Bei der Herstellung medizinischer Komponenten gelten besonders hohe Anforderungen an Prozesssicherheit und Qualität. Bereits kleinste Montagefehler können die Funktion eines Produkts beeinträchtigen. Vor diesem Hintergrund entwickelte Ide-Ativa im italienischen Medizintechnikcluster Mirandola eine automatisierte Fertigungslinie für Komponenten von Onkologie-Infusionssets. Grundlage des Konzepts sind Robotiklösungen und ein Digital Twin von ABB Robotics, die bereits in der Planungsphase eine virtuelle Absicherung der gesamten Produktion ermöglichen.
Digital Twin verlagert die Inbetriebnahme in die virtuelle Welt
Bevor die erste Anlagenkomponente installiert wurde, entstand die komplette Produktionslinie zunächst als digitales Modell. Mithilfe der Simulationssoftware „RobotStudio“ konnten sämtliche Roboterstationen, Materialflüsse, Fördertechnik und Bildverarbeitungssysteme virtuell abgebildet werden. Dadurch ließen sich Bewegungsabläufe verbessern, Arbeitsbereiche überprüfen und mögliche Kollisionen bereits während der Projektierung ausschließen. Da der eingesetzte Virtual Controller die reale Robotersteuerung exakt nachbildet, konnten Programme und Prozessabläufe unter realitätsnahen Bedingungen getestet werden. Erst nach erfolgreicher Validierung erfolgte die Umsetzung der Fertigungslinie.
Robotik übernimmt präzise Montageaufgaben
Für die automatisierte Montage setzt Ide-Ativa auf kollaborative Robotik von ABB Robotics. Die Produktionslinie besteht aus vier miteinander vernetzten Montagestationen mit einem „YuMi“-Roboter sowie drei „GoFa“-Cobots. Die Roboter übernehmen wiederkehrende Montage- und Handhabungsprozesse mit hoher Wiederholgenauigkeit. Dadurch werden Qualitätsabweichungen reduziert und gleichzeitig konstante Prozessbedingungen geschaffen. Das Bedienpersonal wird von monotonen Tätigkeiten entlastet und kann sich stärker auf die Prozessüberwachung und Optimierung konzentrieren.
Produktionsdaten schaffen Transparenz über den gesamten Fertigungsprozess
Neben der Automatisierung bildet die durchgängige Datenerfassung einen wesentlichen Bestandteil der Lösung. Dafür implementierte Ide-Ativa die Software-Plattform „OptiFact“. Diese führt Informationen aus Robotern, SPS-Steuerungen, Sensorik und Bildverarbeitung zentral zusammen. In Echtzeit stellt die Plattform Produktionsdaten bereit und unterstützt bei der Analyse von Prozessabweichungen. Treten Unregelmäßigkeiten auf, lassen sich deren Ursachen anhand der erfassten Parameter schnell nachvollziehen. Gleichzeitig entsteht für jedes gefertigte Infusionsset eine vollständige digitale Dokumentation, die Qualitätsnachweise vereinfacht und Audits unterstützt.
Digital Twin verbessert Qualität und Anlagenverfügbarkeit
Die Kombination aus virtueller Planung, Robotik und kontinuierlicher Datenauswertung wirkt sich nicht nur auf die Produktqualität aus. Auch Stillstandszeiten können reduziert werden, da Fehler schneller lokalisiert und Prozessanpassungen gezielt umgesetzt werden können. Durch die automatisierte Bildverarbeitung werden fehlerhafte Bauteilausrichtungen oder Montageabweichungen bereits während des Produktionsprozesses erkannt. Das verbessert die Prozessstabilität und reduziert den Aufwand für nachgelagerte Qualitätsprüfungen.
Digital Twin verbindet Robotik mit datenbasierter Fertigung
Das Projekt von Ide-Ativa zeigt, wie sich Digital Twin, kollaborative Robotik und digitale Produktionsdaten zu einer integrierten Fertigungslösung verbinden lassen. Die virtuelle Inbetriebnahme verkürzt Engineering-Prozesse, während die kontinuierliche Datenerfassung für mehr Transparenz entlang des gesamten Fertigungsprozesses sorgt. Gleichzeitig ermöglicht die digitale Dokumentation eine lückenlose Rückverfolgbarkeit jedes einzelnen Produkts und erleichtert den Nachweis von Qualitäts- und Prozessdaten. Damit geht die Lösung über klassische Automatisierung hinaus und unterstützt den Aufbau intelligenter, vernetzter Produktionsumgebungen für regulierte Fertigungsprozesse.
