La integración selectiva de robots añade valor en la fabricación farmacéutica

La fabricación farmacéutica se automatiza de forma intensiva para cumplir objetivos prácticos y financieros. El rendimiento debe ser alto y los errores bajos para garantizar la rentabilidad. Otra ventaja es que la eliminación de la interacción humana ayuda a evitar la contaminación, para garantizar una alta calidad, y a la seguridad del consumidor.

La secuencia de procesos y la disposición de la línea de producción pueden ser complejas y toda la instalación de producción puede ocupar una gran superficie. Esto puede suponer un reto a la hora de diseñar, y la instalación resultante puede ser costosa de construir utilizando la automatización convencional de fábricas a medida.

Un enfoque habitual es introducir robots industriales para realizar procesos específicos dentro de la secuencia, sobre todo cuando hay que mover o colocar elementos individualmente. En estas situaciones, el integrador del sistema puede aprovechar la tecnología robótica como una solución lista para usar, cómoda y rentable. El integrador puede programar el robot de forma didáctica o mediante simulación con un software gráfico. Una pinza estándar, suministrada por el fabricante del robot o por un tercero especializado, puede ser adecuada para la tarea en cuestión, normalmente levantar o sujetar. En caso contrario, puede ser necesario un effector final diseñado a medida.

La integración selectiva de robots de este modo permite crear una línea de producción compacta que puede suministrarse rápidamente y evita tener que realizar un diseño específico de la aplicación con tecnologías de automatización convencionales. Se utilizan con frecuencia en lugares donde es necesario transportar y paletizar. Las tareas típicas incluyen la manipulación y clasificación de pastillas, cápsulas, viales y otros materiales, así como la recogida, colocación y alineación de artículos como botellas, cajas de cartón y bandejas. También se utilizan para llenar y tapar envases, colocar comprimidos, cápsulas y viales en blísteres, colocar etiquetas en los envases y empaquetar productos acabados en cajas listas para su envío. Otras tareas ideales para asignar a los robots son seleccionar y ensamblar componentes para formar artículos como pastilleros y jeringuillas.

Los robots también son adecuados para procesos que implican mezclar y dispensar ingredientes para fórmulas de medicamentos. Además, cuando artículos como los envases se llevan a la fábrica en paquetes a granel tal y como se reciben del proveedor, un robot Scara puede recoger individualmente de una pila artículos como frascos vacíos. Un clasificador inteligente puede mejorar la recogida reorientando aleatoriamente los artículos entre una recogida y otra. A continuación, el artículo puede orientarse y alinearse correctamente según sea necesario y colocarse posteriormente en una cinta transportadora o un palé para su llenado, etiquetado y sellado.

Se pueden utilizar varios tipos de robots para los procesos de pick and place, clasificación, envasado y montaje. A menudo se eligen máquinas de tipo Scara, ya que ofrecen una combinación de alta velocidad y destreza con un gran alcance y capacidad de carga. Los robots montados en el techo, como la serie Scara de tipo orbital YK-TW de Yamaha (figura 1), permiten ocupar menos espacio al recoger y colocar artículos en cualquier ubicación dentro del área situada bajo el robot. Además, estos robots tienen una altura menor que otras alternativas como los robots delta. La integración de una cámara, controlada mediante instrucciones específicas de visión robótica a través del controlador RCXiVY2+, permite alinear e inspeccionar a alta velocidad elementos como tapones de botellas y etiquetas.

Los robots Scara también están disponibles en especificaciones a prueba de polvo/goteo y preparados para salas limpias (figura 2), especialmente diseñados con grado de protección IP65 y piezas móviles de accionamiento directo para eliminar los residuos resultantes del desgaste de las correas de transmisión. Estas unidades están disponibles con una longitud de brazo de 180 mm a 1.000 mm y una carga útil máxima de 1 kg a 20 kg, lo que ofrece una amplia gama para el uso típico en líneas de producción farmacéutica.

Los robots compactos de 2, 3 y 4 ejes para aplicaciones específicas, como la serie YP-X de Yamaha, ofrecen otra opción para los diseñadores, con atributos especiales como una anchura mínima para su uso en espacios reducidos.

Las empresas de automatización pueden ofrecer un valor añadido integrando tecnologías basadas en robots en otros puntos de su línea, especialmente para el transporte de elementos de un proceso al siguiente, que suele realizarse con transportadores personalizados diseñados y preparados específicamente para la tarea. La construcción debe ir precedida de un estudio y una planificación exhaustivos para minimizar el riesgo de errores que pueden retrasar la entrega del proyecto y provocar sobrecostes. Los módulos de transporte lineal programables como el LCMR200 (figura 3) permiten un enfoque alternativo que ofrece flexibilidad para configurar casi cualquier trazado y programar la velocidad, la dirección, las posiciones de arranque/parada y la aceleración/desaceleración individualmente para cada módulo. La disposición y los ajustes pueden rediseñarse o afinarse con un impacto mínimo en el coste o los plazos del proyecto, mientras que entre las ventajas adicionales se incluye la capacidad de adaptar y escalar el transporte a medida que cambien los requisitos de producción en el futuro.

Con los módulos de transferencia LCMR200 para ejes horizontales y verticales, y el último módulo crossover, es posible construir estructuras de transporte flexibles en forma de matriz en dos y tres dimensiones. A diferencia de los transportadores convencionales, los módulos se programan del mismo modo que los demás robots de la línea de producción, utilizando las mismas herramientas y metodología. Conectando todas las unidades a un único controlador, se pueden configurar líneas de hasta 25,5 metros de longitud y con hasta 64 carros independientes controlados simultáneamente. El posicionamiento directo de los carros permite realizar procesos como la colocación o el montaje de componentes sin retirar el artículo del módulo, lo que supone un importante ahorro de tiempo y costes de ingeniería.

Los robots también están cambiando la percepción de la industria farmacéutica cerca del punto de atención, en sistemas automatizados de farmacia que mejoran y aceleran la dispensación de medicamentos a los pacientes.

La automatización de farmacias se hace cargo de las laboriosas tareas de mezclado, medición, recuento y tapado que tradicionalmente realizaban los farmacéuticos. Incluso puede dispensar recetas cuando la farmacia está cerrada. De este modo, los farmacéuticos pueden dedicar más tiempo a asesorar a los pacientes y prestar servicios preventivos, como exámenes médicos y vacunaciones.

Además, la automatización de farmacias puede mejorar el uso eficiente del espacio dentro de las farmacias, garantizar que los medicamentos puedan almacenarse y prepararse siempre en las condiciones adecuadas, asegurar y custodiar los medicamentos controlados y minimizar los errores de medicación.

Aunque se trata de un mercado en rápida evolución, con un crecimiento cercano al 8% y una previsión de alcanzar los 8.200 millones de dólares en 2027, los elevados costes iniciales de instalación pueden suponer un obstáculo para su adopción. Los robots asequibles como la serie YK400XE Scara de Yamaha, de coste asequible y alto rendimiento, pueden ayudar a superar este obstáculo y ofrecer un retorno de la inversión más rápido.

Fáciles de programar y combinar con pinzas estándar o effectors finales diseñados a medida, pueden encargarse de recoger, mezclar y envasar los fármacos listos para ser retirados por el paciente.

Como solución a los retos de ingeniería que exigen movimientos de alta velocidad controlados con precisión, los robots industriales ayudan a mantener el proyecto a tiempo y dentro del presupuesto. Flexibles y programables, su tiempo de ciclo puede sincronizarse con la velocidad de la línea para alcanzar la tasa de producción deseada medida en unidades por hora.

Los últimos robots Scara de coste asequible y los módulos de transporte flexibles ofrecen a los integradores de sistemas opciones adicionales para ofrecer valor a los clientes, aprovechando los robots no sólo para aumentar la productividad, sino también para mejorar la accesibilidad, la seguridad y la calidad de los servicios para los pacientes, lo que idealmente conduce a mejores resultados.