Tendenze dell’automazione industriale nel settore farmaceutico

Pubblicato il 25 novembre 2020

Il settore farmaceutico si adatta costantemente alle esigenze del mercato che cambiano frequentemente e rapidamente a causa di fattori come la regolamentazione, la disponibilità di competenze e la trasformazione digitale. Per trasformare queste sfide in opportunità, le aziende si affidano sempre più a soluzioni come la collaborazione uomo-robot e l’uso dell’intelligenza artificiale che permette l’elaborazione costante dei dati.

Esaminiamo qui le quattro tendenze tecnologiche fondamentali all’interno dell’industria farmaceutica che stanno avendo un impatto in costante crescita sul mercato: robot collaborativi, robot cooperativi, intelligenza artificiale e tecnologia Edge Computing.

Robotica collaborativa – cobot
Una chiara tendenza nel settore farmaceutico è la crescente domanda di robot collaborativi (cobot) che lavorano accanto agli esseri umani e sono in grado di eseguire operazioni semplici e complesse: dal dosaggio, miscelazione, conteggio, dispensazione all’ispezione e marcatura dei farmaci nei laboratori farmaceutici. L’economicità e la facilità di programmazione dei cobot permettono il loro utilizzo in tutte le tipologie di aziende indipendentemente dal settore.

Una chiara tendenza nel settore farmaceutico è la crescente domanda di robot collaborativi che operano insieme all’uomo

Lavorando a stretto contatto con l’essere umano, i cobot rappresentano un’opportunità: possono sollevare le persone da compiti monotoni, faticosi e fisicamente stressanti, aumentando così l’efficienza e la qualità del lavoro umano. Ma non solo. Possono portare anche maggiore affidabilità, costanza e precisione al laboratorio farmaceutico, completando compiti ripetitivi con grande accuratezza e precisione, e aiutando a mantenere gli ambienti sterili dalla contaminazione.

Ad esempio, il cobot Melfa Assista di Mitsubishi Electric ha una superficie facile da pulire, può eliminare il rischio di lesioni dovute allo schiacciamento dei bordi e raggiunge anche una ripetibilità di ± 0,03 mm, vicina a quella dei robot industriali dell’azienda (± 0,02 mm). Ulteriori caratteristiche distintive sono le loro semplici funzioni di controllo e programmazione, che possono essere facilmente gestite dagli operatori del settore farmaceutico, e la loro flessibilità di impiego in molte aree di applicazione del laboratorio.

Robot cooperativi senza barriere
Con le loro caratteristiche di sicurezza intrinseche, i cobot possono lavorare al fianco dell’uomo senza presentare alcun pericolo. Al contrario, i robot industriali hanno tradizionalmente bisogno di essere utilizzati all’interno di barriere fisiche per garantire la sicurezza dei lavoratori. Tale configurazione può avere un impatto sulla produttività in quanto, affinché l’operatore possa avvicinarsi al robot, è necessario effettuare l’arresto. Inoltre sono previste complesse procedure di riavvio, se le barriere protettive vengono aperte o a seguito di uno stop di emergenza.

I robot industriali possono lavorare a fianco di operatori umani senza barriere utilizzando laser scanner per monitorare zone definite intorno al robot: quando un essere umano entra nella zona esterna, una funzione di riduzione della velocità permette che il robot rallenti o si arresti completamente nel caso in cui arrivi un operatore troppo vicino, grazie alla tecnologia Melfa SafePlus

I produttori stanno cercando di affrontare questa limitazione attraverso l’uso di sistemi ottici di sicurezza al posto di barriere fisiche. I laser scanner vengono sempre più utilizzati per monitorare zone definite attorno al robot: quando un essere umano entra nella zona più esterna, una funzione di riduzione della velocità rallenta il robot. Se l’operatore invade l’area in cui esiste il pericolo di contatto diretto con il robot, il robot si ferma immediatamente. Una volta sgombrata l’area, il robot riprende il funzionamento in modo rapido e automatico.

Mitsubishi Electric offre tale soluzione attraverso la sua tecnologia Melfa SafePlus. Ciò limita la velocità o il movimento del robot quando i sensori di sicurezza vengono attivati, consentendo agli operatori di lavorare in sicurezza in prossimità di un robot in movimento.

Intelligenza artificiale
L’intelligenza artificiale è un ulteriore fattore che potrebbe impattare sul settore farmaceutico nel campo della robotica, in quanto può fornire la capacità di reagire in modo appropriato a situazioni impreviste e non programmate.
Ad oggi, l’ultima serie di robot Melfa FR di Mitsubishi Electric è disponibile con funzioni AI e può aumentare la resa nelle operazioni di pick & place nel settore farmaceutico. Ad esempio, nella manipolazione di oggetti delicati, i sensori di forza vengono utilizzati per il rilevamento del contatto o per l’inserzione e il montaggio di oggetti. L’intelligenza artificiale può regolare automaticamente i parametri per il controllo del rilevamento della forza per ridurre i tempi di set-up, ottimizzando i parametri di controllo, le posizioni e la velocità.

La nuova tecnologia AI è offerta anche all’interno della soluzione edge computing Melipc di Mitsubishi Electric che fornisce un gateway tra il livello shop floor e i sistemi IT, offrendo allo stesso tempo funzioni aggiuntive per il monitoraggio e l’analisi dei dati di produzione estratti (data mining).

Controllo in tempo reale, manutenzione predittiva, migliore qualità e maggiore produttività possono essere riassunti con la soluzione di edge computing Melipc di Mitsubishi Electric

Edge computing
L’obiettivo è aumentare l’OEE (overall equipment effectiveness) mediante la digitalizzazione. Con il data mining, è possibile agire e gestire dati in tempo reale e in modo sicuro. In questo caso, l’edge computing offre una soluzione che consente l’analisi interna di dati sensibili, di ricette, lotti e dati di produzione all’interno della produzione farmaceutica.
L’OEE è anche influenzato dall’efficienza della linea di produzione stessa, che dipende dalle condizioni e dal profilo operativo dei dispositivi. Le soluzioni di edge computing come il Melipc di Mitsubishi Electric forniscono preziose informazioni che possono essere estratte, abilitando funzioni di manutenzione predittiva con una significativa riduzione dei costi di servizio.

Esistono numerose tecnologie che andranno a vantaggio del settore farmaceutico, tali sistemi migliorano la capacità e l’efficienza produttiva, garantendo la massima efficienza in operazioni come la produzione di singoli farmaci. È importante sottolineare che la tecnologia per fornire questi aspetti della produzione farmaceutica è già disponibile e potrebbe essere la più economica da utilizzare.

Fonte foto apertura: Optimal Industrial Automation

Michael Suer, Director Life Science EMEA, Factory Automation, Mitsubishi Electric Europe B.V.

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