Robots de ABB ayudan a los dispositivos sanitarios, médicos y farmacéuticos en todo el mundo

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Precisos, rápidos, flexibles, incansables y capaces de trabajar las 24 horas del día, los robots pueden apoyar a la fuerza laboral humana y transformar la calidad, la capacidad y el coste de las operaciones

Robots de ABB ayudan a los dispositivos sanitarios, médicos y farmacéuticos en todo el mundo

La atención médica nunca ha estado más en el centro de atención que ahora. Desde la producción de dispositivos farmacéuticos y médicos hasta laboratorios médicos y de investigación, las últimas soluciones de robótica pueden apoyar a la fuerza laboral humana y transformar la calidad, la capacidad y el coste de las operaciones.

Los fabricantes de dispositivos médicos y farmacéuticos están bajo presión y necesitan soluciones creativas que puedan mejorar la eficiencia y la calidad de sus operaciones, controlar los costes y acelerar los tiempos de investigación y desarrollo para lanzar productos de manera más rápida, mientras se enfrentan a la escasez de profesionales calificados para realizar estas tareas. La automatización puede ayudar a superar estos desafíos y mejorar la seguridad del personal, con robots capaces de completar tareas repetitivas hasta un 50 por ciento más rápido que los procesos manuales actuales, mejorando la productividad y permitiendo que el personal altamente calificado de fabricación, médico y de laboratorio emprenda actividades más valiosas.

Precisos, rápidos, flexibles, incansables y capaces de trabajar las 24 horas del día, los robots se adaptan bien a tareas repetitivas, a la vez que son lo suficientemente flexibles como para cambiar de tareas, según sea necesario. Los recientes avances tecnológicos han alejado mucho a los robots de sus grandes predecesores, diseñados principalmente para la industria automotriz. Hoy en día, los robots tienen huellas más pequeñas, mayor flexibilidad y visión integrada, todos disponibles en modelos higiénicos y fáciles de lavar.

Los robots de brazo articulado de cumplimiento selectivo (SCARA) son un buen ejemplo. Montables sobre una mesa y con una huella pequeña, los robots SCARA se adaptan bien a los espacios confinados típicos de las instalaciones de fabricación farmacéutica. Ya sea que se trate de comprimidos, tubos de ensayo o jeringas, los robots SCARA son rápidos y precisos, realizan movimientos articulados punto a punto, como recoger, colocar, trasladar y manejar piezas.

El desarrollo de tecnologías colaborativas significa que los robots también son cada vez más adecuados para laboratorios e instalaciones médicas, ya que no requieren vallas de seguridad para operar de manera segura y eficiente junto a las personas. La colaboración permite que las personas y los robots trabajen juntos de manera segura para obtener la máxima flexibilidad y eficiencia, compartiendo los mismos espacios de trabajo e incluso cooperando en las mismas tareas, sin comprometer la velocidad y la seguridad.

Aplicaciones de laboratorio y asistencia sanitaria

Los robots modernos no solo se encuentran en entornos de fabricación o centros logísticos, sino que se incorporan cada vez más como componentes de dispositivos médicos en entornos de laboratorio, y respaldan cualquier cosa, desde I + D en la industria farmacéutica o universidades hasta pruebas de atención médica en instalaciones médicas. Los robots actuales pueden realizar múltiples tareas, son fáciles de programar e incluso pueden administrar otros equipos de laboratorio.

Cuando se trata de trabajo de laboratorio, el robot colaborativo YuMi® de ABB se puede integrar en un dispositivo para llevar a cabo una variedad de actividades de laboratorio repetitivas, delicadas y que consumen mucho tiempo, como tareas de dosificación, mezcla y pipeteo, preparación de instrumentos estériles y, carga y descarga centrífuga. Los dispositivos integrados con robots también pueden soportar procesos de temperatura controlada mediante la inserción y extracción automática de muestras hacia y desde hornos especiales para garantizar que se incuben en las condiciones correctas.

Si bien YuMi es el robot totalmente colaborativo más rápido actualmente en el mercado, su diseño es inherentemente seguro. Con brazos acolchados, detección de colisión y sin puntos de pellizco, YuMi puede operar de manera segura entre sus colegas humanos en entornos relativamente desestructurados sin necesidad de medidas de seguridad adicionales. Esto le permite asumir una variedad de tareas repetitivas de alto volumen, incluso cuando requieren destreza similar a la humana o pueden cambiar a corto plazo. Por ejemplo, YuMi puede desempeñar tareas de proceso como el cuidado de dispositivos, la recolección y el almacenamiento, el transporte de muestras y la presentación junto con trabajadores de laboratorio humanos.

En una aplicación notable, los investigadores del Instituto Europeo de Oncología han integrado un YuMi® para ayudar al personal a gestionar un proceso de preparación de inmunoensayo utilizado para cuantificar la presencia de anticuerpos de virus. La preparación del ensayo lleva mucho tiempo, ya que anteriormente requería que el personal del laboratorio realizara varias operaciones repetitivas, incluido el lavado de placas, YuMi se ha hecho cargo con éxito del proceso de lavado.

Mientras tanto, Copan Diagnostics en los EE. UU. está utilizando estaciones de trabajo de bioseguridad con filtro HEPA basadas en YuMi para manejar muestras de tejidos, huesos y fluidos estériles, así como para transportar hisopos y hemocultivos tradicionales. Después de que el tecnólogo escanea un código de barras, el robot presenta automáticamente una secuencia de placas y materiales para la inoculación de muestras. Después, el robot raya las placas y las transfiere a un sistema que completa el proceso de transporte.

Intacto por manos humanas

La capacidad expansiva de los robots para hacerse cargo de una creciente gama de tareas a lo largo del proceso de producción, desde pruebas de laboratorio y desarrollo de productos, hasta la fabricación y luego la clasificación y selección de productos terminados para su embalaje y envío, puede ayudar a mantener el mantra de 'intacto por manos humanas ' una realidad.

Los incidentes de contaminación y los retiros de productos posteriores pueden ser fatales para la reputación de cualquier negocio, y la legislación estricta pone gran énfasis en la trazabilidad como un medio para combatir la falsificación de productos farmacéuticos y dispositivos médicos.

Los sistemas automatizados proporcionan una forma ideal de ayudar a minimizar las oportunidades de error humano, falsificación o manipulación. Por ejemplo, los robots con visión integrada ahora pueden escanear paquetes de códigos de barras que contienen todos los datos de seguimiento y transacción de los productos. Estos datos permiten que los sistemas de gestión de la planta eviten que los ingredientes falsificados se utilicen dentro de un proceso de producción o que los productos contaminados se distribuyan a minoristas o consumidores.

Seguridad en el trabajo

La seguridad es absolutamente crítica en todos los entornos de atención médica, como líneas de producción de dispositivos médicos, laboratorios y hospitales. Para minimizar la exposición del personal a sustancias nocivas y materiales peligrosos, los robots pueden asumir tareas repetitivas o extenuantes para mejorar la seguridad de los empleados.

Por ejemplo, un fabricante danés líder de enzimas ha utilizado con éxito dos RobotFillers de Feige GmbH para cargar sus productos en tambores. Los vapores de las enzimas pueden afectar a los operadores y el espacio disponible para el llenado de productos era tan estrecho que la tecnología de llenado convencional no podía instalarse. Todo el proceso de llenado tuvo que automatizarse y limitarse a una pequeña huella o espacio de trabajo.

El componente central de cada unidad de llenado es un robot ABB IRB 660 de 4 ejes con una capacidad de carga de 180 kg. El RobotFiller comienza a trabajar en la plataforma desde la parte superior tan pronto como la plataforma está en la posición de operación. Atraviesa las coordenadas calculadas y calcula las posiciones del tapón de cada tambor. Luego establece la altura de la paleta y utiliza una válvula de llenado para llenar cada uno de los contenedores. Una vez que se completa el llenado, el IRB 660 intercambia la válvula de llenado por una unidad de atornillado y la cierra con una tapa de sellado de metal.

Ojos en el envasado

Los sistemas de visión también están ampliando la aplicación de robots en otras áreas de producción y envasado farmacéutico. En un ejemplo, una compañía farmacéutica estadounidense instaló recientemente una versión especial de una máquina de encuadernación Flexa, que está construida alrededor de dos robots ABB IRB 340. Diseñada e instalada por Industria Macchine Automatiche en Italia, la célula se basa en tecnología de visión basada en hardware de visión Cognex para recoger goteros de un cinturón donde llegan codificados. La celda excede fácilmente la velocidad objetivo del cliente de 150 piezas por minuto. También ofrece la capacidad de reemplazar el cabezal de selección para manejar una gama de productos similares.

Con el crecimiento del comercio electrónico, las soluciones de automatización están permitiendo cada vez más una logística rentable para la industria farmacéutica. La farmacia en línea más grande de Suecia, Apotea, entrega más de 170.000 paquetes a los clientes cada semana, y ha visto aumentar su productividad en un 30 por ciento desde que instaló tres robots IRB 4600 de uso general para clasificar 35.000 paquetes por día en jaulas designadas para su distribución.

El siguiente paso

Según una investigación interna de ABB, se estima que el mercado global alcanzará cerca de 60.000 robots médicos no quirúrgicos para 2025, lo que representa un aumento de cuatro veces desde 2018.

En octubre de 2019, ABB abrió un nuevo centro de investigación en el Texas Medical Center (TMC), en EE. UU., para trabajar junto a las mejores mentes de la academia, la ciencia y la medicina para avanzar en nuevos conceptos robóticos y de automatización para hospitales e instalaciones médicas, laboratorios, la industria farmacéutica y los fabricantes de dispositivos médicos. TMC es el centro médico más grande del mundo, trata a 10 millones de pacientes al año y está a la vanguardia de la innovación.

Las tecnologías prototipo exhibidas por ABB en el Healthcare Research Hub desde su apertura incluyen robots YuMi que pueden ayudar en sistemas de manipulación centrífuga y manejo de tubos de ensayo y un robot IRB 1200 que podría ejecutar transferencias de líquidos en una aplicación de pipeteo.

Otro prototipo de concepto en desarrollo para ABB Healthcare Robots es un robot móvil YuMi® de doble brazo. Diseñado para ayudar al personal médico y de laboratorio con las tareas de laboratorio y logística en los hospitales, puede ser capaz de detectar y navegar por sus compañeros de trabajo humanos de forma autónoma, mientras aprende a encontrar diferentes rutas de un lugar a otro. Tiene el potencial de llevar a cabo una amplia gama de actividades repetitivas y que consumen mucho tiempo, incluida la preparación de medicamentos, la carga y descarga de dispositivos médicos, el pipeteo y la manipulación de líquidos y la recogida y clasificación de tubos de ensayo.

El YuMi móvil también podría desarrollarse para ser utilizado en hospitales para una amplia variedad de funciones logísticas, incluida la dispensación de medicamentos, transportarlos a donde se necesitan en los hospitales, llevar suministros médicos al personal del hospital y ropa de cama directamente a las habitaciones de los pacientes.

Todas las actividades prototipo se centran en la tecnología futura que se aplica a las tareas comunes de laboratorio médico que la automatización robótica puede soportar, combinando un rendimiento constante con un nivel de flexibilidad y operación continua que puede aumentar el rendimiento y la calidad al tiempo que minimiza los costes. Como prototipos, no son dispositivos médicos y aún no están disponibles para la venta.

Si bien YuMi y otros componentes robóticos de ABB tienen un amplio potencial en aplicaciones médicas, cada dispositivo médico debe someterse a un diseño robusto y un proceso de prueba para evaluar si el dispositivo puede realizar de manera segura el uso previsto para cada aplicación médica única antes de ser comercializado. Es responsabilidad exclusiva de los fabricantes de dispositivos médicos cumplir con todas las leyes, normas y pautas aplicables.

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