MITSUBISHI ELECTRIC Changes for the Better
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Los robots de Mitsubishi Electric ayudan a impulsar el control de calidad en la línea de pruebas de inhaladores de alta velocidad

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Un fabricante farmacéutico líder especializado en inhaladores para el asma ha transformado sus operaciones de pruebas en línea gracias a una solución de control de calidad automatizada desarrollada por Mitsubishi Electric y el integrador de sistemas líder Optimal Industrial Automation. El innovador sistema utiliza dos brazos robóticos articulados de cumplimiento selectivo (SCARA) y componentes adaptados al sistema, como un PLC de plataforma MELSEC-iQ y el software SCADA MAPS.

La solución de control de calidad totalmente automatizada aumentó 30 veces las tasas de detección de fugas para el análisis de gases farmacéuticos en línea durante la producción de inhaladores, lo que redujo significativamente los costos de fabricación y la generación de desechos.

La entrega de medicamentos de calidad es imprescindible para los fabricantes farmacéuticos, ya que garantiza que el tratamiento sea seguro y terapéuticamente eficaz. Al producir botes de inhaladores de dosis medida (MDI), que se utilizan normalmente para la administración de medicamentos respiratorios para personas que sufren de asma, es esencial que todos los productos lanzados al mercado puedan generar un aerosol adecuado de la formulación de un medicamento. Para ello, es necesario llenar los bidones con un nivel óptimo de gas licuado a presión, luego comprobar si hay fugas de gas y desechar los bidones defectuosos.

Si bien la detección de fugas de propelente de gas en los recipientes de MDI es de suma importancia, los métodos convencionales no automatizados sufren una serie de limitaciones. La automatización puede abordar estos problemas y ayudar a los fabricantes farmacéuticos a mejorar su rentabilidad. En particular, las pruebas automatizadas ayudan a alejarse de las inspecciones manuales de fugas fuera de línea, que ralentizan la producción y reducen los volúmenes generales. La adopción de pruebas en línea o en línea significa que los operadores no necesitan recolectar muestras físicamente y pueden lograr un rápido aumento de la productividad.

Además, mediante la instalación de sistemas automatizados también es posible aumentar la precisión, probando cada bote individual. La detección de fugas convencional se lleva a cabo como una prueba de final de línea en una o unas pocas muestras de cada lote. Esto significa que si un solo recipiente está defectuoso, todo el lote puede desecharse, lo que resulta en un alto desperdicio, costo y poca eficiencia. Por otro lado, si la muestra examinada pasa la prueba de control de calidad, esto no excluye la posibilidad de que permanezcan artículos fuera de especificación en el lote, que pueden entrar al mercado.

La automatización aporta un soplo de aire fresco en la fabricación de inhaladores

Estos beneficios eran particularmente atractivos para un fabricante con visión de futuro de botes de MDI presurizado (pMDI), que quería impulsar el rendimiento en sus estrategias de control de calidad. Para implementar un sistema fiable y avanzado, la empresa farmacéutica se puso en contacto con Optimal, experto en control de procesos e integración de sistemas.

Nigel Penny, Project Manager at Optimal Industrial Automation, comenta: "Sabíamos que la aplicación requeriría un alto nivel de precisión y repetibilidad en el control de posición para mover y supervisar eficazmente los botes de pMDI. Mitsubishi Electric ofrece robots pequeños muy fiables y completos, que son fáciles de sincronizar y controlar, utilizando potentes controladores y software intuitivo. También apreciamos el soporte técnico y la asistencia ofrecida, que ayuda a ofrecer el tipo de soluciones avanzadas a medida en las que nos especializamos".

El innovador sistema automatizado de detección de fugas desarrollado por Mitsubishi Electric y Optimal consiste en un transportador de carrusel que funciona a velocidad constante y está compuesto por 86 soportes de cavidad, conocidos como 'discos'. Estos sujetan los botes individuales y los transportan a través de un túnel, diseñado para ayudar a concentrar cualquier fuga de gas al sellar la parte superior e inferior de los discos. Se utiliza un analizador de gas láser sensible para analizar el aire que rodea los bidones. Si se encuentra que un artículo está defectuoso y tiene fugas, incluso una pequeña cantidad de gas propulsor, se desecha. Los operadores pueden monitorear el proceso en tiempo real a través de la plataforma MAPS SCADA de Mitsubishi Electric, que comparte información con los analizadores de gas.

La importancia de los robots totalmente sincronizados

El sistema utiliza dos robots SCARA de cuatro ejes de la serie FR de Mitsubishi Electric, que colocan los botes correctamente en el disco móvil y colocan todos los artículos que pasan por la prueba de fugas en un transportador de salida. Los robots de "pick-and-place" están controlados por un potente PLC de plataforma iQ para garantizar una sincronización exacta. Esto permite que el robot manipule bidones en movimiento sin necesidad de detener el transportador, evitando cualquier interrupción en la línea.

Martin Gadsby, Director at Optimal Industrial Automation, explica: "La sincronización en esta línea es fundamental porque los recipientes son inestables y pueden volcarse a menos que el movimiento de los robots y los transportadores coincida perfectamente". Steve Kirby, Key Account Manager at Mitsubishi Electric, agrega: "El PLC de la serie iQ es ideal para cumplir con los niveles de velocidad y precisión requeridos por el sistema. El controlador ejecuta procesos de comandos en cuestión de nanosegundos. También ofrece un módulo de registro de datos de alta velocidad, donde la función de muestreo se sincroniza con el escaneo de secuencia".

Este último aspecto ayudó aún más a crear una configuración completa e inteligente. En efecto, Mitsubishi Electric y Optimal permitieron que el PLC interactuara con el analizador de gases, procesara y registrara los resultados de cada prueba pMDI individual, además de ofrecer informes exportables de los datos analíticos de los recipientes para cada lote.

Llevando el control de calidad al siguiente nivel

El sistema de detección de fugas resultante, ahora en pleno funcionamiento, puede procesar 180 botes de pMDI por minuto y rechazar artículos defectuosos individuales, en lugar de lotes completos. Como resultado, los fabricantes farmacéuticos podrían beneficiarse de reducciones sustanciales en la generación de residuos, al tiempo que optimizan el uso de los recursos y de la planta de producción en general.

Nigel Penny comenta: "Ha sido un verdadero placer trabajar con Mitsubishi Electric y estamos muy satisfechos con el resultado del proyecto. Las amplias capacidades de la empresa en automatización de fábricas fueron cruciales para ofrecer el alto nivel de rendimiento y precisión requerido por la línea de producción y pruebas. Además, los ingenieros expertos establecieron una estrecha colaboración con Optimal y el cliente final con el fin de ofrecer un sistema altamente eficaz y una entrega sin problemas".

Steve Kirby concluye: "Estamos encantados de haber participado en este proyecto y ayudar a establecer un sistema altamente efectivo. La aplicación demuestra cómo los robots avanzados y los equipos de automatización pueden mejorar el control de calidad en sectores altamente regulados, como la industria farmacéutica y de las ciencias de la vida".