산업용 로봇
산업 제조
SEYMOUR TRI-21은 SEYMOUR Advanced Technologies(SAT)가 제작한 로봇 반자율 기계입니다. 안구 수술에 사용되는 마이크로니들을 이전보다 400% 더 빠르게 조립합니다. 클린룸의 좁은 공간을 위해 설계되었으며, 3대의 메카500 6축 로봇 팔을 탑재한 SEYMOUR TRI-21은 25mm 길이의 막대를 내부 지름 60마이크로미터(약 소금 한 알 또는 사람 머리카락 굵기)의 중공 실린더에 삽입할 수 있습니다.
제약 회사는 2022년 말까지 6대의 추가 SAT 기계를 도입하여 처리량을 2000% 늘릴 계획입니다.
한 안과 제약 회사가 안구 수술용 마이크로니들을 개발했습니다. 의료 산업에서는 조립이 매끄럽고 무균적이어야 하며, 이 회사는 이러한 마이크로니들을 조립할 더 효율적인 방법이 필요함을 인식했습니다.
목표는 바이오버든(bioburden)을 크게 줄이면서 생산성을 약 70% 높이는 것이었습니다. 이 공격적인 목표에 직면하여, 처음부터 완전히 새로운 로봇 솔루션을 구축하여 매우 구체적인 니즈를 충족할 수 있는 자동화 엔지니어를 고용하는 것이 가장 중요했습니다. 이 수준의 전문성을 가진 전문가를 찾던 중, 회사는 자율 산업 기술 제공업체인 SEYMOUR Advanced Technologies(SAT)의 도움을 받아 수술 도구의 극도로 정밀한 조립 공정을 자동화할 수 있는 독창적인 로봇 반자율 기계를 만들기로 했습니다.
25mm 길이의 막대를 정확히 중공 실린더에 삽입하는 자동화된 무균 정밀 조립 공정을 만드는 것, 클리어런스는 단 60마이크로미터(0.0015인치).
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현재 제조 환경에서 이 공정은 고배율 확대경과 사람의 손을 사용하여 수동으로 수행됩니다. 이는 극도로 지루하고 시간이 많이 소요되며, 시간당 평균 63개의 마이크로니들만 정확하게 생산할 수 있습니다. 삽입 공정 중 바늘 파손으로 인한 상당한 폐기물도 발생합니다. 또한 "바이오버든"(즉, 멸균 전 주어진 물질량에서 발견되는 오염된 유기체 수)으로 인한 오염 가능성이 증가합니다.
이 이니셔티브는 제약 회사에 많은 문제를 해결해 줄 것입니다:
또한 조립 공정 작업 중 SAT는 공통된 과제 하나를 발견했습니다. 바늘이 로봇의 모든 당김에서 정확히 같은 위치에 있지 않아 삽입 공정이 극도로 어려웠습니다.
이러한 과제에 대응하여 SAT는 SEYMOUR TRI-21을 만들었습니다. 정밀도, 멸균, 폐기물 제거를 실현하는 반자율 기계입니다. 3대의 6축 메카500 로봇이 주사기를 A지점에서 B지점으로 이동시키며 25mm 와이어를 바늘에 실패 없이 삽입합니다.
SEYMOUR TRI-21 솔루션을 더욱 신뢰할 수 있게 만드는 것은 회사의 마이크로니들이 이제 다른 제조업체들이 사용하는 수동 및 반자동 공정이 아닌 완전 자동화된 환경에서 생산된다는 점입니다.
설계:
SEYMOUR TRI-21의 설계가 제약 회사의 니즈에 맞춰지는 것이 중요했습니다. 여기에는 다음이 포함되었습니다:
7가지 SI 기본 단위는 다음과 같습니다:
이것들 또는 제품과 관련된 하위 집합을 모니터링함으로써 SAT 솔루션은 제품이 반복 가능하고 예측 가능해지도록 검증할 수 있으며, 궁극적으로 기술을 개선하고 진화시킵니다.
SAT는 또한 운영과 방향을 지원하는 데이터를 모니터링하고 제공합니다. 제품 품질에 영향을 미치는 변수는 무수히 많지만, 제품이 일관되게 작동하는 좁은 창만 존재합니다. 이 프로젝트에서 품질 창은 60마이크로미터였습니다.
현재 1,000 평방피트 클린룸 공간에서 제약 회사는 최대 2명이 8시간 교대 근무할 수 있습니다. 각 훈련된 작업자는 시간당 약 63유닛, 분당 1유닛을 생산할 수 있습니다. 일반적인 교대 근무 시 이는 1인당 평균 500유닛으로 해석됩니다.
새로운 60"w x 42"d x 77"h SEYMOUR TRI-21과 1명의 운영자는 이제 시간당 약 250유닛(분당 4개), 8시간 교대당 2,000유닛을 생산할 수 있습니다. 이는 처리량 400% 증가입니다!
이 모듈형 로봇 기계는 R&D뿐만 아니라 우수제조관리기준(GMP) 상업용으로도 사용될 수 있습니다. 이제 같은 클린룸에 6대의 서로 다른 장비를 배치하여 독립적으로 작동시킬 수 있으며, 한 번에 2~10명의 운영자가 작업할 수 있습니다.
SAT CEO 롭 세이모어(Rob Seymour)에 따르면, "안과 제약 회사가 SEYMOUR TRI-21을 완전히 도입하면 전체 생산성을 최소 70% 높이고 최소 95% 성공률을 달성할 것입니다. 바이오버든도 크게 줄어들 것입니다." 그는 이어 "내년에 회사는 라인에 6대의 추가 SAT 로봇을 추가하여 2022년 말까지 생산량을 2000% 늘릴 것입니다."라고 말했습니다.
이 기사의 한 버전은 SAT 공식 웹사이트에 처음 게재되었습니다. 허가를 받아 재생산했습니다.
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산업용 로봇
조립 로봇이 라인에서 작동하는 걸 보는 것만큼 멋진 건 없습니다. 로봇 조립 암의 지칠 줄 모르는 신뢰성과 효율성은 볼 만한 광경입니다. 하지만 이런 놀라운 시스템이 그냥 생겨나는 건 아닙니다. 태어나지 않습니다. 만들어집니다. 조립 로봇은 다른 모든 로봇 암처럼 설계, 제조, 조립으로 세상에 나옵니다. 엔지니어들이 베이스에서 손목까지 로봇을 만들고, 모든 걸 컨트롤러에 연결합니다. 하지만 시설 수작업에서 로봇 조립으로 전환이 올바르게 안 되면 제조업체에 골칫거리로 이어질 수 있습니다. 제조업체가 먼저 해야 할 일은 조립 공정 중
크로마뇽 시대까지 거슬러 올라가면, 인간은 일상생활에 쓰일 도구를 만들어 왔습니다. 동굴에서 나와 구조물과 도시를 이루면서 목수, 구두장이, 재봉사 같은 장인 형태의 제조업체가 등장했습니다. 인간은 항상 도구와 물품을 조립해 왔습니다. 이제 조립 로봇도 그 대열에 합류했습니다. 산업혁명과 조립 라인의 등장 산업혁명과 함께 공장이 도입되고 조립 라인이 등장하면서 제조 규모가 확대되었습니다. 조립 라인은 작업자가 완제품을 혼자 조립하는 대신 한 부품을 반복적으로 조립하는 데 집중할 수 있게 했습니다. 로봇 자동화의 태동 수작업 조립이