meca500 à 6 axes qui transportent une seringue d’un point A à un point B, en insérant le fil de 25 mm dans l’aiguille sans aucune défaillance.
Ce qui rend la solution SEYMOUR TRI-21 encore plus fiable, c’est que la micro-aiguille de l’entreprise sera désormais produite dans un environnement entièrement automatisé, contrairement aux processus manuels et semi-automatiques utilisés par d’autres fabricants.
SAT a créé SEYMOUR TRI-21, une machine semi-autonome qui assure la précision, la stérilisation et l’élimination des déchets. Elle contient trois robots Meca500 à 6 axes qui transportent une seringue du point A au point B, en insérant le fil de 25 mm dans l’aiguille avec un jeu de 60μm.
Une vision industrielle puissante
Ce processus unique en son genre commence par la prise de l’objet et son placement sous une caméra à micro résolution qui utilise une technologie de stroboscopie variable, également connue sous le nom de « modularisation de la lumière structurée ». « Cette technologie détecte les ombres pour déterminer où se trouvent les parties physiques de l’objet dans un certain périmètre. L’épaisseur, la longueur et la rectitude sont ensuite calculées. Ensuite, SAT utilise ces données brutes pour calculer l’erreur de position relative et déplacer les robots vers une nouvelle position qui permet un assemblage précis. Ce processus est essentiel car les pièces internes « flottent » à l’intérieur de la coque qui est saisie. Ainsi, même si elles sont répétables, la fenêtre dans laquelle elles se répètent est beaucoup plus grande que la tolérance permettant d’assembler les pièces sans interférence probable.
La précision grâce à l’apprentissage machine
Comme indiqué précédemment, le processus d’automatisation devait être extrêmement précis en raison des propriétés des éléments assemblés. C’est pourquoi la SAT a mis en œuvre l’apprentissage automatique. Il a permis à la SAT de suivre automatiquement les données, d’apprendre des cycles précédents, puis d’ajuster et de rationaliser les cycles futurs, en s’assurant que chaque insertion d’aiguille aligne parfaitement le fil et l’aiguille. Le taux de réussite acceptable visé est de 90 % ou plus, avec une augmentation de 70 % de la productivité, deux objectifs qui seront atteints avec le SEYMOUR TRI-21.
Conception
Il était important que la conception du SEYMOUR TRI-21 soit adaptée aux besoins pharmaceutiques. Ces besoins sont les suivants:
Poignée de diagnostic La SAT a reconfiguré la poignée perpendiculaire en une position parallèle, lui donnant une plus grande prédominance tout en limitant au maximum les mouvements de l’utilisateur. Le SAT a ensuite mis en place un processus d’alimentation de la poignée en données, traduit par des modes de couleur qui alertent l’opérateur sur l’état de la machine pour l’aider à gérer la maintenance et l’entretien.
Salle blanche de niveau ISO 7 Le TRI-21 de Seymour a été créé avec du verre de qualité médicale pour contrôler la quantité de particules qui peuvent pénétrer dans la machine et garantir que toutes les unités sont stériles, conformément aux exigences du niveau ISO 7. Des roulements à sec ont également été utilisés pour éliminer les contaminants de la graisse de l’environnement de fabrication.
Internet des objets (IoT) Conformément à l’industrie 4.0, l’écosystème connecté de l’IoT, SAT fournira à l’entreprise une interface informatique à distance, leur permettant de faire fonctionner la machine à distance sur leur téléphone ou leur tablette via une application.
Surveillance Une machine qui fabrique les pièces d’une autre machine doit être surveillée de près. Des éléments tels que la force, la torsion, la vitesse, l’accélération, le temps, la pression, le volume, les poids et les masses, la translation et la rotation doivent tous être surveillés.
Les sept unités de base du SI sont les suivantes :
Longueur – mètre (m)
Temps – seconde (s)
Quantité de substance – mole (mole)
Courant électrique – ampère (A)
Température – kelvin (K)
Intensité lumineuse – candela (cd)
Masse – kilogramme (kg)
En contrôlant ces éléments, ou un sous-ensemble d’entre eux, qui concernent le produit, la solution SAT peut alors vérifier que le produit devient à la fois reproductible et prévisible, ce qui permet d’améliorer et de faire évoluer la technologie.
Le SAT surveille et fournit également des données pour soutenir les opérations et les orientations. Il existe une pléthore de variables qui affectent la qualité des produits, mais il n’y a qu’une petite fenêtre dans laquelle les produits fonctionnent de manière cohérente. Pour ce projet, la fenêtre de qualité était de 60 micromètres.
Faible encombrement, rendement élevé
Dans la salle blanche actuelle de 1 000 m², l’entreprise pharmaceutique peut faire travailler un maximum de deux personnes en équipes de 8 heures. Chaque travailleur formé peut produire environ 63 unités/heure ou 1 unité/min. Au cours d’une période de travail normale, cela se traduit par une moyenne de 500 unités par personne.
La nouvelle SEYMOUR TRI-21 de 60″ la x 42″ p x 77″ h et un opérateur pourront désormais produire environ 250 unités par heure (4/min), soit 2 000 unités par équipe de 8 heures. C’est une augmentation de 400% de la capacité de production !
Et maintenant?
Selon Rob Seymour, PDG de SAT, « une fois que l’industrie pharmaceutique ophtalmique aura pleinement mis en œuvre l’utilisation du SEYMOUR TRI-21, elle augmentera sa productivité globale d’au moins 70 % et atteindra un taux de réussite minimum de 95 %. Ils constateront également une réduction significative de la charge biologique. » Il poursuit, « au cours de l’année prochaine, l’entreprise ajoutera six robots SAT supplémentaires à sa ligne, ce qui lui permettra d’augmenter sa production de 2000% d’ici à la fin de 2022. »
Une version de cet article a d’abord été publiée sur le site officiel du SAT. Reproduction autorisée.
En savoir plus sur les produits et solutions Mecademic
Vous êtes prêt à découvrir comment nos produits et solutions peuvent augmenter votre capacité de production dans l’espace le plus réduit possible, sans sacrifier la précision ou la portée ?
Le SEYMOUR TRI-21 est une machine semi-autonome robotisée, construite par SEYMOUR Advanced Technologies (SAT). Il assemble des micro-aiguilles utilisées en chirurgie oculaire 400% plus rapidement qu’avant. Conçu pour des espaces restreints dans une salle blanche, et équipé de trois bras robotiques Meca500 à six axes, le SEYMOUR TRI-21 peut insérer des tiges de 25 mm de long dans un cylindre creux avec seulement 60 micromètres de jeu. C’est à peu près aussi épais qu’un grain de sel ou qu’un cheveu humain !
La société pharmaceutique prévoit d’ajouter six machines supplémentaires SAT pour une augmentation de rendement de 2000% d’ici fin 2022.
Contexte
Une société pharmaceutique ophtalmique a développé une micro-aiguille à utiliser en chirurgie oculaire. Dans l’industrie médicale, il est essentiel que l’assemblage soit à la fois sans faille et stérile, et cette entreprise a reconnu la nécessité d’une manière plus efficace d’assembler ces micro-aiguilles.
L’objectif était de réduire considérablement la charge bactérienne tout en augmentant la productivité d’environ 70%. Face à cet objectif ambitieux, il était primordial de faire appel à un ingénieur en automatisation qui pourrait partir de zéro et construire une solution robotique entièrement nouvelle pour répondre à leurs besoins très spécifiques. Après avoir cherché un expert de ce niveau d’expertise, l’entreprise a fait appel à l’aide de SEYMOUR Advanced Technologies (SAT), un fournisseur de technologie industrielle autonome, pour créer une machine semi-autonome robotisée unique en son genre capable d’automatiser un processus d’assemblage extrêmement précis d’un outil chirurgical.
Défi
Créer un processus d’assemblage automatisé, stérile et précis pour prendre une tige de 25 mm de long et l’insérer précisément dans un cylindre creux avec seulement 60 micromètres (0,0015″) de jeu.
Le SEYMOUR TRI-21 peut insérer des tiges de 25 mm de long dans un cylindre creux avec seulement 60 micromètres de jeu. C’est à peu près aussi épais qu’un grain de sel ou qu’un cheveu humain !
Cliquez pour voir la source de l’image
Dans l’environnement de fabrication actuel, ce processus est effectué manuellement à l’aide d’une loupe puissante et de mains humaines. C’est extrêmement fastidieux et chronophage – en moyenne, seulement 63 micro-aiguilles par heure peuvent être produites de manière précise de cette manière. Il y a également une quantité importante de déchets en raison de la casse des aiguilles pendant le processus d’insertion. De plus, il y a une augmentation du risque de contamination due à la « charge bactérienne » (c’est-à-dire le nombre d’organismes contaminés trouvés dans une quantité donnée de matériau avant sa stérilisation).
L’initiative résoudra de nombreux problèmes pour l’industrie pharmaceutique, notamment :
De plus, lors du processus d’assemblage, SAT a remarqué un défi commun – l’aiguille n’était pas au même endroit exact à chaque traction du robot, rendant le processus d’insertion extrêmement difficile.
En travaillant sur le processus d’assemblage, le SAT a remarqué un problème commun : l’aiguille n’était pas exactement au même endroit à chaque traction du robot, ce qui rendait le processus d’insertion extrêmement difficile.
Solution
En réponse à ces défis, SAT a créé SEYMOUR TRI-21, une machine semi-autonome qui assure la précision, la stérilisation et l’élimination des déchets. Elle contient trois robots Meca500 à 6 axes qui transportent une seringue d’un point A à un point B, en insérant le fil de 25 mm dans l’aiguille sans aucune défaillance.
Ce qui rend la solution SEYMOUR TRI-21 encore plus fiable, c’est que la micro-aiguille de l’entreprise sera désormais produite dans un environnement entièrement automatisé, contrairement aux processus manuels et semi-automatiques utilisés par d’autres fabricants.
SAT a créé SEYMOUR TRI-21, une machine semi-autonome qui assure la précision, la stérilisation et l’élimination des déchets. Elle contient trois robots Meca500 à 6 axes qui transportent une seringue du point A au point B, en insérant le fil de 25 mm dans l’aiguille avec un jeu de 60μm.
Une vision industrielle puissante
Ce processus unique en son genre commence par la prise de l’objet et son placement sous une caméra à micro résolution qui utilise une technologie de stroboscopie variable, également connue sous le nom de « modularisation de la lumière structurée ». « Cette technologie détecte les ombres pour déterminer où se trouvent les parties physiques de l’objet dans un certain périmètre.
L’épaisseur, la longueur et la rectitude sont ensuite calculées. Ensuite, SAT utilise ces données brutes pour calculer l’erreur de position relative et déplacer les robots vers une nouvelle position qui permet un assemblage précis. Ce processus est essentiel car les pièces internes « flottent » à l’intérieur de la coque qui est saisie. Ainsi, même si elles sont répétables, la fenêtre dans laquelle elles se répètent est beaucoup plus grande que la tolérance permettant d’assembler les pièces sans interférence probable.
La précision grâce à l’apprentissage machine
Comme indiqué précédemment, le processus d’automatisation devait être extrêmement précis en raison des propriétés des éléments assemblés. C’est pourquoi la SAT a mis en œuvre l’apprentissage automatique. Il a permis à la SAT de suivre automatiquement les données, d’apprendre des cycles précédents, puis d’ajuster et de rationaliser les cycles futurs, en s’assurant que chaque insertion d’aiguille aligne parfaitement le fil et l’aiguille. Le taux de réussite acceptable visé est de 90 % ou plus, avec une augmentation de 70 % de la productivité, deux objectifs qui seront atteints avec le SEYMOUR TRI-21.
Conception
Il était important que la conception du SEYMOUR TRI-21 soit adaptée aux besoins pharmaceutiques. Ces besoins sont les suivants:
La SAT a reconfiguré la poignée perpendiculaire en une position parallèle, lui donnant une plus grande prédominance tout en limitant au maximum les mouvements de l’utilisateur. Le SAT a ensuite mis en place un processus d’alimentation de la poignée en données, traduit par des modes de couleur qui alertent l’opérateur sur l’état de la machine pour l’aider à gérer la maintenance et l’entretien.
Le TRI-21 de Seymour a été créé avec du verre de qualité médicale pour contrôler la quantité de particules qui peuvent pénétrer dans la machine et garantir que toutes les unités sont stériles, conformément aux exigences du niveau ISO 7. Des roulements à sec ont également été utilisés pour éliminer les contaminants de la graisse de l’environnement de fabrication.
Conformément à l’industrie 4.0, l’écosystème connecté de l’IoT, SAT fournira à l’entreprise une interface informatique à distance, leur permettant de faire fonctionner la machine à distance sur leur téléphone ou leur tablette via une application.
Une machine qui fabrique les pièces d’une autre machine doit être surveillée de près. Des éléments tels que la force, la torsion, la vitesse, l’accélération, le temps, la pression, le volume, les poids et les masses, la translation et la rotation doivent tous être surveillés.
Les sept unités de base du SI sont les suivantes :
En contrôlant ces éléments, ou un sous-ensemble d’entre eux, qui concernent le produit, la solution SAT peut alors vérifier que le produit devient à la fois reproductible et prévisible, ce qui permet d’améliorer et de faire évoluer la technologie.
Le SAT surveille et fournit également des données pour soutenir les opérations et les orientations. Il existe une pléthore de variables qui affectent la qualité des produits, mais il n’y a qu’une petite fenêtre dans laquelle les produits fonctionnent de manière cohérente. Pour ce projet, la fenêtre de qualité était de 60 micromètres.
Faible encombrement, rendement élevé
Dans la salle blanche actuelle de 1 000 m², l’entreprise pharmaceutique peut faire travailler un maximum de deux personnes en équipes de 8 heures. Chaque travailleur formé peut produire environ 63 unités/heure ou 1 unité/min. Au cours d’une période de travail normale, cela se traduit par une moyenne de 500 unités par personne.
La nouvelle SEYMOUR TRI-21 de 60″ la x 42″ p x 77″ h et un opérateur pourront désormais produire environ 250 unités par heure (4/min), soit 2 000 unités par équipe de 8 heures. C’est une augmentation de 400% de la capacité de production !
Et maintenant?
Selon Rob Seymour, PDG de SAT, « une fois que l’industrie pharmaceutique ophtalmique aura pleinement mis en œuvre l’utilisation du SEYMOUR TRI-21, elle augmentera sa productivité globale d’au moins 70 % et atteindra un taux de réussite minimum de 95 %. Ils constateront également une réduction significative de la charge biologique. » Il poursuit, « au cours de l’année prochaine, l’entreprise ajoutera six robots SAT supplémentaires à sa ligne, ce qui lui permettra d’augmenter sa production de 2000% d’ici à la fin de 2022. »
Une version de cet article a d’abord été publiée sur le site officiel du SAT. Reproduction autorisée.
En savoir plus sur les produits et solutions Mecademic
Vous êtes prêt à découvrir comment nos produits et solutions peuvent augmenter votre capacité de production dans l’espace le plus réduit possible, sans sacrifier la précision ou la portée ?
➡️ Découvrez nos produits: https://www.mecademic.com/fr/products
➡️ Ou contactez-nous immédiatement pour réserver votre démo!