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Situation initiale
Des résultats de tests précis et opportuns peuvent faire la différence entre la vie et la mort lorsqu’il s’agit de maladies infectieuses.
Effectivement, l’un des progrès majeurs de la médecine moderne est la rapidité du diagnostic, souvent par le biais de diagnose.
Même s’il existe des gens qui paniquent à la vue d’un médecin avec un plateau de seringues, avec la bonne technologie, ces tests fournissent des indices importants pour le diagnostic et le traitement - et peuvent sauver des vies.
Grâce à des réactifs modernes et à une technologie analytique automatisée, il a été possible de réaliser des progrès importants au cours des dernières décennies dans le domaine du diagnostic et des tests de dépistage des maladies infectieuses (SIDT), ce qui a permis de détecter rapidement des maladies sur la base des résultats de laboratoire et de commencer plus rapidement des traitements vitaux.
L’industrie médicale est très réglementée et axée sur la qualité car, comme pour tout processus scientifique, la chaîne de processus n’est pas plus solide que son maillon le plus faible. Dans le cas des maladies infectieuses, il est important d’obtenir des résultats rapides et précis. La priorité absolue consiste à assurer que la manipulation des échantillons de patients exclue toute possibilité de contamination, d’altération ou de perte des échantillons. Il est crucial que tout ce avec quoi l’échantillon du patient entre en contact soit exempt de contamination.
Dans le cadre de la fabrication de cartouches de test jetables, un leader du marché des diagnostics et des SIDT faisait confiance principalement aux procédés manuels. Les cartouches étaient des modules hermétiques jetables contenant tous les produits chimiques nécessaires à l’isolation, l’amplification et la détection de l’acide nucléique à partir d’un échantillon de patient pour un test de diagnostic in vitro (DIV).
Dans chaque processus de fabrication manuelle - surtout lorsqu’il repose largement sur des collaborateurs, comme dans le cas en question - il existe un risque de contamination. De plus, les processus manuels peuvent également affecter la qualité de fabrication, la répétabilité et le rendement.
Améliorer la qualité, augmenter le rendement et minimiser les pertes - c’est exactement ce que recherchait l’entreprise suisse Rychiger SA, spécialisée dans la conception, le développement et la fabrication de solutions personnalisées pour les machines d’emballage dans les secteurs de la santé, de l’alimentation et des boissons.
« Nous aidons les prestataires engagés dans la prise en charge de patients à améliorer les soins et la satisfaction des patients en obtenant des résultats plus rapides et de meilleure qualité », explique un représentant du client final. « Notre solution de cartouche de test est la norme pour le diagnostic des maladies infectieuses syndromiques. Les patients et les médecins comptent sur nous pour obtenir rapidement des résultats précis. Nous apprécions les partenariats qui nous permettent d’améliorer continuellement nos processus et les soins de santé que nous fournissons aux personnes qui ont besoin de solutions. »
Application
« L’objectif de notre client était d’automatiser entièrement le processus de fabrication des cartouches pour réduire le risque de contamination à un minimum absolu », explique Bruno Lauener, Key Account Manager, Healthcare Sales chez Rychiger. « La solution prévoyait d’automatiser entièrement la manipulation des cartouches afin d’assurer la cohérence du processus, de réduire les risques de contamination et d’augmenter la capacité de production. »
Aussi bien le client final que Rychiger SA connaissaient les solutions d’automatisation de Rockwell Automation. Ayant déjà développé un système utilisant cette technologie, le client connaissait également la technologie de convoyage autonome MagneMotion®. Les deux entreprises ont donc convenu que la nouvelle machine devait être basée sur la technologie autonome du chariot MagneMotion, car elle offre la flexibilité, la précision et la répétabilité nécessaires pour un processus de fabrication exigeant et à plusieurs étapes comme celui-ci.
Le client de Rychiger avait besoin d’une solution pour le transport de charges légères, telles que des composants de cartouches, qui offrirait également des capacités complètes de suivi et de traçabilité et des cycles de travail plus rapides. Un contrôle plus précis et des séquences de mouvement intelligentes pourraient optimiser l’efficacité et la vitesse de fabrication tout en contribuant à prévenir les pannes. Avec moins de pièces mobiles que les systèmes traditionnels, MagneMotion pourrait réduire la maintenance et les temps d’arrêt, simplifier la manipulation des cartouches pour augmenter la productivité globale et rendre les processus plus reproductibles avec une meilleure qualité.
Le système MagneMotion, qui utilise des rails de précision, offre une excellente précision et une grande flexibilité dans les contextes d’automatisation qui exigent une vitesse plus élevée et des temps d’arrêt plus courts. Les différents moteurs indépendants permettent l’utilisation d’un tapis roulant « sans espace » dont la vitesse globale n’est pas déterminée par le processus le plus lent.
« Cette solution optimise le flux global de transport en doublant - ou dans ce cas en triplant - la vitesse du processus le plus lent, ce qui signifie que le système n’est plus bloqué par l’étape la plus lente du processus de production de cartouches », explique Bruno Lauener. « Grâce à MagneMotion, tous ces facteurs augmentent considérablement la vitesse, de sorte que les produits vitaux arrivent dans les laboratoires rapidement et sans failles. »
Christian Sigrist, Senior Automation Engineer chez Rychiger, explique : « Lorsque nous concevons et construisons des machines, nous nous concentrons sur le fait que la technologie peut être adaptée ou modernisée. L’utilisation d’un système intégré basé sur des servomoteurs, qui comprend la solution MagneMotion Independent Cart Technology (ICT), facilite grandement la tâche. Un tel système a également un effet positif sur la maintenance, car nous pouvons mettre une station hors ligne et maintenir le fonctionnement des machines sans perturbation majeure de la production ».
En plus du système MagneMotion, la machine MC 1400 développée par Rychiger est équipée de plusieurs axes asservis, tous entraînés par des servomoteurs Allen-Bradley® Kinetix®, Allen-Bradley-VersaView® 5200-Thin Clients et le logiciel SCADA FactoryTalk® View SE. Toutes les interfaces opérationnelles reliées aux stations correspondantes sont commandées par le logiciel ThinManager® de Rockwell Automation, qui centralise les informations et les données et permet un accès à distance/mobile.
Christian Sigrist ajoute : « ThinManager aide les clients dans la maintenance des machines car tous les paramètres peuvent être affichés et sont accessibles de manière centralisée. Cela est particulièrement utile dès que plusieurs interfaces d’utilisateurs sont concernées. L’utilisation d’un serveur d’interface d’utilisateur centralisé nous a également aidés à concevoir et à développer l’interactivité et les systèmes de contrôle. »
Toute la commande de la machine, y compris l’intégration des robots externes, livrés par Staubli, est assurée par un contrôleur d’automatisation programmable (PAC) ControlLogix® L8 d’Allen-Bradley, un PAC GuardLogix® L7S d’Allen-Bradley assurant la fonctionnalité de sécurité requise. Toute la communication primaire a lieu via l’EtherNet/IP™ à l’aide de commutateurs Stratix® 5400 et 5700.
Christian Sigrist précise : « La principale raison pour laquelle nous avons déployé les commutateurs Stratix-Managed-Ethernet était que pour des raisons de sécurité et de conformité nous pouvions intégrer directement la machine dans le réseau de notre client. Cela nous a également permis de répondre à la demande du client d’utiliser un Converged Plantwide Ethernet. »
Bénéfice
Pour éviter toute contamination, la machine est hermétique, c’est-à-dire que les cartouches se trouvent hors de portée du personnel. En outre, une solution d’éclairage moderne la protège de l’ombre, de sorte que tous les éléments intérieurs sont éclairés et clairement visibles pour le nettoyage. Toutes les surfaces internes ont été conçues pour être faciles à nettoyer ; il n’y a pratiquement aucun point ou aucune cavité où la saleté pourrait s’accumuler.
Bruno Lauener explique plus en détail : « Dès le début du projet, notre collaboration avec ce client s’est très bien développée. Pendant les travaux de développement commun, nos deux équipes d’ingénieurs se sont rapidement comprises. Sur place, nous avons inspecté la chaîne de production manuelle en service et une machine équipée de MagneMotion, puis nous avons commencé à développer la nouvelle machine, en effectuant des tests en laboratoire avant d’améliorer, d’étendre et d’élargir le concept, jusqu’à ce que les conceptions révisées aient été intégrées dans une solution finale. Le fait que la solution MagneMotion soit capable de passer en mode simulateur a eu un impact positif sur le travail de développement. Cela nous a permis d’estimer les temps de cycle avant de construire le modèle physique pour tester les différentes fonctions et la vitesse de la machine. »
Une solution moderne pour des besoins modernes
La solution d’automatisation et de contrôle intégrée permet de diminuer les interactions manuelles. Il s’agit là d’une solution très flexible, agile et précise qui permet un débit nettement plus élevé tout en améliorant la qualité. De plus, la machine offre également de nombreuses options de personnalisation qui peuvent être mises en œuvre avec beaucoup moins d’efforts techniques que les autres solutions disponibles sur le marché. Ceci permet aux ingénieurs d’être beaucoup plus créatifs dans leur travail de développement, sachant qu’il existe des solutions d’automatisation qui peuvent donner vie à leurs idées.
« Notre objectif est maintenant d’exploiter les enseignements acquis dans ce projet », conclut Bruno Lauener, « et d’appliquer les réponses et les technologies aux processus, machines et solutions que nous développons pour ce marché et les autres que nous desservons. »
Le représentant du client affirme : « Nous apprécions le soutien de Rockwell Automation et de Rychiger qui nous fournissent les résultats rapides, complets et précis que nos clients attendent de notre solution de test. »
