Cobot per assemblaggio flessibile in ambito farmaceutico
Introduzione di cobot Universal Robots per l'assemblaggio di dispositivi medici monouso in ambiente GMP, con piena flessibilità di cambio formato.
15
Referenze gestite
8 min
Tempo cambio formato
+85%
Produttività
< 0,01%
Errori assemblaggio
Il problema
Un produttore di dispositivi medici monouso (siringhe pre-riempite, 15 referenze diverse) gestiva l'assemblaggio su isole manuali. La variabilità dimensionale tra referenze rendeva difficile l'automazione rigida. In più, l'ambiente GMP (ISO 7) imponeva vincoli stringenti su materiali, lubrificazioni e gestione particelle dell'automazione.
La soluzione
Due cobot Universal Robots UR10e in configurazione tandem, con cambio gripper elettrico (nessun pneumatico = zero emissioni in ambiente GMP). Il cobot esegue: prelievo componenti da cassette vibranti, assemblaggio con forza controllata (±0,5 N), ispezione visione integrata, deposito su nastro sterilizzazione. Il cambio formato richiede 8 minuti (software recipe + scambio gripper meccanico tool-free).
Dettaglio progetto
Il progetto richiedeva un approccio radicalmente diverso dall'automazione rigida tradizionale. La varietà di referenze (da 1 ml a 20 ml, 5 layout di assemblaggio diversi) e la frequenza dei cambi formato (mediamente 3 al giorno) rendevano improponibile una macchina dedicata.
Perché il cobot
La scelta del cobot UR10e è motivata da tre fattori: (1) payload adeguato (10 kg con gripper) per la famiglia di prodotti, (2) certificazione per ambienti cleanroom (corpo in acciaio inox, nessuna lubrificazione esterna), (3) programmazione tramite teach pendant intuitivo, accessibile agli operatori senza background robotico.
Integrazione GMP
Il principale ostacolo è stato il rischio di generazione particelle. Abbiamo risolto con: gripper elettrico servo (zero pneumatica), copertura braccio in PVC antistatico, pulizia validata secondo procedura interna del cliente. L'installazione è avvenuta in zona ISO 7 con qualifica IQ/OQ completata in 4 settimane.
Sistema di visione integrato
La telecamera montata a polso del robot verifica la corretta presa componente prima dell'assemblaggio, eliminando il rischio di doppio caricamento o presa errata. Il rate di falso rigetto è stato ottimizzato a < 0,1% per evitare interruzioni inutili.
Trasferimento competenze
Abbiamo incluso 3 giorni di formazione interna per gli operatori e 2 giorni per i manutentori. Il cliente è ora autonomo nella gestione di nuovi recipe per eventuali nuove referenze.
ROI
Il sistema ha generato un risparmio annuo di €180.000 (2 operatori equivalenti + riduzione scarti). Il payback è previsto in 22 mesi.
Tecnologie utilizzate
- Universal Robots UR10e
- Gripper elettrico OnRobot RG2-FT
- Visione Basler ace2 integrata a braccio
- Alimentatore vibrante Afag
- PLC Omron NX1 per supervisione cella
Settore
Farmaceutico
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