奇石乐伺服压机系统助力米克朗自动化设备事业部(Mikron Automation)开展医疗器械生产

日前,米克朗瑞士(布德里)股份公司(Mikron Switzerland AG)设计研发出一条精密的自动注射器装配线。该装配线由两个不同的装配单元构成,且搭载至少18个Kistler NCFT伺服压机模块。同时,米克朗自动化设备事业部将部署奇石乐集成式maXYmos过程监控系统;来自奇石乐的两套系统相辅相成,助力米克朗控制力-位移、确保实时数据传输和生产过程透明度,从而全面实现自动化装配。

米克朗瑞士(布德里)股份公司(Mikron Switzerland AG, Boudry)是米克朗自动化设备事业部的总部,坐落于瑞士法语区纳沙泰尔湖畔(Lake Neuchâtel)的小镇布德里(Boudry)。米克朗在微机械行业深耕多年,现已成为全球知名的专业型企业,为业内客户提供集成复杂制造过程的装配解决方案。米克朗在美国丹佛、立陶宛考纳斯、新加坡和上海均设有工厂,目前共雇佣员工700余人,累计已向客户交付3,800多套装配解决方案。使用米克朗解决方案生产的产品每日可达1.5亿余件:从注射笔、自动注射器、吸入器、安全式注射器和床边血糖检测设备,到安全气囊零件、继电器、连接器,涵盖产品种类不胜枚举。 

米克朗自动化设备事业部的营销和业务拓展主管Jean François Bauer表示,近年来,自动化产业迎来飞速发展:“我们的装配解决方案侧重小型产品——这些产品的尺寸虽不及手掌大小,但却往往涉及复杂的生产过程和数据管理需求。” 作为业界专家,米克朗提供多种高性能、可扩展的定制化装配解决方案,助力医药/医疗技术、汽车、电气/工业和消费品行业客户的产品生产。

“最近十到十五年以来,制药和医疗科技行业发展迅猛,已成为米克朗销售额的主要来源。米克朗为客户提供每分钟产出数百个零件的量产型解决方案;此外,由于医疗器械必须经过多次临床研究和装配测试的验证,才能实现上市和量产,为响应这类需求,我们也为中低产量产品提供可扩展型系统。”为使解决方案具备灵活性和高效率的特点,米克朗自动化设备事业部汲取汽车制造业的生产经验,选择通过模块化平台实现目标:根据客户的具体要求和应用场景,专门设计和定制标准化基型机床

提供生产过程记录的精确装配

目前,米克朗正为一家大型制药公司开发装配项目,并在两个不同的制造单元中集成奇石乐伺服压机系统。项目经理Jörg Besold已在米克朗瑞士(布德里)股份公司任职五年有余,他带领一支由十余人组成的核心团队,负责从项目启动到产品验收的完整设计及开发。针对项目开发过程中的要求,Jörg Besold表示:“自动注射器的装配,涉及多个塑料零部件和注射器本体的装配;装配过程须完全受控,且具备准确性。因此,我们在两个制造单元中分别部署12个和6个奇石乐伺服压机系统,将装配效率提高三倍,实现每分钟装配100余个零件的生产目标。”

奇石乐NCFT伺服压机模块(见框内)是专为微小力设计的伺服压机系统,测力范围为0.05kN至1.5kN。用户可将NCFT伺服压机模块与maXYmos NC过程监控系统搭配使用,实现对位移和力的全方位控制,并获取基于压电力测量的详细生产过程记录。

Besold回忆道:“此前,我们曾使用过奇石乐的力-位移传感器技术和maXYmos系统。鉴于这个项目要求十分严格,我们选用了伺服压机系统这一更为高端的解决方案。它能够帮助我们控制每个时间点的力和位置,并为我们提供每件产品的综合过程数据。我们通过OPC UA,将伺服压机模块直接集成至自动化环境中;生产机床的中控单元将不同的生产参数反馈至maXYmos NC,再由maXYmos NC对伺服压机模块进行控制,使我们得以实现两种不同型号产品的同步生产。”同时,奇石乐系统将创建数据集,用于存储所有生产数据和质量参数;并为每件产品生成矩阵条码,确保100%的可追溯性生产。此外,米克朗针对两个装配单元中的每个生产步骤,部署质量测试方案,进一步确保产品满足严格的质量标准,全方位保护医疗器械终端用户的利益。

定制化设计,满足严苛要求

Besold指出:“奇石乐向我们提供了性能优异的解决方案和宝贵的协助,我们非常满意。这个项目的交货期在九到十二个月以上,在此期间,我们迫切需要可靠、专业的合作伙伴,在各个阶段为我们提供帮助。”鉴于这是米克朗第一次使用奇石乐NC系列伺服压机系统,双方在奇石乐温特图尔总部举行了一次联合研讨会。Besold表示,“maXYmos系统的集成十分便利,这次会议仍具有重要意义;通过会议,我们的软件工程师对压装过程与机器的同步及优化方法有了深入的了解。”

医疗行业是米克朗解决方案的主要应用环境,为满足相关要求,奇石乐对系统进行了额外调整。奇石乐销售工程师André Signer解释道:“首先,我们为系统增加了审计跟踪功能,用以追踪并备份所有用户对系统做出的更改,对于医疗科技产品的生产而言,这个功能至关重要;其次,我们调整了NCFT系统,使其能够适用于7级无尘室生产;最后,我们为所有压机模块更换了润滑油,满足相关合规要求。”

成功完成装配测试并经终端用户试用后,米克朗的自动化解决方案终于实现交付并投入量产。Jörg Besold总结道:“奇石乐的产品以精确著称,确实是实至名归。我们的装配运作十分复杂,但奇石乐伺服压机系统却发挥了出色的过程控制性能。因此,我们以后一定还会继续使用这些产品。正是因为使用了奇石乐的系统,我们才能为这个项目打造卓越的质量保证和可追溯性能。”

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