PGN-plus-P 在使用時免維護，配備定制涂層以應(yīng)對無菌分裝系統(tǒng)中的藥瓶處理需求。圖片：Steriline
 

　　在“生命科學(xué)“領(lǐng)域 – 生物技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)和制藥行業(yè)攜手合作。這種多學(xué)科合作的目的是研發(fā)新的醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品、治療方法和藥物。我們的目標(biāo)是 – 擁抱更健康和更安全的未來。業(yè)界相信它能夠幫助我們迎接未來，防范危機。工業(yè)自動化在該領(lǐng)域的重要性與日俱增。原因是生命科學(xué)企業(yè)必須掌握最高的產(chǎn)品質(zhì)量要求，攻克層出不窮的技術(shù)難題 – 以及眾所周知對高效率的要求和成本控制。換句話說，提高生產(chǎn)力和盈利能力的需求正不斷增加。
 

　　SCHUNK PGN-plus 64 通用型機械手已獲得 ISO 潔凈室認證，可固定塑料管以通過加熱制成球囊導(dǎo)管。圖片：BW-TEC
 

　　具備應(yīng)用技術(shù)知識的生命科學(xué)合作伙伴
 

　　作為經(jīng)驗豐富的自動化專家和機器人及生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)供應(yīng)商，SCHUNK 坐擁全球銷售網(wǎng)絡(luò)，是工廠制造商和自動化公司可靠的合作伙伴，該優(yōu)勢在醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療技術(shù)、實驗室自動化和制藥等生命科學(xué)領(lǐng)域尤為出眾。家族企業(yè) SCHUNK 已在這些領(lǐng)域活躍 30 余年。將來，SCHUNK 機電一體化組件將專攻此領(lǐng)域，因為它們幾乎適用于任何標(biāo)準(zhǔn)的實驗室設(shè)備，能夠靈活應(yīng)對各種客戶的需求。
 

　　小元件機械手 SCHUNK EGI 可實現(xiàn)電子、制藥和實驗室等應(yīng)用領(lǐng)域類型廣泛的智能、高性能搬運應(yīng)用。
 

　　SCHUNK 的生命科學(xué)產(chǎn)品組合包括機械手、旋轉(zhuǎn)模塊、線性模塊以及傳感器組件和機器人附件。憑借其豐富的應(yīng)用經(jīng)驗，SCHUNK 已在其標(biāo)配產(chǎn)品組合中提供經(jīng) ISO 潔凈室認證、配備 H1 潤滑脂(FDA 認證)、ATEX 產(chǎn)品和防護的組件。如高性能平動機械手 PGN-plus-P 和微型機械手 MPG-plus 等成熟產(chǎn)品，現(xiàn)已針對醫(yī)療用途進行了優(yōu)化。除標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品外，SCHUNK 還針對客戶的要求推出了升級版本和定制化解決方案。專家團隊與客戶密切合作，落實從規(guī)劃到認證等各個自動化應(yīng)用環(huán)節(jié)。
 

　　Mike Mayer，全球大客戶管理總監(jiān)，SCHUNK GmbH & Co. KG，勞芬/內(nèi)卡河畔
 

　　全球大客戶管理總監(jiān) Mike Mayer 介紹了企業(yè)當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)與機遇。
 

　　為什么醫(yī)療技術(shù)設(shè)備和產(chǎn)品的制造要求如此之高？
 

　　因為在該領(lǐng)域，生產(chǎn)環(huán)境與其他工業(yè)環(huán)境有所不同。醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療技術(shù)、實驗室自動化和制藥行業(yè)的制造工廠都受到許多準(zhǔn)則的嚴格約束。該領(lǐng)域使用的所有設(shè)備、產(chǎn)品和材料都必須符合特定的要求和標(biāo)準(zhǔn)。因為歸根結(jié)底，這些產(chǎn)品將直接作用于人體，與人們的健康和安全息息相關(guān)。
 

　　具體的要求是什么？
 

　　須符合嚴格的衛(wèi)生法規(guī)和潔凈室標(biāo)準(zhǔn)，例如 ISO 標(biāo)準(zhǔn) 14644-1 和 VDI 指南 2083，它們是對 ISO 標(biāo)準(zhǔn)的補充。它對實踐應(yīng)用和行業(yè)特點作出了說明，例如對車間、加工介質(zhì)、員工以及工作場所的清潔度的特殊要求。自動化組件必須能夠承受溫度波動、高機械應(yīng)力，在某些情況下甚至需要耐受有毒物質(zhì)。例如，即使在極端條件下，用于制造植入物和手術(shù)器械的機床也需要保證精確可靠的運作。在此過程中絕不允許出現(xiàn)失誤！
 

　　生命科學(xué)行業(yè)的指南是否具有普適性？
 

　　是的。須符合嚴格的法律法規(guī)，例如新版《歐洲醫(yī)療器械法規(guī)》、《醫(yī)療器械法實施法案》(MPDG)、針對潛在爆炸性環(huán)境的 ATEX 指令以及各種必要的 ISO 認證。標(biāo)準(zhǔn)版本的 SCHUNK 產(chǎn)品組合已經(jīng)部分滿足了這些要求。
 

　　生產(chǎn)醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品制造設(shè)備的制造商在使用 SCHUNK 組件時具備哪些優(yōu)勢？
 

　　SCHUNK 在機器人、自動化和裝配搬運方面具備卓越的專業(yè)知識。這些專業(yè)知識對我們的客戶大有幫助。我們對生命科學(xué)行業(yè)的要求稔熟于心，能夠通過我們的產(chǎn)品和服務(wù)組合為各種應(yīng)用提供適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。我們在應(yīng)用方面的技術(shù)知識可確保生命科學(xué)行業(yè)的制造過程能夠安全、可靠、經(jīng)濟地運行，更加重要的是，保證高質(zhì)量水平。
 

　　SCHUNK 的生命科學(xué)產(chǎn)品組合具體由什么組成？
 

　　SCHUNK 模塊可與潔凈室兼容，采用高級別的制造材料。這些經(jīng)過 ISO 潔凈室認證的組件配備了 H1 潤滑脂，這意味經(jīng) FDA 認證的食品級潤滑工藝已應(yīng)用于我們的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品組合中。我們還提供 ATEX 產(chǎn)品和防護罩。這些持久耐用的模塊均具備可靠性、工藝穩(wěn)定性和經(jīng)濟實用性，尤其適用于敏感生產(chǎn)環(huán)境中的生產(chǎn)。
 

　　SCHUNK 在傳統(tǒng)機械工程方面被譽為抓取系統(tǒng)和夾持技術(shù)的全球市場領(lǐng)導(dǎo)者。是什么填補了與醫(yī)療技術(shù)問題間的差距？
 

　　在生命科學(xué)領(lǐng)域，我們將科學(xué)醫(yī)學(xué)方面的技術(shù)知識與頂級技藝和工業(yè)性能相結(jié)合。這使得自動化專家 SCHUNK 與生命科學(xué)行業(yè)之間建立起了理想的，堪稱典范的合作伙伴關(guān)系。技術(shù)進步與醫(yī)學(xué)方面的成功總是齊頭并進的。當(dāng)前從模擬技術(shù)向數(shù)字化技術(shù)的轉(zhuǎn)變正在促成新的概念和流程 —— 這不僅體現(xiàn)在設(shè)備本身的制造中，在醫(yī)療應(yīng)用中亦是如此。得益于產(chǎn)品和工藝的數(shù)字化，SCHUNK 機電一體化組件的重要性尤為突出，因為各種智能功能為個性化、適應(yīng)性和反饋提供了新的可能。
 

　　這方面您可以通過具體的例子說明嗎？
 

　　SCHUNK 已經(jīng)提供了大量的客戶方案，例如，在使用靈敏機器人系統(tǒng)的手術(shù)室中提供傳感器技術(shù)。另一個例子包括病患復(fù)健輔助系統(tǒng)。例如，在病患中風(fēng)后，機器人可以幫助他們訓(xùn)練人體運動系統(tǒng)。在這項應(yīng)用中，訓(xùn)練系統(tǒng)腳踏板中的 SCHUNK FTN-AXIA80 傳感器精確地控制力-扭矩測量，對患者哪怕非常微小的動作做出反應(yīng)。它們測量患者踩動踏板的力，并將結(jié)果上報給機器人，從而激活交互式復(fù)健程序。
 

　　SCHUNK FTN-AXIA80 傳感器應(yīng)用于 Lambda Health 復(fù)健機器人的腳踏板中。圖片：Lambda
 

　　SCHUNK 機械手在生命科學(xué)行業(yè)中扮演什么角色？
 

　　憑借其特殊的功能，SCHUNK 抓取系統(tǒng)產(chǎn)品組合在該領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在處理最為敏感的組件時，可調(diào)節(jié)的抓取力、通過軟握實現(xiàn)的柔性抓取以及恒定夾持力等等，當(dāng)然還有很多重要的功能。免維護的機械手、ISO 潔凈室認證以及 H1 級潤滑等額外優(yōu)勢使 SCHUNK 機械手成為了生命科學(xué)行業(yè)中不可或缺的應(yīng)用產(chǎn)品。這些產(chǎn)品已經(jīng)在無數(shù)次應(yīng)用中證明了自身的優(yōu)勢。
 

　　您能夠舉例說明具體的機械手應(yīng)用嗎？
 

　　當(dāng)然。比如鈦合金制髖臼植入物的自動化生產(chǎn)。在多品種生產(chǎn)時，PGN-plus-P 機械手為切削設(shè)備上料，由 SCHUNK SWS 快換系統(tǒng)根據(jù)不同的產(chǎn)品系列和型號自動更換機械手。我們以靈活且節(jié)省空間的方式完成了這項操作。SCHUNK 機械手在高靈敏度球囊導(dǎo)管的生產(chǎn)上也發(fā)揮著重要作用，這些導(dǎo)管將插入心臟周邊的動脈——它們能夠在導(dǎo)管塑型的過程中極其精確地固定住材料。除了生產(chǎn)設(shè)備的 ISO 潔凈室認證以外，該應(yīng)用還需要在與工藝相關(guān)的橫向負載下保持穩(wěn)定性——這是 PGN-plus-64 的一種典型應(yīng)用。我們的電動模塊，例如配備 IO-Link 的小元件抓取機械手 EGP 或緊湊型抓取旋轉(zhuǎn)模塊 EGS 經(jīng)常在實驗室中使用，循環(huán)周期和靈活的機械手手指定位是其優(yōu)勢性能。
 

　　實驗室通常不對公眾開放。請給我們一些例子——SCHUNK 能夠用于哪些實驗室和制藥應(yīng)用？
 

　　作為實驗室和制藥行業(yè)的自動化專家，SCHUNK 在這些領(lǐng)域十分活躍，積累了大量的應(yīng)用經(jīng)驗。例如，在微生物樣品的機械化處理方面，精度和動態(tài)至關(guān)重要。在大多數(shù)情況下，設(shè)計處理解決方案時還不得不考慮到如何節(jié)省空間，但無論如何，它必須始終保證絕對的過程可靠性。另一個例子是液體處理，即用于樣品分析準(zhǔn)備的分液和移液。重要的是精確定位和高度可靠的處理流程。配備 SCHUNK 快換系統(tǒng)的機器人還能夠全自動制備藥物并分裝到不同的容器中，例如注入玻璃瓶或靜脈輸液袋中。根據(jù)不同的容器和工藝，機器人將使用不同的 SCHUNK 機械手。這樣就可以制備特定于患者的特殊藥物制劑，例如與配合化療使用的藥物制劑。中小型加工系列也能夠以這種方式實現(xiàn)自動化。
 

　　有沒有與新冠疫情相關(guān)的 SCHUNK 實驗室應(yīng)用？
 

　　是的，這是一項最新應(yīng)用，事實上，我們之前并沒有類似的使用方式。這是一種能夠全自動評估 PCR 試管的機器人單元，由位于德國南部的一家特殊機器制造商開發(fā)。該系統(tǒng)的核心是兩個協(xié)作型六臂機器人，配備五個電控小組件機械手 SCHUNK EGP。這些新冠試管由可塑性塑料制成，必須對其進行絕對可靠的抓取和固定。特別重要的是，任何時候都不可以出現(xiàn)物品掉落的情況。SCHUNK 通過使用配備 IO-Link 和集成式 Softgrip 軟件的 EGP 64 解決了這一難題，輕柔地握持這些敏感的試管并保持穩(wěn)定。這無疑是實驗室技術(shù)的一次創(chuàng)新！SCHUNK 還參與了小瓶灌裝過程，用于液體疫苗的運輸，我們現(xiàn)在已經(jīng)非常精通此流程。
 

　　在其全新的 CoLab 機器人應(yīng)用中心中，SCHUNK 在當(dāng)前的特別展覽中分享有關(guān)生命科學(xué)領(lǐng)域解決方案的信息。
 

　　當(dāng)前的技術(shù)趨勢也包括仿生領(lǐng)域的探索——例如自然界的運動方式、結(jié)構(gòu)和材料。SCHUNK 是否也將自然作為參考模板？
 

　　是的，尤其是在抓取和握持方面，我們從自然中汲取靈感。我們遵循此思路開發(fā)出了 ADHESO，這種機械手使用了一種存在于自然之中的分子吸引力——范德華力。其運作原理可以參見大自然中的壁虎，它們能夠在各種表面上快速移動，即使處于倒轉(zhuǎn)的狀態(tài)也不會從附著表面上掉落。ADHESO 粘性表面的設(shè)計方式是，通過積累了分子間的微小吸引力，使機械手能夠輕柔地處理輕型和重型組件，不會留下任何殘留——而且無需任何外部供能。該運作原理在各個行業(yè)中開辟了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其適用于衛(wèi)生要求嚴苛的環(huán)境。由于 ADHESO 的運作不會造成任何顆粒排放，因此不會出現(xiàn)任何磨損。得益于此，ADHESO 機械手非常適合實驗室、醫(yī)療和制藥行業(yè)以及電子行業(yè)的潔凈室應(yīng)用。在 2021 年德國創(chuàng)新獎上，SCHUNK 憑借這種兼具功能性和可持續(xù)性的抓取概念大放異彩，在 “機械與工程” 類別中榮獲創(chuàng)新獎。