Un robot pour assembler coeurs et poumons ?
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Un robot pour assembler coeurs et poumons ?
by wafa Fri 21 Jan - 12:53
Un robot pour assembler coeurs et poumons ?
Pour assembler en salle blanche les oxygénateurs, l’un des principaux composants des cœurs-poumons artificiels, Maquet Cardiopulmonary AG a développé, en collaboration avec les spécialistes de Mitsubishi Electric, un système de production qui utilise une douzaine de robots Scara et de robots à bras articulés. Explications.
La médecine actuelle s’appuie sur des technologies de pointe, notamment celles développées par Maquet Cardiopulmonary AG qui fabrique des composants de circulation sanguine extracorporelle utilisés pendant les pontages coronariens, les remplacements de valvules et les transplantations cardiaques. Les oxygénateurs fabriqués dans l’usine d’Hechingen constituent un élément essentiel de ces systèmes qui doit réaliser un échange gazeux maximal, même pour de faibles volumes de sang. Pour une sécurité et une fiabilité maximales, ces produits sont jetables: leur coût de production doit donc être minimal. À cette fin, Maquet a développé un système de production robotisée de ses oxygénateurs en collaboration avec les experts en robotique Mitsubishi Electric.
Le cahier des charges du système imposait de multiples contraintes: souplesse d’utilisation, modification facile des programmes de commande pour optimiser à tout moment les procédures de production et conservation permanente des conditions de salle blanche.
Gunter Baron, développeur de systèmes de perfusion chez Maquet, explique les raisons de ces spécifications : « Nous voulions une programmation simple et une production régulière. Il devait être possible d’utiliser divers types de robots (par exemple Scara et bras articulés) avec des contrôleurs les plus identiques possibles ». Malgré la haute technologie de cette application, la philosophie KISS (Keep It Simple, Stupid) a été stipulée comme une exigence incontournable. Dans ce cas particulier, cela signifie que tout doit être conçu de façon que les programmeurs et les ingénieurs mécaniciens parlent le même langage et comprennent facilement les besoins de chacun. Il s’agissait de la seule manière de garantir que les composants intégrés pour la production puissent être rapidement mis en œuvre et fonctionner sans problème à long terme. La mise en service de l’ensemble du système en seulement 4 semaines a prouvé la valeur de cette approche qui, en outre, facilitait considérablement la formation des clients.
Les ingénieurs d’Hechingen ont mené ce projet en collaboration avec Mitsubishi Electric, fournisseur des systèmes robotisés, Adiro Training and Services se chargeant de la programmation des robots et Schnier fournissant les systèmes de commande. Wolfram Zielke, responsable des grands comptes pour les automatismes industriels robotisés Mitsubishi, explique : « Un des grands avantages de nos robots dans cette application est que leurs bras sont pratiquement utilisables en salle blanche dès la livraison ».
8 robots Scara « travaillent » en 3 x 8
La souplesse de programmation a également considérablement contribué à la réussite du projet. Les modifications et les réglages rapides étaient, en effet, indispensables lors de la mise en service. Andreas Gröbe, responsable de la fabrication des oxygénateurs Maquet, commente: « Tout fonctionne maintenant parfaitement, y compris la communication entre les machines, les contrôleurs des robots et les systèmes de commande. Les communications ne posent aucun problème et toutes les questions soulevées au cours de la configuration ont rapidement trouvé des réponses ».
Le site de production a été préparé dans une salle blanche normalisée ISO 7-8 de 1 500m² respectant toutes les exigences de la réglementation sur les produits médicaux. Au cours de la première phase du montage, des robots Scara insèrent les membranes d’échanges gazeux des oxygénateurs Quadrox dans la coque de base placée dans la position correcte (ces membranes sont extrêmement délicates et difficiles à manipuler). Ensuite, la conformité de fabrication de chaque composant est contrôlée optiquement dans la cellule principale de montage. Les ingénieurs d’Hechingen ont spécialement étudié et mis au point les pinces sur les bras des robots dédiés à ces procédures. Ils les ont ensuite optimisées après les premiers tests afin que toutes les opérations soient les plus rapides et les plus efficaces possibles.
Les robots Mitsubishi Electric RH-6SH conviennent parfaitement à ces tâches grâce à leur précision et à leur vitesse. En réalité, il n’a pas été possible d’utiliser tout leur potentiel dans cette application du fait de l’importante inertie des bras équipés de pinces complexes. Ces robots sont équipés de transmissions sans jeu et de servomoteurs sans entretien qui conviennent aux applications haute vitesse (11 000mm/s) avec un positionnement précis (+/- 0,02mm). Le conditionnement de tous les composants facilite leur utilisation en salle blanche. Actuellement, 8 robots Scara montent les membranes sur le site de production, en équipes de 3 x 8, soit une disponibilité de 100%.
Après l’insertion des membranes, le montage des oxygénateurs s’effectue dans 2 cellules supplémentaires comportant chacune 2 robots à bras articulés qui saisissent les composants sur les palettes d’alimentation et les placent dans les postes de soudage. Les extrémités des composants du corps en polycarbonate sont chauffées jusqu’à atteindre un état pâteux, puis pressées ensemble et refroidies sous pression pour réaliser un assemblage robuste et totalement étanche à l’air. Le robot à bras articulé saisit les oxygénateurs dans les supports et les place sur la palette de transport. Là aussi, la disponibilité des robots est de 100%. Sur les 12 bras utilisés sur le site, il est nécessaire de remplacer uniquement une courroie dentée lors du contrôle annuel de maintenance.
Des contrôleurs multitâches identiques commandent tous les robots. La possibilité de connexion d’un système de traitement d’images, la prise en charge de 8 axes supplémentaires, les communications Ethernet haut débit et la détection anti-collision sans capteur permettent de connecter en guirlande les composants du système automatique conformément au cahier des charges sans devoir ajouter des fonctions supplémentaires telles que l’optimisation des cycles.
M.C
19 janv. 2011
La médecine actuelle s’appuie sur des technologies de pointe, notamment celles développées par Maquet Cardiopulmonary AG qui fabrique des composants de circulation sanguine extracorporelle utilisés pendant les pontages coronariens, les remplacements de valvules et les transplantations cardiaques. Les oxygénateurs fabriqués dans l’usine d’Hechingen constituent un élément essentiel de ces systèmes qui doit réaliser un échange gazeux maximal, même pour de faibles volumes de sang. Pour une sécurité et une fiabilité maximales, ces produits sont jetables: leur coût de production doit donc être minimal. À cette fin, Maquet a développé un système de production robotisée de ses oxygénateurs en collaboration avec les experts en robotique Mitsubishi Electric.
Le cahier des charges du système imposait de multiples contraintes: souplesse d’utilisation, modification facile des programmes de commande pour optimiser à tout moment les procédures de production et conservation permanente des conditions de salle blanche.
Gunter Baron, développeur de systèmes de perfusion chez Maquet, explique les raisons de ces spécifications : « Nous voulions une programmation simple et une production régulière. Il devait être possible d’utiliser divers types de robots (par exemple Scara et bras articulés) avec des contrôleurs les plus identiques possibles ». Malgré la haute technologie de cette application, la philosophie KISS (Keep It Simple, Stupid) a été stipulée comme une exigence incontournable. Dans ce cas particulier, cela signifie que tout doit être conçu de façon que les programmeurs et les ingénieurs mécaniciens parlent le même langage et comprennent facilement les besoins de chacun. Il s’agissait de la seule manière de garantir que les composants intégrés pour la production puissent être rapidement mis en œuvre et fonctionner sans problème à long terme. La mise en service de l’ensemble du système en seulement 4 semaines a prouvé la valeur de cette approche qui, en outre, facilitait considérablement la formation des clients.
Les ingénieurs d’Hechingen ont mené ce projet en collaboration avec Mitsubishi Electric, fournisseur des systèmes robotisés, Adiro Training and Services se chargeant de la programmation des robots et Schnier fournissant les systèmes de commande. Wolfram Zielke, responsable des grands comptes pour les automatismes industriels robotisés Mitsubishi, explique : « Un des grands avantages de nos robots dans cette application est que leurs bras sont pratiquement utilisables en salle blanche dès la livraison ».
8 robots Scara « travaillent » en 3 x 8
La souplesse de programmation a également considérablement contribué à la réussite du projet. Les modifications et les réglages rapides étaient, en effet, indispensables lors de la mise en service. Andreas Gröbe, responsable de la fabrication des oxygénateurs Maquet, commente: « Tout fonctionne maintenant parfaitement, y compris la communication entre les machines, les contrôleurs des robots et les systèmes de commande. Les communications ne posent aucun problème et toutes les questions soulevées au cours de la configuration ont rapidement trouvé des réponses ».
Le site de production a été préparé dans une salle blanche normalisée ISO 7-8 de 1 500m² respectant toutes les exigences de la réglementation sur les produits médicaux. Au cours de la première phase du montage, des robots Scara insèrent les membranes d’échanges gazeux des oxygénateurs Quadrox dans la coque de base placée dans la position correcte (ces membranes sont extrêmement délicates et difficiles à manipuler). Ensuite, la conformité de fabrication de chaque composant est contrôlée optiquement dans la cellule principale de montage. Les ingénieurs d’Hechingen ont spécialement étudié et mis au point les pinces sur les bras des robots dédiés à ces procédures. Ils les ont ensuite optimisées après les premiers tests afin que toutes les opérations soient les plus rapides et les plus efficaces possibles.
Les robots Mitsubishi Electric RH-6SH conviennent parfaitement à ces tâches grâce à leur précision et à leur vitesse. En réalité, il n’a pas été possible d’utiliser tout leur potentiel dans cette application du fait de l’importante inertie des bras équipés de pinces complexes. Ces robots sont équipés de transmissions sans jeu et de servomoteurs sans entretien qui conviennent aux applications haute vitesse (11 000mm/s) avec un positionnement précis (+/- 0,02mm). Le conditionnement de tous les composants facilite leur utilisation en salle blanche. Actuellement, 8 robots Scara montent les membranes sur le site de production, en équipes de 3 x 8, soit une disponibilité de 100%.
Après l’insertion des membranes, le montage des oxygénateurs s’effectue dans 2 cellules supplémentaires comportant chacune 2 robots à bras articulés qui saisissent les composants sur les palettes d’alimentation et les placent dans les postes de soudage. Les extrémités des composants du corps en polycarbonate sont chauffées jusqu’à atteindre un état pâteux, puis pressées ensemble et refroidies sous pression pour réaliser un assemblage robuste et totalement étanche à l’air. Le robot à bras articulé saisit les oxygénateurs dans les supports et les place sur la palette de transport. Là aussi, la disponibilité des robots est de 100%. Sur les 12 bras utilisés sur le site, il est nécessaire de remplacer uniquement une courroie dentée lors du contrôle annuel de maintenance.
Des contrôleurs multitâches identiques commandent tous les robots. La possibilité de connexion d’un système de traitement d’images, la prise en charge de 8 axes supplémentaires, les communications Ethernet haut débit et la détection anti-collision sans capteur permettent de connecter en guirlande les composants du système automatique conformément au cahier des charges sans devoir ajouter des fonctions supplémentaires telles que l’optimisation des cycles.
M.C
19 janv. 2011
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Re: Un robot pour assembler coeurs et poumons ?
by nour elhouda Sun 4 Nov - 4:02
Merci pour le partage 
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