자이머젠(Zymergen), 메카500 로봇으로 연구실 자동화 강화

캘리포니아 기반의 과학 및 소재 혁신 기업 자이머젠(Zymergen)은 생명과학 시설에서 실험 자동화를 위해 수십 대의 메카500 로봇을 통합했습니다. 자이머젠은 유연하고 신뢰할 수 있으며 빠르고, 프로그래밍하기 쉽고, 처리량을 최대화할 수 있는 연구실 자동화 솔루션이 필요했습니다. 메카500은 모듈형 자동화 시스템에 통합되어 다른 솔루션 대비 비용을 낮추고 통합 시간을 8배 단축했습니다. 또한 유연성을 극대화하고 유지보수 없는 운영을 가능하게 했습니다.

과제

자이머젠은 마이크로타이터 플레이트를 다양한 생명과학 기기 간에 이송하는 등 실험실 공정을 자동화하기 위해 정확하고 신뢰할 수 있는 로봇이 필요했습니다. 그들의 목표는 빈번하게 변화하는 공정, 팀, 실험실 공간 제약에 쉽게 적응할 수 있는 모듈형 자동화 솔루션을 개발하는 것이었습니다. 솔루션은 다용도, 사용자 친화적, 쉬운 프로그래밍을 유지하면서 처리량을 최대화해야 했습니다.

메카500 통합 전, 자이머젠은 수많은 기기를 서비스하는 대형 로봇을 사용하여 생명과학 기기를 통합했습니다. 그러나 이 로봇들은 모듈형 애플리케이션에 부적합했습니다. 큰 설치 면적과 높은 비용이 유연성, 속도, 처리량, 확장성을 제한했습니다.

자이머젠은 여러 다른 솔루션을 탐색했습니다. 여기에는 로봇을 자체 제작하고 공급업체와 협력하여 기성 부품으로 로봇을 설계하는 것이 포함되었습니다. 그러나 메카500을 발견한 후, 자이머젠은 "메카500이 매우 잘 작동했고 매우 경쟁력 있는 가격으로 제공되었기 때문에 이 두 프로젝트를 모두 중단하기로 결정했습니다"라고 자이머젠의 선임 자동화 엔지니어 제이 데이비(Jay Davey)는 말합니다.

자이머젠 공장의 두 메카500 로봇 팔 동영상

솔루션

메카500을 장착한 자이머젠은 재구성 가능한 자동화 카트(RACs) — 미래 생산 라인을 위한 새로운 모듈형 자동화 시스템을 개발했습니다. "이 로봇의 컴팩트한 크기가 정말 마음에 듭니다"라고 데이비는 말합니다. 로봇의 작은 크기는 시스템의 처리량 워크로드를 효과적으로 분배할 수 있게 했습니다. "로봇이 작업에 적합한지 확인하기 위해 광범위한 테스트를 수행했으며 결과에 매우 만족합니다"라고 데이비는 설명합니다.

메카500은 생명과학 기기에 마이크로타이터 플레이트를 픽앤플레이스하는 데 사용됩니다. 시스템은 기기당 1대의 로봇을 사용하도록 설계되어 더 높은 처리량과 더 신뢰할 수 있는 시스템을 가능하게 합니다. 커스텀 그리퍼에 리니어 레일 가이드를 장착하는 것 외에는 통합에 다른 수정이 필요하지 않았습니다.

"메카데믹의 메카500에 도달한 이유는 좋은 가격, 높은 정확도, 우리가 찾던 조건에 완벽하게 부합하면서 신뢰성도 높였기 때문입니다"라고 데이비는 말합니다.

결과

유연성 증대

다양한 크기와 모양의 생명과학 기기를 다루기 위해 높은 유연성이 필요했으며, 이는 로봇을 다양한 방식으로 장착함으로써 달성되었습니다. "메카500 로봇의 장점 중 하나는 다양한 방향으로 장착하기가 얼마나 쉬운지입니다... 어떤 방향으로든 장착할 수 있는 것이 로봇을 다양한 곳에서 사용할 수 있게 하는 데 필수적입니다"라고 데이비는 말합니다. 자이머젠의 다음 단계는 추가 메카500 로봇을 도입하고 일부를 수직 리니어 가이드에 장착하는 것입니다.

통합 시간 8배 단축

메카500 사용으로 다른 솔루션 대비 통합 시간이 거의 8배 단축되었습니다. "메카500 로봇 통합 경험이 매우 좋았습니다. 다른 생명과학 기기와 조율하여 제어하는 소프트웨어를 효과적으로 1~2개월 만에 작성했습니다. 비교하자면, 많은 맞춤형 로보틱스 솔루션은 하드웨어와 소프트웨어 노력이 수개월(아마 6~9개월) 지속되어 우리가 메카500으로 가진 것에 비해 품질이 훨씬 떨어지는 결과에 도달했습니다"라고 데이비는 말합니다.

유지보수 없는 운영

메카500 사용으로 자이머젠의 자동화 엔지니어와 과학자들이 "세부적인 관리에 신경 쓰는 대신 계획과 생성된 데이터에 대해 훨씬 더 많이 생각할 수 있게 되었습니다"라고 자이머젠의 자동화 과학자 피터 켈리(Peter Kelly)는 말합니다. 메카500은 24/7 유지보수 없는 운영을 가능하게 하여 장비 스테이징, 기기 간 이동, 장비 스케줄링 시간 관리의 필요성을 제거했습니다.

자이머젠 소개

자이머젠은 바이오팩처링(biofacturing) 분야의 리더입니다. 유전체학, 머신 러닝, 연구실 자동화의 발전을 기반으로, 회사는 자연과 협력하여 농업부터 전자, 소비재, 제약 등 산업 전반에 걸쳐 이전에 상상하지 못한 소재와 제품을 만듭니다. 회사의 특징 중 하나는 유연한 자동화 시스템을 광범위하게 사용한다는 점입니다. 자이머젠 자동화 그룹은 우리의 메카500 산업용 로봇에 크게 의존하는 재구성 가능한 자동화 카트(RACs) 맞춤형 모듈형 시스템을 만들었습니다. 자이머젠과 그들이 혁신적인 제품을 더 빠르고 지속 가능하게 시장에 출시하는 방법에 대해 더 알아보려면 웹사이트를 방문하세요.

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