Proof-of-principle / Grundsatzbeweis

Veröffentlicht am Mar 15, 2021
in Kategorie
Share

Von der Entwicklung schneller zum Patienten

Bei der Entwicklung neuer Produkte für die Medizintechnik herrscht ein großer Abstand zwischen der Kreation eines neuen Produktes und der Weiterentwicklung zur Serienreife mit industrieller Herstellung. PIA Automation hilft, diese Lücke zu schließen und hat gemeinsam mit einem namhaften Kunden nun ein proof of principle für die automatisierte Produktion von elektronischen Pflastersystemen für die Krebstherapie durchgeführt.

Das Tragen eines elektronischen Pflasters verhindert durch elektrische Wechselfelder die Zellteilung bei Tumoren. Durch elektromagnetische Stimulation wird die Ausbreitung des Tumors gehemmt und die Erkrankung des Patienten wird eingegrenzt. Bisher wurden diese Pflaster ausschließlich manuell gefertigt. Aufgrund steigender Qualitätsansprüche und Stückzahlen beabsichtigt der Hersteller die Produktion zu automatisieren, möchte jedoch im Vorfeld kein zu hohes Investitionsrisiko eingehen.

PIA realisierte mit dem Kunden eine Vorstudie zur Automatisierung der Prozesse mittels proof-of-principle. Der Reiz bei Vorstudien liegt in der Verknüpfung der Expertise aus der Automatisierung mit den Anforderungen der Hersteller. PIA profitiert hier aus über 40 Jahren Erfahrung und der Beherrschung unterschiedlichster Prozesse aus mehr als 8000 realisierten Anlagen und bietet die notwendige Infrastruktur für Versuchsreihen dieser Art. Im konkreten Fall wurde dafür das PIA-eigene, flexible Prozessmodul auf die verschiedenen Fertigungsprozesse zur Herstellung des elektronischen Pflasters angepasst. Dafür wurden mehrere Stationen, Roboter und Handling-Systeme integriert, um die folgenden Schritte in einem automatisierten Ablauf nachzustellen und zu überprüfen:

  1. Abziehen der Schutzfolien vom Pflaster
  2. Entnehmen eines Elektroden-Arrays inkl. Kabel aus einem Tray sowie aufsetzen und andrücken auf das Pflaster
  3. Kameraprüfungen zur Kontrolle von Beschädigungen der Elektroden-Arrays
  4. Applizieren von Kontaktgel auf der Pflasteroberseite
  5. Rückapplizieren der Schutzfolien

Biegeschlaffe und selbstklebende Teile mit minimalen Toleranzen sind immer eine Herausforderung. Beim PIA-Versuch lag die Schwierigkeit im exakten Handling der Folien und Elektroden-Arrays. Alle Versuche wurden während des Projektes sowohl per Video als auch mit Fotos dokumentiert. Der Kunde musste also für die Tests nicht vor Ort sein und konnte die Abläufe sowie Ergebnisse in virtuellen Meetings live miterleben und mit den PIA Experten analysieren. Nach der Durchführung aller Prüfungen aus dem im Vorfeld dokumentierten Testplan wurden alle Erkenntnisse im Abschlussbericht zusammengefasst.

Die PIA-Qualifizierungsabteilung führt in diesem Bericht alle Ergebnisse der Versuchsreihe auf und bewertet diese detailliert. Somit kann der Hersteller einfach ableiten, ob es wirtschaftlich ist, das Produkt zu automatisieren oder welche Änderungen am Produkt erforderlich sind, um eine Produktion effizient gestalten zu können. Mit Hilfe solcher Erkenntnisse aus Vorstudien kann eine Produktionsanlage schneller konzipiert werden, auch weil Prozessrisiken im Vorfeld erheblich minimiert werden. Dies wiederum verringert die Realisierungszeit und das Investitionsrisiko und ermöglich so ein schnelleres Time-to-Market und ROI für den Kunden.

Durch die stetige Investition in neue Entwicklungen, Verfahren und Versuchsreihen, sowie durch die Bündelung des branchenübergreifenden globalen Know-hows der gesamten Gruppe, ist PIA Automation in der Lage, den entscheidenden Vorteil für ihre Kunden zu bieten.