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Parece ser una nueva ley de la naturaleza: cualquier cosa que pueda digitalizarse, lo será. Incluido en instalaciones de producción de sala limpia. Los días 19 y 20 de noviembre de 2019 en Frankfurt, la feria Cleanzone demostrará cómo se puede poner esto en práctica en empresas individuales.
Las tecnologías digitales ofrecen un enorme potencial para aumentar la eficiencia y la calidad de la producción. Mientras que los esfuerzos iniciales se centraron en la recopilación de datos, las personas ahora están dando el siguiente paso: habilitar la comunicación. Esto lleva rápidamente a la automatización, al despliegue de robots y a sistemas de optimización automática. Mientras que el control de la contaminación ya se ha automatizado en gran medida en la industria de semiconductores, con muchos de los procesos encapsulados (que tienen lugar en mini-entornos), la tendencia ahora se está moviendo a otras industrias, incluidos los sectores automotriz, farmacéutico y biotecnológico.
Según Egon Buchta, de Ingenieurbüro & Reinraumservice Egon Buchta GmbH en Wannweil: “Cuanto más exigentes son los requisitos para una sala limpia, mayores son las ventajas que ofrece la automatización y el uso de robots. Esto se debe a que las personas son la fuente principal de microorganismos y contaminación por partículas, y por lo tanto presentan el mayor riesgo de interrupciones y tiempos de inactividad ”. No hace falta decir que la automatización también ayuda a combatir la falta de especialistas y personal calificado en el sector.
Es por eso que los robots ya están activos en salas limpias. Estas no son versiones humanoides con cabeza, brazos y piernas, sino más bien una amplia gama de pinzas de uno o varios brazos y unidades de desinfección autónomas móviles, como el Robot UVD que fue presentado en Cleanzone 2018 por LabTec Labortechnik. Después de la limpieza manual por parte del personal humano, estos robots llevan a cabo una limpieza final en la que la luz ultravioleta concentrada se ilumina en ´puntos críticos de infección´ en instalaciones de producción farmacéutica, laboratorios y salas de hospitales. Estos robots de desinfección pueden iniciarse con una aplicación, luego de lo cual viajan independientemente a su lugar de implementación. Una vez que el robot ha completado su tarea, informa que "las bacterias han sido eliminadas en el punto de acceso", crea un registro y abandona la habitación.
La automatización y la robotización requieren diálogo
En campos que están sujetos a regulaciones estrictas, la automatización y la robotización plantean desafíos particulares para la producción. Estos son solo algunos de los problemas que pueden surgir: una empresa familiar en la industria farmacéutica está tratando de devolver su producción en el extranjero a Europa. Los factores de calidad y costo hacen que sea aconsejable cambiar a la automatización a gran escala como parte de esta transferencia, ya que esa es la única forma en que el regreso a casa es financieramente viable. Para un proceso de mezcla complejo, hay una serie de mezcladores automáticos compatibles con salas limpias que podrían usarse, pero estos serían incapaces de resistir las fuerzas centrífugas creadas por el proceso existente. Alternativamente, hay sistemas de robots que son mecánicamente lo suficientemente robustos, pero estos no son adecuados para su uso en salas limpias. ¿Lo que se debe hacer?
Otro ejemplo: como parte del proceso de control de calidad en una instalación de producción farmacéutica, diez empleados están tomando muestras del proceso en curso de forma manual. El objetivo es automatizar este paso, y las pruebas iniciales utilizando un sistema piloto en el laboratorio arrojaron resultados prometedores. Pero aquí es donde surgen las preguntas: ¿Qué se puede hacer para desinfectar los sistemas mecánicos de los robots? ¿Cómo deben tratarse los residuos químicos?
En cada uno de estos ejemplos, una cosa es necesaria: el operador, y si es necesario también sus proveedores, tienen que sentarse con expertos en salas blancas especializadas en microbiología para la industria farmacéutica y trabajar juntos en el desarrollo de soluciones prácticas. El resultado podría, por ejemplo, implicar tomar robots con capacidades mecánicas adecuadas y hacerlos compatibles con salas blancas mediante la adición de revestimientos y encapsulaciones. O bien, un robot compatible con salas blancas podría actualizarse mecánicamente para que pueda realizar las tareas deseadas. Puede ser necesario un robot adicional para la eliminación de residuos.
Salas limpias que respiran
Josef Ortner, Ortner Reinraumtechnik GmbH, Villach, está seguro: “Los sistemas automatizados son más confiables que las personas. Impulsan la innovación. En las últimas semanas, he sido testigo del lanzamiento de un proyecto interesante en la industria farmacéutica con el lema ´Automatización en la industria farmacéutica, que incluye pasos ascendentes y descendentes como el llenado y la mezcla´. Mucho ha sucedido en esta área en los últimos años ”.
En la interacción entre la tecnología digital y los controles automatizados, el uso de datos de control de acceso para ajustar los volúmenes de intercambio de aire puede abrir oportunidades adicionales, porque si un sistema inteligente sabe cuántos empleados hay en la sala limpia, puede garantizar que los volúmenes de intercambio de aire sean más altos para veinte personas que para cuatro. La sala limpia puede respirar.
¿Oportunidades ilimitadas? Para lograr un ajuste aún mayor, los expertos esperan que la tecnología de medición alcance un nivel completamente nuevo. Si bien se han optimizado muchas cosas durante los últimos quince años, en realidad no será posible que una sala limpia o incluso una fábrica entera ´respire libremente´ hasta que los procedimientos de medición de puntos de acuerdo con ISO 14644 hayan sido reemplazados por la detección de áreas más grandes o incluso espacios tridimensionales. Los datos obtenidos de esta manera pueden compilarse en una estación central de monitoreo y evaluarse digitalmente. En efecto, esto crea un mapa dinámico de contaminación para toda la sala limpia, por lo que los cambios en la contaminación a lo largo del tiempo se pueden usar como información adicional para ajustar los volúmenes de intercambio de aire. Esto afecta tanto a los microorganismos como a la contaminación por partículas.
Bombas para dispensadores de jabón y desinfectantes producidos en un ambiente limpio
Incluso los componentes supuestamente "simples" deben controlarse cuidadosamente para detectar partículas y contaminación biológica. Las bombas para dispensadores de jabón y desinfectante ofrecen un buen ejemplo. Estos se producen en una sala limpia ISO clase 7 utilizando un proceso de moldeo por inyección de plástico en el que la función de los empleados se limita a suministrar a sus ´colegas´ de robot piezas individuales. Esto se debe a que elegir varias partes de diferentes contenedores y pasarlas en las cantidades adecuadas sigue siendo un desafío para los robots.
Aun así, Markus Thamm, cleanroom.de GmbH, Heidelberg, cree que: “Este proceso también se automatizará a largo plazo. Tan pronto como las cantidades que se tratan aumentan, vale la pena desarrollar una solución de automatización específica del producto ”. No hay mejor lugar para comenzar un diálogo sobre las oportunidades que presentan las tecnologías digitales, la automatización y la robotización que en una feria especializada: como Cleanzone los días 19 y 20 de noviembre de 2019 en Frankfurt am Main.
