メディカルマニュファクチャリング： 液剤の吐出制御を向上させる方法 - 第四回

第4部 ドットやラインを塗布する

本連載の第1回、第2回、第3回では、溶射やコーティング、充填、接着について解説しました。最終回となる今回は、医療機器製造におけるドットやラインの効率的な吐出方法について解説します。

この4回シリーズには、ある共通したテーマがあります。それは、製造工程で使用する液剤吐出装置に関して言えば、小さな変化が大きな違いを生むことがあるということを忘れてはならないということです。詳しくはこちらをご覧ください。

ドットやラインの吐出

遅いサイクルレートから速いサイクルレートへ

小さな変化を1つ加えるだけで、スループットが向上することがあります。ある医療機器メーカーでは、溶剤接着アプリケーションのディスペンスラインを独自のBackPackバルブアクチュエータを搭載したディスペンスバルブに切り替えたところ、生産速度の30％アップを達成しました。

バルブに直接取り付ける小型の速効性ソレノイドであるBackPackを取り付けることで、ディスペンスバルブは5～6ミリ秒という高速の作動速度を達成することができます。これにより、1秒間に最大80個の液剤を吐出する高速なサイクルレートを実現しました。

サイクルレートの高いバルブを設置した後、生産ラインではより多くの液剤を短時間で吐出し、単位時間当たりの生産量を増加させることができました。以前は30秒かかっていたものが、今では20秒で済むようになりました。BackPackアクチュエーターを備えた適切なバルブに切り替えることで、吐出の完全性を損なうことなくスループットを向上させることが簡単にできます。

実際、BackPackは、工場の空気圧の変動やエアホースの長さの違いによるデポジットのサイズのばらつきの可能性を減らすことができます。開閉時間の制御がバルブで行われるため、より安定した吐出結果を期待することができます。

キーテイクアウト 大きな利益を得るために、必ずしもコストのかかる大きな変更をする必要はありません。小さな変更が大きな違いを生むこともあります。

ノードソンEFDソリューションズ： xQR41 MicroDotニードルバルブとBackPackアクチュエーター

使いにくい分注針から高圧装置へ

最適化とは、必ずしも手作業から自動化されたプロセスへの切り替えを意味するわけではありません。この例では、医療機器メーカーが、非常に厚い材料を非常に細いチューブを通して埋め戻さなければなりませんでした。この作業には多くの手作業が必要で、オペレーターは反復運動や人間工学的な問題にさらされることになりました。

このメーカーは、高圧ハンドヘルド分注装置に切り替えたところ、反復運動や人間工学の不備によるオペレーターの怪我のリスク、生産時間の遅れ、塗布の不均一性、製品の品質低下といった複数の問題を解消することができました。

キーテイクアウェイ 手動プロセスは、自動化されたプロセスに進むことでしか改善できないと決めつけないでください。調剤方法の進歩は、手動調剤にも適用されます。

ノードソンEFDソリューションズ： HPx 高圧吐出装置

不規則なビーズやドットから完璧なビーズやドットへ

あるワクチンメーカーが、アンプルへのビーズやドットの塗布をジェッティング技術に切り替えたところ、不良品率が60％減少しました。ビーズやドットが見えると、アンプルにどんな材料が入っているのかがわかるため、透明度が非常に重要です。

以前の方法では、ビーズは厚すぎたり薄すぎたり重なったり、絵の具のドットは大きすぎたり小さすぎたりしていました。また、ビーズやドットが表面に引きずられて、製品が使えなくなることもありました。

ジェッティング技術は、表面接触をなくすことができるため、このアプリケーションの改善に最適でした。ビーズやドットの正確な大きさの液体を、表面上の極めて特定の場所に吐出したい場合、非接触型のディスペンサーが最適なソリューションです。ジェッティング技術は、繰り返し使用することができます。つまり、何度でも同じものを、何度でも正しい場所に塗布することができるのです。

重要なポイント接触式ディスペンサーのアプリケーションでは、非接触式ジェット噴射プロセスに切り替えることで、コストのかかるアプリケーションの問題を解消できるかどうかを自問してください。

ノードソンEFDソリューションズ： PICO Pµlseジェッティングシステム

まとめ

このシリーズで紹介した多くの事例をもとに、自分の製造現場について考えてみましょう。生産工程の各部を歩き回り、批判的で注意深い目を向けてください。そして、初期費用だけでなく、総所有コストを常に考慮することです。

ディスペンスプロセスの改善方法についてご質問がある場合は、遠慮なく [email protected] までメールをお送りください。