Automatica 2016 Erfolgsgeschichten von Mensch und Roboter in der Life-Science-Industrie

In den Wachstumsmärkten Life-Science, Medizin- und Pharmaindustrie erschließen Roboter gerade viele neue Aufgabenbereiche. Dabei arbeiten sie nicht nur für den Menschen, sondern immer öfter auch direkt mit ihm zusammen.

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Auf der Automatica 2016, die vom 21. bis 24. Juni in München stattfindet, werden mehr als 200 Firmen wegweisende Entwicklungen dieser Innovationsbranchen zeigen. Dabei ist es nicht nur das Marktpotenzial, das beeindruckt, es sind die Applikationen an sich. So ermöglichen spezielle Operationsroboter minimal-invasive Eingriffe, die eine neue Qualität in die Operationssäle bringen. Die Roboter können dabei im Automatikmodus selbständig nach genauer Programmierung agieren. Bei der Telemanipulation hingegen steuert der Operateur die Roboterarme anhand eines endoskopischen Kamerabildes über Joysticks selbst – ein Musterbeispiel für die Mensch-Roboter-Kollaboration, die in der Industrierobotik gerade erst Einzug hält.

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Haartransplantation mit dem Industrieroboter

Inspiriert von diesen sehr kostenintensiven, speziellen Operationssystemen kam es zur Entwicklung von Assistenzsystemen für medizinische Behandlungen, die auf klassischen Industrierobotern basieren. Bestes Beispiel: Artas. In dem innovativen Robotersystem für die minimal-invasive Haartransplantation arbeitet ein Standard-Industrieroboter TX60 von Stäubli. Der hochpräzise Sechsachser entnimmt einzelne Haarwurzeln, die dann an den vom Haarausfall betroffenen Stellen wieder eingesetzt werden. Die Entnahme von Tausenden von Haar-Follikeln war konventionell ein zeitraubender und für den Patienten belastender Prozess. Mit dem Roboterassistenzsystem können die Ärzte ungleich schneller und präziser arbeiten, Patienten schonender behandeln und verbesserte Anwuchsraten garantieren.

„Dank ihrer einzigartigen Performance hinsichtlich Bahnverhalten, Präzision, Positionsstabilität und Reinraumtauglichkeit setzen unsere voll gekapselten Roboter den Benchmark bei medizintechnischen Anwendungen“, erklärt Gerald Vogt Geschäftsführer von Stäubli Robotics selbstbewusst. Die TX60-Sechsachser lassen sich direkt ohne nennenswerte Modifikationen in das Artas-System integrieren. Da Haarausfall weit verbreitet ist, hat Stäubli bereits knapp 100 Roboter allein in dieser Anwendung im Einsatz.

Dual-Arm-Roboter revolutioniert Prüfung von Diagnosegeräten

Bereits auf der Automatica 2014 hat Yaskawa den Dual-Arm-Roboter CSDA10F vorgestellt. „Unser Dual-Arm-Roboter stammt aus der Industrieautomation und wurde für Einsätze im Laborbereich modifiziert. Mit seinen insgesamt 15 servogesteuerten Achsen, darunter eine Rumpfachse und jeweils sieben Achsen pro Arm, ist das Robotersystem beweglicher als jeder Mensch, vor allem aber um Klassen präziser“, so Dr. Michael Klos, General Manager bei Yaskawa.

In einem weltweit einmaligen Pilotprojekt übernimmt der CSDA10F jetzt die Prüfung von medizinischen Diagnosegeräten – eine verantwortungsvolle Aufgabe, an deren korrekter Ausführung Menschenleben hängen. Die Anlage ist der manuellen Prüfung überlegen und punktet mit uneingeschränkter Reproduzierbarkeit der Prüfszenarien, vorbildlicher Prozesssicherheit sowie einer bis dato nicht erreichbarer Effizienz und schließt dabei die menschliche Komponente als Fehlerquelle aus.

Standardroboter auch in der Champions League

Obgleich die Hygienestandards für Anlagen, Komponenten und Roboter in Medizin und Pharma besonders hoch sind, gibt es auch in der „Champions League der Automation“ eine ganze Reihe von Applikationen, für die keine speziellen Reinraumroboter erforderlich sind. Dass sich diese nicht nur auf End-of-the-line-Verpackungsaufgaben beschränken, beweist ein Standard-Sechsachser von ABB bei der Montage filigraner Komponenten für Turbinenbohrmaschinen für die Zahnmedizin. Bei der Montage von deren filigraner Achse samt Spannzange, die Dentalwerkzeuge wie Bohrer, Fräser oder Schleifer aufnimmt, ist Präzision gefragt. Nur so lässt sich perfekter Rundlauf der Werkzeuge sicherstellen. Der kompakte ABB-Roboter IRB 120 bewährt sich bei dieser Feinmechanikeraufgabe dank seiner Wiederholgenauigkeit von 1/100 mm und wird damit allen Qualitätsanforderungen gerecht. Der Anwender ist aber nicht nur von der Präzision der Roboterlösung angetan, sondern auch von deren Produktivität, sodass weitere Automatisierungslösungen folgen sollen.

Komplexe Lösungen dank Bildverarbeitung

Ob im Operationssaal, bei der Haartransplantation oder der Prüfung von Diagnosegeräten – die Bildverarbeitung spielt in jedem Fall eine Schlüsselrolle. Gleich drei Kamerasysteme kommen in der Doppelarmroboter-Anwendung zur Prüfung von medizinischen Diagnosegeräten zum Einsatz – jeweils eines davon ist an den beiden Roboterarmen montiert, das dritte befindet sich stationär in der Zelle. Die Kameras dienen nicht nur der Robotersteuerung, sondern übernehmen vielmehr die eigentliche Qualitätskontrolle, indem sie die auf dem Display der Diagnosegeräte angezeigten Messwerte aufnehmen und dokumentieren.

Die Bedeutung der Bildverarbeitung ist für viele Automatisierungsprojekte enorm. Das belegt das zweistellige Wachstum in dieser Branche. Die Automatica 2016 bietet bald Gelegenheit, um sich einen Überblick über das Angebot dieser Innovationsbranche zu verschaffen.

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