机器人重塑医疗器械生产以提高效率

15
七月

机器人正在彻底改变医疗设备制造

• 作者：布莱恩·麦克莫里斯
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Reece Armstrong 着眼于医疗制造业对工业 4.0 的反应，以及该行业认为机器人和自动化在哪些方面影响最大。

未来工厂这个术语已经被人们使用了很多年，但它到底意味着什么呢？我们不久前进入了工业革命的第四个时代——工业 4.0，制造商已经探索了工业 4.0 所包含的一系列数字技术。

工业制造中使用的最重要的技术之一是机器人技术。欧洲是工业机器人销售的第二大市场，2016 年使用该技术的销售数量增长了 12%。

虽然很难衡量医疗制造业中机器人技术的采用情况，但数据确实显示，自 2013 年以来，包括医疗设备在内的电子行业的机器人销量大幅增长 (1)。

这是为什么呢？机器人技术为制造商提供了一种简化生产线的方法，有助于提高生产力和优化工作流程。在医疗制造领域，机器人被应用于从组装到检查和包装的整个生产线。由于严格的法规，设备制造商面临着在同样严格的条件下生产相同产品、几乎不停机的压力。为了跟上创新的步伐，医疗制造商必须能够在需要开发新产品时改变生产线。机器人和自动化为制造商提供了模块化系统，可提高效率和工作流程。运动控制系统帮助生产线在灵活的工作空间中组装和移动医疗设备；同时，控制传感和视觉引导系统不仅可以帮助制造商拾取和放置设备，还可以通过扫描和验证条形码来确保产品安全(2)。

以 Kuka 的 KR Agilus 六轴机器人为例。 Agilus 专为在有限空间内实现高工作速度而设计，可以安装在地板、天花板或墙壁上，使制造商能够最大限度地利用其工作空间，同时缩短周期时间并提高生产质量。为了在包括洁净室在内的多个领域使用，Agilus 旨在通过无需更换润滑剂来确保持续的生产力。

着眼于人类与机器人协作领域，Festo 设计了一款将自学习系统与人工智能 (AI) 和基于机器人的自动化相结合的工作站。该公司的 BionicWorkplace 使人类能够在完全可定制的工作空间中与仿生机械臂一起工作。一系列系统和外围设备为员工提供支持，帮助他们摆脱劳累或危险的任务。与其他完全取代人类元素的机器人系统不同，BionicWorkplace 是为那些无法取代人类工人的行业而设计的。该系统能够从其基地发起的每一个行动中学习，并可以自我优化以使其生产保持一致。更好的是，该系统的流程和技能可以转移到其他 BionicWorkplace 上，Festo 预计未来将有可能将多个系统集成到全球网络中，在该网络中，订单由机器自主下达和执行。

无菌可能是一些医疗器械制造商的一个关键考虑因素。三菱电机生命科学业务经理 Neal Welch 解释道：“自动化一直适用于大规模生产的一次性医疗设备的制造和样品的批量处理，这有两个主要原因：首先是为了速度和可重复性，其次是因为人类的存在在清洁生产或加工环境中构成了最大的污染风险之一。”

位于德比的 Riverside Medical Packaging 正在使用机器人技术来提高生产力。该公司寻求三菱电机帮助其开发 Shawpak 热成型密封机。

该机器专为洁净室环境而设计，采用创新的成型、包装和密封工艺，该工艺现在在滚筒上进行，而不是在线性输送系统上进行。生产优势来自于该机器的起始高度仅为 1.5 米，占地面积不到 2 平方米，与传统的成型填充密封 (FFS) 机器相比，减少高达 95% (3)。

Riverside Medical 技术经理 Ivor Rowe 表示：“根据包装工艺要求，类似的 FFS 机器长度可以从 7 米到 20 米不等，占用的工作空间可达 40 平方米。因此，给定的洁净室空间可以容纳六倍多的采用 Shawpak 设计的包装机，从而提高生产率和吞吐量。”

在英国，制造商似乎不愿意部署机器人系统。去年的一份政府报告显示，英国制造业落后于国际竞争对手。 《Made Smarter Review》指出，英国每 10,000 名员工中只有 33 台机器人。将此与美国的 93 和德国的 170 进行比较，很容易看出为什么英国在生产率方面低于其他国家(4)。

事实上，Protolabs(5) 对英国制造业 301 名高级业务决策者的一项调查显示，自动化对组织的业务模式没有太大影响。调查显示，15% 的受访者表示，他们的制造服务没有自动化，十分之一 (9.7%) 预计未来五年内其业务的自动化不会或仅有少量 (15%) 增加。统计数据令人担忧，尤其是当您考虑到技术进步正在使制造商受益时。

原文链接：https://www.medical Plasticsnews.com/news/opinion/how-robots-are-revolutionising-medical-device-manufacturing/

包装机上的三菱电机机器人手臂，将设备插入准备密封的泡罩包装中。   [来源：三菱电机欧洲 B.V.]