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La industria farmacéutica recurre a la robótica para empacado

Dos nuevos sistemas robóticos pick and place para aplicaciones farmacéuticas utilizan un cobot y un robot de 6 ejes, respectivamente, para cargar blísters y tapar envases farmacéuticos asépticos primarios.

Robótica de embalaje: Cargador de blíster TaskMate Robotic Systems de ESS Technologies.
Robótica de embalaje: Cargador de blíster TaskMate Robotic Systems de ESS Technologies.

As√≠ como el COVID impuls√≥ el crecimiento del comercio electr√≥nico, tambi√©n impuls√≥ una serie de ‚Äúnegocios esenciales‚ÄĚ, entre los que destaca la atenci√≥n sanitaria. Antes de la pandemia, la industria farmac√©utica se hab√≠a quedado rezagada en la adopci√≥n de la automatizaci√≥n y la rob√≥tica, debido a la naturaleza altamente regulada del negocio. Pero la pandemia provoc√≥ una aceleraci√≥n masiva en la tasa de adopci√≥n de robots farmac√©uticos.

Seg√ļn A3 ‚Äď The Association for Advancing Automation, los pedidos de robots de las empresas norteamericanas de ciencias biol√≥gicas aumentaron un 69% en 2020 en comparaci√≥n con 2019. Y este crecimiento no muestra signos de detenerse. Un informe de Grand View Research predice que el mercado mundial de rob√≥tica farmac√©utica alcanzar√° los 357,9 millones de d√≥lares en 2030, y se espera que el mercado se expanda a una tasa compuesta anual del 9,2 % entre 2022 y 2030. Seg√ļn el informe, este crecimiento se puede atribuir a varios factores , incluida la capacidad de los sistemas automatizados para realizar de forma r√°pida y segura tareas repetitivas, como mover tubos de ensayo y l√≠quidos, contar p√≠ldoras y empaquetarlas, e inspeccionar el control de calidad. Grand View tambi√©n se√Īala que, seg√ļn la aplicaci√≥n, el segmento de recolecci√≥n y embalaje domin√≥ el mercado en 2021, debido a un aumento en la demanda de empaques personalizados.

Para satisfacer esta necesidad de recolecci√≥n y colocaci√≥n de productos farmac√©uticos, existen dos nuevos sistemas rob√≥ticos: una versi√≥n cobot del cargador de bl√≠ster TaskMate Robotic Systems de ESS Technologies y la soluci√≥n rob√≥tica de control y recolecci√≥n 3D (3D CPS) del proveedor de procesamiento as√©ptico Steriline. La l√≠nea existente de sistemas rob√≥ticos TaskMate de ESS Technologies integra robots multieje de Fanuc y efectores finales dise√Īados por ESS para crear soluciones de recogida y colocaci√≥n para una variedad de aplicaciones. El nuevo sistema de carga de bl√≠ster utiliza un cobot Fanuc CRX-10iA, un modelo de carga √ļtil de 10 kg con un alcance de 1.418 mm que est√° equipado con sensores y controles de fuerza para detener inmediatamente el movimiento del cobot si entra en contacto con algo s√≥lido.

Seg√ļn ESS, los atascos, la carga incompleta y la alimentaci√≥n de bl√≠steres vac√≠os representan fuentes de desperdicio y tiempo de inactividad en las m√°quinas de envasado de bl√≠ster. El cobot Fanuc est√° equipado con seguimiento de l√≠nea y visi√≥n para garantizar una carga cuidadosa de los bl√≠steres, minimizando las fallas de la m√°quina.

ESS puede dise√Īar una √ļnica celda rob√≥tica para manejar una variedad de productos, seg√ļn los requisitos del fabricante. Luego puede crear EOAT que puede seleccionar varios productos a la vez, con una funci√≥n de distribuci√≥n para llenar m√ļltiples ampollas con cada ciclo. Al incorporar conexiones neum√°ticas de liberaci√≥n r√°pida y tornillos de mariposa, un efector final rob√≥tico se puede quitar r√°pidamente y reemplazar con un nuevo EOAT para manejar un producto diferente. Seg√ļn ESS, esto tiene importantes ventajas en las l√≠neas de envasado que utilizan tiradas m√°s cortas para SKU independientes.

Robótica de embalaje: la solución de recogida y control robótico 3D de Steriline.Robótica de embalaje: la solución de recogida y control robótico 3D de Steriline.

Todos los sistemas rob√≥ticos TaskMate est√°n dise√Īados para ser compactos, de modo que puedan integrarse perfectamente en la estaci√≥n de carga de bl√≠ster para mantener el espacio requerido al m√≠nimo. El cargador de bl√≠ster rob√≥tico se puede integrar con nuevas m√°quinas de envasado de bl√≠ster o se puede utilizar con l√≠neas de envasado de bl√≠ster existentes para automatizar procesos de carga que antes eran manuales.

Steriline present√≥ el a√Īo pasado en PACK EXPO International otra soluci√≥n de selecci√≥n, √©sta dise√Īada para tapar y cerrar envases farmac√©uticos primarios. La soluci√≥n rob√≥tica de control y selecci√≥n 3D (3D CPS) incluye rob√≥tica y sistemas de visi√≥n y fue desarrollada en asociaci√≥n con ISS ‚Äď Innovative Security Solutions, una empresa derivada de la universidad t√©cnica Politecnico di Milano en Europa. La soluci√≥n es particularmente adecuada para tapar y cerrar envases de peque√Īos lotes que requieren un entorno as√©ptico, como en la medicina personalizada y la producci√≥n de terapias celulares y gen√©ticas.

Como explica Federico Fumagalli, director comercial de Steriline, la empresa contin√ļa innovando con la rob√≥tica en sus m√°quinas de llenado as√©ptico, desarrollando su software rob√≥tico internamente para ofrecer movimientos inteligentes y actividades que a menudo se realizan manualmente. Dice que en muchos casos, un brazo rob√≥tico se mover√° de A a B y de B a A, pero esta aplicaci√≥n muestra c√≥mo se puede programar la rob√≥tica mediante una c√°mara 3D que escanea, encuentra un buena trayectoria para moverse, recoge el tap√≥n y lo coloca en el vial.

La solución robótica de control y recolección 3D es un componente mecatrónico equipado con un sistema de visión que puede detectar herramientas dentro de un área definida y adaptar su función en pro de la retroalimentación relativa. Está compuesto por un brazo robótico, un selector, un sistema de visión estereoscópica de rayos infrarrojos (IR) y un software para planificar trayectorias, acceder a la base de datos de recetas e interpretar los datos de entrada provenientes de los sensores.

Durante el funcionamiento, el brazo robótico desplaza el recogedor por toda la zona de trabajo, cuyas dimensiones pueden modificarse en función de la longitud de las palancas. A continuación, algoritmos sofisticados generan trayectorias para permitir que el selector, ubicado en el extremo del brazo, alcance un artículo, lo recoja y luego lo mueva a su destino final. Estos caminos se generan en función de la información recibida por el sistema de visión 3D, que utiliza una técnica de medición basada en visión estereoscópica en la que una fuente de infrarrojos emite un patrón de luz IR que es visible para los sensores visuales y no para el ojo humano. Se detecta la dispersión de la luz adquiriendo un perfil de la escena. Esta tecnología permite que el sistema genere de forma autónoma trayectorias confiables para movimientos más simples y lineales y evite cualquier colisión con el entorno circundante.

‚ÄúEn la industria farmac√©utica, limitar la liberaci√≥n de part√≠culas durante procesos sensibles marca la diferencia porque reduce el riesgo de contaminaci√≥n‚ÄĚ, afirma Fumagalli. ‚ÄúCon esto en mente, buscamos diferentes soluciones sobre c√≥mo eliminar las partes principales que aumentaban la dispersi√≥n de part√≠culas durante, en este caso, los procesos de taponado y capeado. Por eso decidimos sustituir la tolva, la copa vibratoria y el carro lineal por robots combinados con un sistema de visi√≥n‚ÄĚ.

Los socios tambi√©n buscaron simplificar los cambios de formato. ‚ÄúLa flexibilidad es definitivamente un valor a√Īadido de las soluciones rob√≥ticas‚ÄĚ, a√Īade Alessandro Caprioli, socio de ISS ‚Äď Innovative Security Solutions. ‚ÄúDe hecho, con las soluciones est√°ndar, es necesario reconfigurar el proceso de producci√≥n y las partes mec√°nicas correspondientes para gestionar o manipular un contenedor diferente. Con una aplicaci√≥n rob√≥tica, generalmente s√≥lo es necesario configurar una receta diferente a trav√©s del software‚ÄĚ.