Mise en œuvre de systèmes automatisés dans la fabrication médicale

Par Brad Goldbeck, directeur de l'ingénierie, Trelleborg | 16 août 2023

La combinaison des progrès technologiques, de la pénurie de travailleurs qualifiés et de la nécessité d’utiliser efficacement les employés disponibles stimule l’automatisation dans la fabrication médicale. Selon un article de The Hartman Team, le secteur manufacturier américain compte aujourd'hui plus de deux millions d'emplois non pourvus et les employeurs qui n'agissent pas maintenant seront confrontés à de plus graves problèmes à l'avenir. Cependant, les systèmes automatisés sont complexes et décider où et comment les appliquer nécessite une compréhension complète des subtilités impliquées dans le développement et les qualifications des équipements.

Lutter contre les idées fausses populaires

La perception dominante est que l’automatisation supprime des emplois. Cependant, l’automatisation vise à faciliter l’exécution de tâches ou à permettre le redéploiement du travail humain vers d’autres domaines. Plutôt que des tâches simplistes et répétitives, les employés peuvent se concentrer sur des tâches qui nécessitent une réflexion critique et une attention aux détails, comme l'inspection qualité. Avec l’automatisation, les travailleurs remplissent des rôles plus sûrs, plus intéressants et moins éprouvants physiquement.

Les avantages de l'automatisation incluent une réduction des temps de production et une productivité accrue dans un monde où les clients s'attendent à des délais d'exécution rapides. La production peut également être simplifiée et maintenue uniforme, permettant une quantification plus précise des équipements.

L'automatisation assure également la cohérence en éliminant le risque d'erreur humaine et de blessure. Par exemple, le surmoulage nécessite une force pour placer correctement le premier coup, ce qui entraîne une fatigue et un inconfort pour l'opérateur au fil du temps. La variabilité augmente avec les changements de personnel, car les opérateurs peuvent exécuter la même tâche différemment. De plus, si un opérateur se concentre moins sur les techniques correctes et les mesures de sécurité en raison de la nature répétitive de la tâche, le risque d'erreur humaine entraînant des blessures et des problèmes de qualité augmente.

Lorsqu’elles sont conçues et programmées correctement, les machines sont essentiellement parfaites dans la mesure où elles sont exemptes d’erreurs humaines et d’incohérences. L'automatisation permet de gérer les pics importants et inattendus de la demande des clients, créant ainsi une opération de base stable et suffisamment évolutive pour faire face aux pics de demande.

Identifier les opportunités d’automatisation

L'évaluation du retour sur investissement aide les entreprises à décider où et quand déployer l'automatisation. Un ingénieur en automatisation analyse les pièces et les procédures impliquées dans la production. La géométrie d'une pièce évaluée à l'aide de dessins CAO est une considération primordiale. Plus tard dans le processus, les modèles imprimés en 3D peuvent montrer aux ingénieurs comment une pièce évoluera tout au long du processus de production et le type d'inspections qualité nécessaires. Le volume de production, y compris le nombre de pièces prévues et le moment où elles sont nécessaires, est également un facteur à prendre en compte. Les programmes exécutant de gros volumes sur plusieurs gammes de produits généreront des retours plus rapidement.

Les exigences de traitement sont une autre considération majeure. Certaines pièces peuvent entrer en transformation directement après la production, tandis que d'autres doivent être emballées à un autre endroit. Pour évaluer avec succès toutes ces considérations fondamentales et leurs implications, les ingénieurs de fabrication doivent collaborer dès le départ avec les équipes de conception des clients.

Réaliser l'investissement

L'objectif principal d'un fournisseur de systèmes automatisés doit être de produire des résultats précisément conformes aux attentes du client. En collaboration avec le client, ils doivent déterminer combien d'argent doit être investi dans l'automatisation afin de maintenir le prix global des pièces aussi bas que possible.

Les applications automatisées hautement personnalisées nécessitent généralement que le client participe à l'investissement de développement, voire l'assume entièrement. Les coûts de développement de processus automatisés pour des tâches plus générales qui s'appliquent à plusieurs programmes et pièces et/ou utilisés pour plusieurs clients sont plus susceptibles de nécessiter un investissement élevé de la part du fournisseur.