Dix conseils pour l'assemblage automatisé de dispositifs médicaux

L'utilisation de cames découpées avec précision pour contrôler les mouvements d'outillage offre la répétabilité et la fiabilité les plus élevées dans les systèmes d'assemblage automatisés à grande vitesse. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Concep Machine Co..

La conception de pièces pour la fabricabilité et l'assemblage est cruciale pour tout produit d'automatisation. Si les pièces ne s'assemblent pas de manière robuste, l'automatisation ne sera pas fiable. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Concep Machine Co.

Concep a construit de nombreux systèmes d'automatisation pour assembler et tester des dispositifs d'administration de médicaments, tels que des seringues et des pompes à cartouche. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Concep Machine Co.

Basée à Northbrook, IL, Concep Machine Co. conçoit et construit des systèmes d'assemblage automatisés personnalisés pour l'industrie de la fabrication de dispositifs médicaux depuis 1967. La société a construit des systèmes d'automatisation pour assembler et tester des dispositifs d'administration de médicaments, tels que des seringues et des pompes à cartouches ; Composants IV et ensembles de tubulures ; poches intraveineuses ; cathéters; canules; et cassettes de diagnostic.

En particulier, Concep excelle dans la construction de machines d'assemblage synchrones à cames. L'utilisation de cames taillées avec précision pour contrôler les mouvements d'outillage offre une répétabilité et une fiabilité optimales. En entraînant toutes les cames avec un entraînement commun, ces machines offrent la plus grande efficacité ou le coût d'exploitation le plus bas. Les machines actionnées par came offrent un temps moyen entre les pannes inférieur à tout autre moyen d'automatisation des processus.

Quel que soit le type de système utilisé pour assembler votre dispositif médical, ces 10 conseils fournissent une feuille de route pour créer une chaîne de montage automatisée efficace et rentable.

Concevoir des pièces pour la fabricabilité. Si les pièces ne s'assemblent pas de manière robuste, l'automatisation ne sera pas fiable et ne fournira pas des assemblages de qualité. L'ajustement de chaque partie à l'autre est essentiel pour un processus d'automatisation réussi. Il est important de considérer les fonctionnalités de conception qui aident à guider les pièces ensemble. Les méplats, les chanfreins et les guides d'assemblage contribuent grandement à soutenir le processus d'assemblage. Les ingénieurs doivent également essayer de concevoir des pièces de manière à ce qu'elles aillent ensemble sans considérations d'outillage spéciales.

Établir une qualité dimensionnelle stable des pièces. On dit souvent que l'automatisation de l'assemblage est la machine d'inspection la plus exigeante que vous puissiez acheter. Les préhenseurs, les outils et les autres composants fonctionnent de manière plus fiable lorsque les pièces qu'ils manipulent ont des dimensions stables. Si les dimensions ne sont pas dans la plage de tolérance qui a été fournie au fournisseur d'automatisation, des pièces peuvent se coincer dans la machine. Assurez-vous que les dimensions et les tolérances spécifiées dans les empreintes de pièces reflètent ce qui peut être réalisé dans la production réelle.

Prototyper des processus à haut risque. Au cours de la conception du produit ou du début du développement d'une spécification des besoins de l'utilisateur (URS) pour un système d'automatisation, les fournisseurs peuvent identifier les zones du processus d'assemblage qui présentent un risque élevé ou nécessitent un nouveau concept d'outillage. Dans de tels cas, le développement d'un prototype peut être utilisé pour confirmer l'approche du processus ou de l'outillage. Ces prototypes sont particulièrement utiles si les échantillons de pièces sont à un stade de conception stable. Le développement de l'outillage de production à ce stade avec un simple prototype peut confirmer la faisabilité du processus, ainsi que s'il fonctionnera dans une fenêtre de temps de cycle, générera des particules ou endommagera l'assemblage.

Identifier les préférences d'automatisation. Après avoir obtenu un retour d'expérience sur les processus d'assemblage, l'étape suivante consiste à faire des choix fondamentaux concernant le type de machine que l'on souhaite. La vitesse d'alimentation devient un facteur important à ce stade de développement. Par exemple, les actionneurs pneumatiques sont souvent un bon choix pour les systèmes d'assemblage automatisés. Cependant, ils ne peuvent travailler qu'aussi vite sans subir d'usure prématurée. Les processus actionnés par came, en revanche, fourniront des vitesses de machine beaucoup plus élevées, mais nécessiteront un investissement plus élevé que les systèmes pneumatiques.

Développer un URS détaillé et complet. L'URS est un guide important pour le projet d'automatisation car il permettra aux fournisseurs de fournir des propositions précises et complètes pour l'équipement. La manière dont les clients écrivent l'URS varie considérablement ; certains sont très détaillés tandis que d'autres sont intentionnellement vagues et sujets à interprétation. Dans les deux cas, les "must have" du projet doivent être clairement définis pour assurer le succès.

Choisissez un fournisseur grâce à un examen approfondi. La sélection des fournisseurs pour une application doit être déterminée par une comparaison systématique ; chaque fournisseur doit être évalué en fonction des forces et des faiblesses de son approche. Une pondération minutieuse doit être accordée aux différents aspects de la machine proposée, du taux de cycle à l'espace au sol en passant par l'inclusion de divers contrôles de qualité.

Effectuez une analyse robuste des modes de défaillance et des effets des processus (PFMEA). Une PFMEA complète et détaillée fournit des informations précieuses sur le processus de la machine. Les chiffres à priorité de risque élevée indiquent clairement qu'un processus ne sera pas robuste dans une machine ou qu'il s'agira d'un domaine nécessitant une maintenance élevée une fois que la machine entrera en production. La modification du processus ou de la méthodologie de détection est une solution peu coûteuse et à faible risque pour l'automatisation à cette phase du projet. Apporter ces modifications au début de la phase d'ingénierie de la machine réduit également l'impact des coûts sur l'ensemble du projet.

Élaborer un plan de projet. Le plan de projet doit contenir des dates clés pour le calendrier du projet et montrer les contributions des fournisseurs et des clients pour le projet. Par exemple, il est important que toutes les parties impliquées voient ces jalons, y compris le moment où le client doit fournir des pièces en quantité et la date de « mise sous tension » du système par le fournisseur.

Surveillez souvent le plan du projet. Une fois le plan de projet élaboré, il doit être revu et maintenu en tant que document évolutif. Il doit être révisé chaque fois que l'équipe du projet a une réunion ou un événement de révision majeur. Le plan doit montrer à la fois la ligne de base d'origine et les ajustements en temps réel qui ont été mis en œuvre pour tenir compte des changements dans le calendrier du projet. Cette approche devient d'une importance vitale pendant la phase de débogage du développement de la machine. Le débogage est la phase où un temps inattendu peut devoir être alloué dans le calendrier pour résoudre un problème sur la machine qui n'a pas pu être prévu et n'est pas apparent tant que le système n'est pas sous tension et commence à fonctionner.

Prendre possession. Le propriétaire ultime du processus de la machine est le client qui achète l'équipement. Par conséquent, plus tôt l'équipe du client participe au développement de la machine, plus la transition vers la propriété se fera en douceur. Travailler côte à côte avec le fournisseur permet aux ingénieurs et techniciens qui entretiendront l'équipement impliqué et à l'aise avec la machine.

Pour plus d'informations sur l'automatisation de l'assemblage pour l'industrie des dispositifs médicaux, cliquez sur http://concepmachine.com.

Par Chris Lovendahl, directeur des ventes, Concep Machine, Northbrook, Il