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Trends und Perspektiven der industriellen Automatisierung für 2025

Philippe Beaulieu
CCO & Executive VP bei Mecademic

Als jemand, der viele Jahre in den Bereichen Fertigung, Automatisierung und Industrierobotik tätig war, ist es faszinierend zu beobachten, wie sich diese Felder weiterentwickelt haben. Und wie zu erwarten war, bringt das Jahr 2025 eine neue Welle von Innovationen, Chancen und Herausforderungen für Unternehmen und Fachkräfte mit sich.

Für uns bei Mecademic ist dies eine spannende Zeit, um Grenzen zu überschreiten und neu zu definieren, was Automatisierung leisten kann. In diesem Artikel teile ich meine Einblicke in die aktuellen Trends der industriellen Automatisierung und einige Perspektiven für Unternehmen, die in diesem sich rasant entwickelnden Umfeld erfolgreich sein wollen.

Employee performing repair tasks on a Meca500 robot

Herausforderungen beim Einstieg in die Automatisierung überwinden

Der Beginn einer Automatisierungsreise kann einschüchternd wirken, insbesondere für kleinere oder jüngere Unternehmen. Heute sehe ich drei Hauptbarrieren, die Firmen überwinden müssen, um mit industrieller Automatisierung zu starten:

Fachkräftemangel

In Nordamerika mangelt es an qualifizierten Fachleuten, um die steigende Nachfrage nach optimalen Automatisierungslösungen zu decken. Viele potenzielle Kunden finden nicht die Expertise, die sie benötigen, um beispielsweise eine Automationszelle zu entwickeln oder Industrieroboter in ihre spezifischen Prozesse zu integrieren.

Eine erfolgreiche Lösung, die Mecademic gefunden hat, ist die globale Vernetzung von Fachwissen. Wir arbeiten mit Maschinenbauern und Integrationspartnern in Nordamerika und weltweit zusammen – etwa in Frankreich, Polen und Thailand. Dieses internationale Integratoren-Ökosystem ermöglicht es Unternehmen, unabhängig von ihrem Standort, die nötige Unterstützung und das Know-how zu erhalten, um ihre Projekte zu starten.

Kostenmanagement

Automatisierung wird häufig als teure Investition wahrgenommen – und das nicht ohne Grund. Doch mit der richtigen Strategie lässt sich der Einstieg zugänglicher gestalten. Eine Möglichkeit ist, Investitionen phasenweise zu planen, um große Projekte in kleinere, besser handhabbare Schritte zu unterteilen.

Zudem legen wir großen Wert darauf, unsere Kunden über die messbaren Vorteile der Automatisierung aufzuklären – etwa höhere Produktivität und geringere Betriebskosten, die die anfänglichen Ausgaben schnell übertreffen. Mit diesem Ansatz konnten auch kleine Unternehmen Automatisierung erfolgreich umsetzen.

Strukturelle Hürden in Organisationen

Selbst große Organisationen zögern oft bei der Einführung neuer Technologien. Veränderungen sind komplex, und Widerstand entsteht häufig durch Unsicherheit, mangelndes Verständnis der Vorteile oder tief verwurzelte Unternehmenskulturen.

Diese Hürden zu überwinden bedeutet, mehr als nur Lösungen anzubieten – es geht darum, Vertrauen aufzubauen und greifbaren Mehrwert zu demonstrieren. Im Laufe der Jahre habe ich gelernt, dass Expertise, persönliche Betreuung und klare Kommunikation entscheidend sind, um langfristige Partnerschaften zwischen Automatisierungsanbietern und Kunden zu schaffen.

Neue Automatisierungschancen in traditionellen Branchen

Einer der wichtigsten Trends in der industriellen Automatisierung ist das Erschließen neuer Möglichkeiten in etablierten Branchen wie Optik & Photonik sowie der Medizintechnik. Diese Sektoren waren bislang stark von manuellen Prozessen geprägt, da verfügbare Automatisierungslösungen zu teuer oder technisch zu eingeschränkt waren.

Das ändert sich nun. Durch den Einsatz kompakter und präziser Automatisierungslösungen wie der Roboter von Mecademic können diese Branchen ihre Produktion skalieren, die Produktqualität verbessern und Marktnachfragen effizienter erfüllen.

Ein Beispiel: In der Optik- und Photonikindustrie unterstützt der Meca500-Sechsachsroboter die Montage winziger Komponenten und optischer Justierarbeiten – mit außergewöhnlicher Wiederholgenauigkeit und minimalem Platzbedarf, zu einem Bruchteil der Kosten herkömmlicher Verfahren. (Mehr dazu finden Sie im Whitepaper von XVP Photonics, das die beeindruckenden Ergebnisse ihrer Tests mit dem Meca500 dokumentiert.)

Auch in der Medizintechnik ermöglicht die Präzision unseres Roboters Anwendungen wie Mikromontage und Qualitätskontrolle, die bisher schwer zu automatisieren waren. Ein Beispiel ist Steven Douglas Corp., die den Meca500 in einen automatisierten Mikromontageprozess integriert haben – ein zuvor manueller Vorgang. Das Ergebnis: über 99 % Effizienz und eine nie dagewesene Skalierbarkeit.

Diese Beispiele zeigen, dass Automatisierung durch innovative Technologien immer zugänglicher wird – ein Trend, der sich 2025 weiter beschleunigen wird. Mecademic wird im Laufe des Jahres neue Fortschritte vorstellen, die diese Transformation noch weiter vorantreiben.

Der wachsende Einfluss von KI in der industriellen Automatisierung

Künstliche Intelligenz (KI) ist mehr als nur ein Schlagwort – sie hat das Potenzial, ganze Branchen zu verändern. Auch in der Robotik und Automatisierung eröffnen sich enorme Chancen. Von intelligenteren Bahnplanungsalgorithmen bis zu verbessertem Greifer-Feedback: KI wird Roboter effizienter, anpassungsfähiger und fähiger machen, immer komplexere Aufgaben zu übernehmen.

Ein besonders vielversprechender Bereich ist die Vereinfachung der Maschinenprogrammierung. KI-gestützte, intuitive Benutzeroberflächen können Lernkurven drastisch verkürzen und so den Zugang zur Automatisierung für Unternehmen mit begrenzter Expertise erleichtern. Gleichzeitig profitieren erfahrene Fachkräfte von schnellerem und effizienterem Arbeiten.

Diese Entwicklung ist besonders spannend im Zusammenhang mit hardwareunabhängigen Plattformen, die auf verschiedene Robotertypen anwendbar und individuell anpassbar sind. Ein Beispiel ist der Artificial Motor Cortex (AMC), entwickelt von dexman – ein vortrainiertes visuomotorisches Modell, das Robotern Aufgaben anhand visueller und taktiler Eingaben „beibringt“.

Bei Mecademic erforschen wir aktiv Wege, KI-basierte Innovationen in unsere Lösungen zu integrieren. Auch wenn sich diese Entwicklungen noch im Anfangsstadium befinden, stellt unser Fokus auf Mikroautomatisierung sicher, dass wir bestens aufgestellt sind, um zukunftsweisende Technologien bereitzustellen, die den wachsenden Anforderungen unserer Kunden gerecht werden.

Trends der industriellen Automatisierung: Ein Blick in die Zukunft

Die Automatisierungs- und Robotikbranche entwickelt sich rasant weiter, und 2025 wird zweifellos ein entscheidendes Jahr. Unternehmen, die aktuelle Herausforderungen meistern, neue Chancen in wachsenden Branchen nutzen und sich früh auf KI-basierte Entwicklungen einstellen, werden klar im Vorteil sein.

Bei Mecademic bleibt unser Ziel unverändert: Innovative, hochpräzise und ultrakompakte Lösungen zu liefern, die Unternehmen befähigen, Automatisierung mit Vertrauen umzusetzen.

Die Zukunft der industriellen Automatisierung ist vielversprechend – und wir sind stolz darauf, sie aktiv mitzugestalten.

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Die Gesundheit der Belegschaft veranlasst Cretex Medical zur Automatisierung der Präzisionsmontage

CRETEX MEDICAL

Die Gesundheit der Belegschaft veranlasst Cretex Medical zur Automatisierung der Präzisionsmontage

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Problem

Cretex Medical, ein innovativer Auftragsfertiger für die Medizinprodukteindustrie, stand vor einer schwierigen Herausforderung. Das Unternehmen war für die Herstellung einer kritischen Komponente für Kathetergeräte zur intravaskulären Lithotripsie (IVL) verantwortlich und musste einen Weg finden, die tägliche Arbeit seines Montageteams zu optimieren und gleichzeitig die Produktion zu steigern.

„Stellen Sie sich diesen manuellen Prozess als das Äußerste vor, was man mit einer Pinzette unter dem Mikroskop erreichen kann. Diese Baugruppe ist nicht größer als eine Wimper, und die Ergonomie dieses sich ständig wiederholenden Vorgangs hat unsere Mitarbeiter körperlich und psychisch stark belastet“, erklärt Steve Lagergren, Fertigungsleiter bei Cretex Medical.

Die Nachfrage nach dieser Komponente war hoch, und ihr Kunde zählte darauf, dass sie die Produktion hochfahren konnten. Jeremy Glynn, General Manager der Laserabteilung von Cretex Medical, fügt hinzu: „Es gibt Patienten, die auf diese intravaskulären Therapien angewiesen sind. Wir konnten uns keine Unterbrechung der Lieferkette leisten.“

Cretex Medical wandte sich an Arimation Robotics, einen Maschinenbauer mit langjähriger Erfahrung in der Lösung komplexer Probleme, um eine Antwort zu finden.

Fallstudie Video

„Stellen Sie sich diesen manuellen Prozess als das Äußerste vor, was man mit einer Pinzette unter dem Mikroskop erreichen kann. Diese Baugruppe ist nicht größer als eine Wimper, und die Ergonomie dieses sich wiederholenden Prozesses hat unsere Mitarbeiter körperlich und psychisch stark belastet.“

Steve Lagergren,

Leiter Fertigungstechnik bei Cretex Medical.

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Lösung

Herkömmliche Roboterlösungen waren angesichts der winzigen Bauteilgröße und des komplizierten 26-stufigen manuellen Prozesses nicht geeignet. Die Lösung musste den Prozess des Drahtschneidens, des Einführens in Hülsen, des Verpressens der Teile und der Prüfung des Endbauteils automatisieren und rationalisieren – und das alles mit einer Auflösung im Mikrometerbereich.

„Die meisten Roboterprodukte waren zu groß und nicht präzise genug. Wir haben eng mit dem Team von Cretex Medical zusammengearbeitet, um die Anforderungen zu definieren und Machbarkeitstests durchzuführen, um Risiken vor dem Aufbau der Automatisierung auszuschließen“, sagt Ari Pitkanen, Chief Executive Officer bei Arimation Robotics.

Arimation holte seinen Value-Added-Distributor Mechatronic Solutions hinzu, um bei der Empfehlung und Beschaffung der Hauptkomponenten zu helfen. Mit deren Unterstützung entwarf, baute und testete Arimation eine maßgeschneiderte Automatisierungszelle mit drei Hauptelementen:

  • Meca500, der sechsachsige Roboterarm von Mecademic, wurde aufgrund seiner kompakten Bauweise und einer Wiederholgenauigkeit von 5 Mikrometern für die Präzisionsautomatisierung ausgewählt.
  • Ein Asycube 50, das flexible Zuführsystem mit EYE+ von Asyril, entwickelt für winzige Bauteile und Flexibilität mit fortschrittlichen Steuerungen für Integratoren,
  • Eine maßgeschneiderte Lösung zum Zuführen und Schneiden von Drähten, mit der 0,1 mm dicke Drähte präzise und gleichmäßig bearbeitet werden können.

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Wert

Cretex Medical hat drei Hauptbereiche identifiziert, in denen sich dieser Automatisierungsprozess besonders positiv auswirkt:

Gesundes Arbeitsumfeld

Die Verbesserung der Arbeitsbedingungen für die Bediener war das wichtigste Ergebnis. Durch die Automatisierung konnte Cretex Medical das bestehende Team an ergonomisch gesündere Arbeitsplätze innerhalb des Unternehmens versetzen.

„Ich habe 18 Monate lang an diesem Komponentenmontageprozess gearbeitet. Wir wussten, dass unser Kunde auf unsere Komponenten angewiesen war, um letztlich Patienten in Not zu helfen, also haben wir während der Entwicklung dieses Automatisierungssystems daran festgehalten. Jetzt freue ich mich darauf, zu lernen, wie diese automatisierte Zelle funktioniert, und mich mit anderen Produkten vertraut zu machen. Bei diesem Mikro-Montageprozess war die Automatisierung eindeutig die bessere Option“, berichtet Terri Harris, Produktionstechnikerin bei Cretex Medical.

Erhöhter Durchsatz und höhere Ausbeute

Die steigende Nachfrage nach dieser Komponente erforderte die Fähigkeit, schnell und unter Einhaltung hoher Qualitätsstandards zu skalieren. „Wir brauchten eine Lösung, mit der wir unseren Output steigern und gleichzeitig eine gleichbleibend hohe Montagequalität gewährleisten konnten. Die Einstellung neuer Mitarbeiter war keine Option, aber die Automatisierung war die Lösung“, so Jeremy.

Reduzierter Platzbedarf der Fertigungslinie

Während der manuelle Prozess eine Länge von über 3,6 Metern hatte, nimmt die automatisierte Anlage nur 25 % dieser Fläche ein und bietet darüber hinaus den Vorteil, dass sie innerhalb dieses geringen Platzbedarfs skalierbar ist. „Die automatisierte Fertigungslinie passt in einen Handgepäckkoffer. Der kleine Formfaktor ist wichtig, damit wir unseren Reinraum optimal nutzen können“, fügt Steve hinzu.

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Automatisierung einer Solarzellen-Forschungsplattform: Intelligentes Labor für nachhaltige Energie

University of Montreal

Automatisierung einer Solarzellen-Forschungsplattform: Intelligentes Labor für nachhaltige Energie

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Überblick

In den Chemielabors von heute geht es darum, intelligenter zu arbeiten, nicht härter. Höhere Reproduzierbarkeit und Geschwindigkeit steigern den Durchsatz und die Forschungsqualität. Wissenschaftler sind nicht mehr mit mühsamen, sich wiederholenden Aufgaben belastet und können sich endlich auf die kreativeren Aspekte ihrer Arbeit konzentrieren.Dieser Artikel stellt Dr. Daniel Chartrand und die von ihm an der Universität Montreal (U of M) entwickelte Automatisierungsplattform vor. Die Plattform soll die Forschung der Universität im Bereich Solarzellen für umweltfreundlichere und sauberere Energie vorantreiben.

Dr. Chartrand musste die Herstellung und Charakterisierung kleiner Test-Solarzellen in Gehäusen mit inerter Atmosphäre automatisieren.

Video zur Fallstudie

Solarzellen

Solarzellen erzeugen Energie, wenn Licht oder Photonen von halbleitenden Materialien absorbiert und in Elektrizität umgewandelt werden. Solarzellen sind die elektrischen Bausteine von Solarmodulen. Sie werden häufig zur Erzeugung sauberer Energie eingesetzt und können Licht erkennen und dessen Intensität messen.

Die Herstellung von Solarzellen ist aufgrund der verwendeten Materialien und des Energieverbrauchs nicht immer umweltfreundlich. Deshalb suchen Forscher weltweit nach besseren Produktionsmethoden.

Das System von Dr. Chartrand bietet Forschern im Chemielabor der U of M eine schnelle Automatisierungsplattform zur Erforschung neuer Solarzellenmaterialien und Produktionsmethoden.

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Solutions

Für die Roboterkomponente wählte Dr. Chartrand den weltweit kleinsten sechsachsigen Roboterarm, den Meca500. Durch die Montage des Roboters auf einer linearen Achse wurde seine Reichweite gegenüber einem größeren Roboter erheblich vergrößert. Dank der präzisen und reproduzierbaren Positionierung des Roboters war kein Ausrichtungssystem mit Bildverarbeitung oder anderen Mitteln erforderlich.

Von manuellen zu robotergesteuerten Bewegungen

Zunächst platziert der Roboter ein Gestell auf seiner Basis. Dann überträgt er ein Glassubstrat von der Basis zum Spin-Coater. Als Nächstes bereitet ein Liquid Handler Flüssigkeiten vor und trägt sie auf das Glassubstrat auf, gefolgt von einer Heizplatte zum Tempern (Wärmebehandlung). Nach Ablauf einer festgelegten Zeit entnimmt der Roboter das Glassubstrat von der Platte, dreht es um und legt es in eine Schale, die der Roboter nach dem Befüllen in eine Vakuumkammer zur Metallbeschichtung lädt.

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Vorteile

Dank dieser Plattform wird der Durchsatz um das Zehnfache gesteigert. Minuten- und reproduzierbare Bewegungen sind möglich, ebenso wie variable Lösungsvorbereitungen und Ausglühzeiten. Dies führt zu einer höheren Forschungsqualität. Vor allem aber befreit die Automatisierung von Dr. Chartrand die Forscher von den mühsamen, sich wiederholenden Aspekten ihrer Arbeit, sodass sie sich auf Innovationen im Dienste der Umwelt konzentrieren können.

Über Dr. Chartrand

Dr. Daniel Chartrand hat einen Doktortitel in Koordinationschemie von der Universität Montreal, wo er seit vierzehn Jahren tätig ist. Derzeit ist er Forschungsberater am Labor für Analyse der Photoaktivität von Materialien und Molekülen (LAMP) der Fakultät für Chemie.

Dr. Chartrand hat eine Leidenschaft für die Entwicklung und Implementierung von Automatisierungen zur Steigerung des Durchsatzes analytischer Techniken entwickelt, wie beispielsweise diese robotergestützte Charakterisierung von Solarkomponenten.

Die Universität Montreal

Die Universität Montreal ist eine der weltweit führenden Forschungsuniversitäten. Sie wurde 1878 in Montreal, Quebec, gegründet und hat sich zum Ziel gesetzt, durch ihre Spitzenposition im Bereich der Wissenschaft zum Wohl der Gesellschaft beizutragen. Mit diesem Ziel vor Augen weihte die Universität 2019 einen neuen hochmodernen Wissenschaftskomplex namens MIL Campus für Spitzenforschung ein.

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Smarte Mikro-Fabrik revolutioniert Uhrenherstellung mit dem Meca500-Roboter

HOROSYS

Smarte Mikro-Fabrik revolutioniert Uhrenherstellung mit dem Meca500-Roboter

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Übersicht

Als Horosys, ein Schweizer Integrator, der sich auf die Desktop-Automatisierung für die Uhrenindustrie spezialisiert hat, den ultrakompakten, hochpräzisen Roboter Meca500 sah, entstand die Idee für das Projekt „Smart Micro Factory“ (SMF). Horosysentwickelte das SMF-Konzept, um den Automatisierungsanforderungen der Schweizer Uhrenindustrie gerecht zu werden und Automatisierung und Robotik für Hersteller verfügbar zu machen, die mit geringen Investitionen und in kleinen Stückzahlen produzieren und eine schnelle Amortisation benötigen.

Die modulare Desktop-Fabrik kann Bauteile montieren, nieten und Rubine sowie weitere Uhrenkomponenten einpressen.
Dank seiner extrem kompakten Bauweise, dem integrierten Controller und der offenen Programmierumgebung ist der Meca500 ein zentraler Bestandteil der Lösung.
Horosys konnte mit dem weltweit kleinsten und präzisesten Industrieroboter die Smart Micro Factory standardisieren, flexibler gestalten und kosteneffizient optimieren.ironment, the Meca500 is an integral part of the solution. Horosys was able to standardize, add flexibility, and optimize the cost of the Smart Micro Factory using the world’s smallest and most precise industrial robot.

Fallstudie Video

Herausforderung

Die Uhrenindustrie ist traditionell arbeitsintensiv – doch Fachkräftemangel und hohe Präzisionsanforderungen treiben Schweizer Hersteller zur Automatisierung. Die meisten Industrieroboter sind jedoch zu groß und sperrig, um Bauteile von nur wenigen Gramm präzise zu handhaben. Kollaborative und andere kompakte Roboter bieten nicht die notwendige Genauigkeit für solche feinen Aufgaben. Zudem müssen die Systeme klein genug sein, um auf bestehende Werkbänke zu passen. Lineare XYZ-Achsen können in manchen Fällen ausreichen, doch viele Anwendungen erfordern mindestens 5 oder 6 Freiheitsgrade – ein Roboterarm mit Gelenken ist daher notwendig. Außerdem müssen die Systeme modular, leicht programmierbar und mit verschiedensten Geräten kompatibel sein.

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Lösung

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat Horosys das Smart Micro Factory-Konzept rund um den Meca500 entwickelt. Die Module (auch Stationen genannt) können mit verschiedenen Cognex-Kameras, Schalenförderern, flexiblen Zuführungen, Pressen und anderen standardmäßigen und kundenspezifischen Messgeräten ausgestattet werden. Die Module lassen sich für verschiedene Prozesse zu einer kompletten Produktionslinie kombinieren.

Ein B&R-Automation-IPC oder ein Beckhoff-IPC steuert die SMF. Der Meca500 wird entweder direkt über das TCP/IP-Protokoll vom B&R-IPC oder über EtherCAT und einen standardisierten Befehlssatz direkt von Beckhoff angesteuert. Der Nutzer kann das System und den Roboter außerdem per Fernzugriff über einen Webserver steuern und diagnostizieren.

Sehen Sie sich dieses Video von Gimmel Rouages an – einem Zulieferer von Kleinstkomponenten für einige der renommiertes

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Ergebnisse

Produktqualität steigern

Die unübertroffene Präzision des Meca500 von 0,005 mm garantiert, dass der gesamte Prozess die strengen Anforderungen an die Positionswiederholgenauigkeit von 0,01 mm für viele Prozesse in der Uhrenherstellung erfüllt.

Platz sparen

Die Module messen in der Regel nur 600 mm x 600 mm. Diese Desktop-Lösung ist nur dank des integrierten Controllers und der geringen Größe des Meca500 möglich. Es gibt zwar einige andere Roboter, die in ihrer Größe vergleichbar sind, diese sind jedoch sperriger und verfügen vor allem über große externe Controller, Teach-Pendants und unhandliche Kabel.

Energie sparen

Dader Meca500 durchschnittlich weniger als 30 W Leistung verbraucht, ist die SMF-Lösung sehr energieeffizient und verbraucht in vielen Konfigurationen weniger als 80 W. Ähnliche Lösungen mit Linearmotoren können leicht 1–2 kW verbrauchen.

Effizienz steigern & Kosten reduzieren

Ein 6-Achs-Roboter ist deutlich flexibler als individuell angefertigte 3-Achs-XYZ-Systeme.
Er kann mit einer wesentlich größeren Vielfalt an Komponenten und Geräten arbeiten.
Dadurch werden Systeme modularer und deutlich flexibler – was die Gesamtkosten senkt.

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Über Horosys

Horosys ist ein Schweizer Integrator mit Sitz im Kanton Neuenburg – im Herzen des „Watch Valley“ und Heimat einiger der bekanntesten Uhrenhersteller wie Breitling, Patek Philippe, Rolex, Tissot und weiterer Marken. Horosys entwickelt ultrakompakte, automatisierte Arbeitsstationen für die Uhrenindustrie. Von Anfang an arbeitete Horosys mit Mecademic zusammen und erkannte im Meca500-Miniroboter die ideale Lösung für die Desktop-Automatisierung. Das Unternehmen entwickelte sogar eine hochwertige Schutzverkleidung für den Meca500 – den HoroBot.

Die Bilder und das Video in diesem Beitrag wurden mit freundlicher Genehmigung von Horosys SA bereitgestellt.

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Zymergen nutzt Meca500 zur Maximierung des Durchsatzes in der Laborautomatisierung

ZYMERGEN

Zymergen nutzt Meca500 zur Maximierung des Durchsatzes in der Laborautomatisierung.

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Überblick

Zymergen, ein Wissenschafts- und Materialinnovationsunternehmen mit Sitz in Kalifornien, hat Dutzende von Meca500-Robotern integriert, um Experimente in seiner Life-Science-Einrichtung zu automatisieren. Zymergen benötigte eine Laborautomatisierungslösung, die flexibel, zuverlässig, schnell und einfach zu programmieren war und den Durchsatz maximieren konnte. Der Meca500 wurde in ein modulares Automatisierungssystem integriert, das die Kosten senkte und die Integrationszeiten im Vergleich zu anderen Lösungen um das Achtfache reduzierte. Außerdem maximierte es die Flexibilität und ermöglichte einen wartungsfreien Betrieb.

Herausforderung

Zymergen benötigte präzise und zuverlässige Roboter zur Automatisierung von Laborprozessen, darunter den Transfer von Mikrotiterplatten zwischen verschiedenen Life-Science-Instrumenten. Das Ziel war die Entwicklung einer modularen Automatisierungslösung, die sich leicht an häufig wechselnde Prozesse, Teams und Platzbeschränkungen im Labor anpassen lässt. Die Lösung musste den Durchsatz maximieren und gleichzeitig vielseitig, benutzerfreundlich und einfach zu programmieren sein.

Vor der Integration des Meca500 hatte Zymergen Life-Science-Geräte mit großen Robotern integriert, die zahlreiche Geräte bedienten. Diese Roboter waren jedoch für eine modulare Anwendung ungeeignet: Ihre große Stellfläche und ihre hohen Kosten schränkten ihre Flexibilität, Geschwindigkeit, Durchsatzleistung und Skalierbarkeit ein.

Zymergen prüfte mehrere andere Lösungen. Dazu gehörten die Entwicklung eigener Roboter und die Zusammenarbeit mit Anbietern, um Roboter aus deren Standardkomponenten zu konstruieren.

Fallstudie Video

Seit der Entdeckung des Meca500 hat Zymergen jedoch „beschlossen, beide Projekte einzustellen, da der Meca500 so gut funktionierte und zu einem sehr wettbewerbsfähigen Preis angeboten wurde“.

Jay Davey

Leitender Automatisierungsingenieur

Add Your Heading Text Here„Wir haben uns für den Meca500 von Mecademic entschieden, weil er preisgünstig und sehr präzise ist und genau unseren Anforderungen entspricht. Außerdem erhöht er die Zuverlässigkeit.“

Jay Davey

Leitender Automatisierungsingenieur

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Lösung

Ausgestattet mit dem Meca500 entwickelte Zymergen rekonfigurierbare Automatisierungswagen (RACs) – ein neues, modulares Automatisierungssystem für ihre zukünftige Produktionslinie. „Wir schätzen diesen Roboter sehr, weil er so kompakt ist“, sagt Davey. Die geringe Größe des Roboters ermöglichte eine effektive Verteilung der Arbeitslast des Systems. „Wir haben umfangreiche Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass diese Roboter der Aufgabe gewachsen sind, und wir sind mit dem Ergebnis sehr zufrieden“, erklärt Davey.

Der Meca500 wird zum Aufnehmen und Platzieren von Mikrotiterplatten in Life-Science-Instrumenten verwendet. Das System ist für den Einsatz eines Roboters pro Instrument ausgelegt, was einen höheren Durchsatz und eine höhere Zuverlässigkeit des Systems ermöglicht. Abgesehen von der Konstruktion kundenspezifischer Greifer mit einer linearen Führungsschiene waren keine weiteren Modifikationen für die Integration erforderlich.

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Ergebnisse

Zusätzliche Flexibilität

Die Arbeit mit Life-Science-Instrumenten unterschiedlicher Größe und Form erforderte ein hohes Maß an Flexibilität, das durch verschiedene Montagemöglichkeiten des Roboters erreicht wurde. „Einer der Vorteile des Meca500-Roboters ist, dass er sich ganz einfach in verschiedenen Ausrichtungen montieren lässt. Die Möglichkeit, ihn in jeder beliebigen Ausrichtung zu montieren, ist entscheidend, damit der Roboter an so vielen verschiedenen Orten eingesetzt werden kann“, erklärt Davey. Der nächste Schritt von Zymergen besteht darin, weitere Meca500-Roboter einzusetzen und einige davon auf vertikalen Linearführungen zu montieren.

Achtmal kürzere Integrationszeit

Mit dem Meca500 konnte die Integration im Vergleich zu anderen Lösungen um fast das Achtfache verkürzt werden. „Wir haben sehr gute Erfahrungen mit der Integration des Meca500-Roboters gemacht. Wir haben innerhalb von ein bis zwei Monaten eine Software geschrieben, mit der er in Abstimmung mit anderen Life-Science-Instrumenten gesteuert werden kann. Im Vergleich dazu erforderten viele der maßgeschneiderten Robotiklösungen einen Hardware- und Softwareaufwand, der viele Monate – vielleicht sogar sechs bis neun Monate – in Anspruch nahm, um ein Ergebnis zu erzielen, das bei weitem nicht so gut war wie das, was wir mit dem Meca500 erreicht haben“, sagt Davey.

Wartungsfreier Betrieb

Durch den Einsatz des Meca500 können die Automatisierungsingenieure und Wissenschaftler von Zymergen „sich viel mehr auf die Planung und die gewonnenen Daten konzentrieren, anstatt sich um die kleinsten Details zu kümmern“, sagt Peter Kelly, Automatisierungswissenschaftler bei Zymergen. Der Meca500 ermöglicht einen wartungsfreien Betrieb rund um die Uhr, sodass die Verwaltung der Gerätebereitstellung, der Bewegung zwischen den Geräten und der Zeitplanung entfällt.

„Der Grund, warum wir so viele Mecademic-Arme in diesem System einsetzen, ist, dass ich als Endnutzer Wert auf Zuverlässigkeit beim Transfer, Konsistenz beim Pick-and-Place und einen wartungsfreien Betrieb lege“, so Kelly. Die beste Automatisierungslösung ist in der Tat die, die man vergessen kann.

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Über Zymergen

Zymergen ist ein führendes Unternehmen im Bereich Biofabrikation. Aufbauend auf Fortschritten in der Genomik, im maschinellen Lernen und in der Laborautomatisierung arbeitet das Unternehmen mit der Natur zusammen, um völlig neuartige Materialien und Produkte für verschiedene Branchen zu entwickeln – von der Landwirtschaft über die Elektronik und Konsumgüter bis hin zur Pharmazie und darüber hinaus. Eines der Markenzeichen des Unternehmens ist der umfassende Einsatz flexibler Automatisierungssysteme. Die Zymergen Automation Group hat ein maßgeschneidertes modulares System aus rekonfigurierbaren Automatisierungswagen (RACs) entwickelt, das weitgehend auf unserem Industrieroboter Meca500 basiert. Weitere Informationen über Zymergen und darüber, wie das Unternehmen revolutionäre Produkte schneller und nachhaltiger als je zuvor auf den Markt bringt, finden Sie auf der Website des Unternehmens.

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