Ét værktøj i stedet for to, ingen manuel samling og ingen separat sterilisering

Udfordringen

Kunden producerer en point-of-care diagnostisk test til anvendelse i almen praksis. Produktet består af en segmenteret agarskål, som gør det muligt at dyrke bakterier direkte fra patientprøver og samtidig vurdere følsomhed over for udvalgte antibiotika. Testen kan udføres lokalt i klinikken uden behov for transport til et mikrobiologisk laboratorium.

Løsningen understøtter hurtigere og mere målrettet antibiotikabehandling og kan dermed bidrage til at reducere uhensigtsmæssig anvendelse af antibiotika, som er en væsentlig drivkraft bag udviklingen af antibiotikaresistens.

Agarskålene fyldes på kundens automatiserede produktionslinje. Den eksisterende produktløsning var baseret på to separate sprøjtestøbte komponenter, skål og låg, produceret i hver sit værktøj. Efterfølgende blev komponenterne samlet manuelt og sendt gennem en terminal steriliseringsproces, inden de kunne indgå i den videre produktion.

Denne proces medførte omkostninger til to værktøjer, manuel håndtering, kvalitetsvariation i samlingen samt ekstra procestrin relateret til sterilisering, herunder leveringstid, energiforbrug og miljøpåvirkning.

Løsningen

Carmo valgte at redesigne produktionskonceptet frem for at reproducere den eksisterende løsning.

I konventionel sprøjtestøbning kombineres komponenter med sammenlignelig geometri typisk i et familieværktøj for at sikre ensartet materiale- og flowfordeling. På grund af de markante geometriske forskelle mellem skål og låg anses dette normalt for en teknisk udfordring.

Carmo udviklede et enkelt værktøj, der kunne producere begge komponenter i samme støbecyklus. Løsningen omfattede en optimering af værktøjsdesign og flowbalancering, som sikrede stabil og reproducerbar produktion af begge emner i ét integreret setup.

Produktionen blev samtidig automatiseret. Umiddelbart efter støbning håndterer en robot de to komponenter, samler dem og overfører de lukkede skåle til stabling og flowpakning. Hele processen foregår i et kontrolleret ISO Class 8-produktionsmiljø.

Den automatiserede håndtering reducerer risikoen for kontaminering betydeligt. De færdige skåle opnår en bioburden på under 1 CFU pr. enhed direkte fra produktionscellen, hvilket eliminerede behovet for en efterfølgende terminal steriliseringsproces.

Derudover blev materialevalget optimeret med henblik på kundens downstream-proces. Ved at øge friktionen mellem de stablede skåle blev stabiliteten i stakkene forbedret, hvilket reducerede håndteringsproblemer og forbedrede driftssikkerheden på kundens automatiserede fyldelinje.

Resultater

• Produktion af skål og låg i ét værktøj frem for to separate værktøjer.
• Reduktion af investering og vedligeholdelse forbundet med værktøjer.
• Eliminering af manuel samling.
• Eliminering af den terminale steriliseringsproces.
• Bioburden under 1 CFU pr. skål direkte fra produktionscellen.
• Forbedret stabilitet ved automatisk håndtering og fyldning.
• Øget procesrobusthed, kapacitet og udbytte på kundens produktionslinje.

Værdi for kunden

Projektet demonstrerer, hvordan målrettet designoptimering og procesintegration kan reducere kompleksiteten i fremstillingen af medicotekniske komponenter.

Ved at samle produktionen af skål og låg i ét værktøj og integrere montage og pakning i en automatiseret proces blev flere procestrin elimineret. Resultatet er en mere ressourceeffektiv produktionskæde med reducerede omkostninger, kortere gennemløbstid, lavere miljøpåvirkning og højere processtabilitet.

Samtidig understøtter løsningen produktets overordnede formål: at muliggøre hurtig og præcis diagnostik tæt på patienten og dermed understøtte en mere målrettet anvendelse af antibiotika.