Analizę przypadku:inkubator do zautomatyzowanych badań mikrobiologicznych
Rozwiązanie firmy BINDER na miarę indywidualnych potrzeb
W branży farmaceutycznej i spożywczej kontrola jakości mikrobiologicznej ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa i jakości wytwarzanych produktów. Nasz klient opracowuje technologie, które umożliwiają szybsze wykrywanie zanieczyszczeń mikrobiologicznych podczas produkcji leków, środków pielęgnacyjnych oraz instrumentów medycznych i chciałby przekształcić ów proces kontroli jakości mikrobiologicznej w zautomatyzowany system badań. Celem jest zwiększenie wydajności i niezawodności testów mikrobiologicznych, aby w ten sposób zmniejszyć nakład pracy i uniknąć niespójności. Kluczowym elementem takiego zautomatyzowanego systemu kontroli jakości mikrobiologicznej jest inkubator. W ścisłej współpracy z klientem sekcja BINDER Automation & Integrated Solutions zaprojektowała i opracowała specjalnie pod kątem planowanego systemu precyzyjnie dostosowany inkubator, który spełnia specyficzne dla projektu wymagania i umożliwia płynną integrację z systemem.
Wymagania:
- Stabilność temperatury przy 22,5°C lub 32,5°C
- Duża wydajność chłodzenia i kompensacji ciepła
- Konieczna jest możliwość kompensacji ciepła generowanego przez sterowaną elektronicznie karuzelę i robotykę używaną do transportu szalek Petriego
- Innowacyjny sposób prowadzenia powietrza: uwzględnienie magazynu, który zajmuje większą część wnętrza inkubatora
- Zaprojektowanie połączenia mechanicznego z systemem klienta, które zapewni optymalny dopływ świeżego powietrza do ogniw Peltiera w inkubatorze
- Udostępnienie parametrów systemowych dla systemu klienta (interfejs oprogramowania)
- Mechanizm drzwi, który umożliwia instalację inkubatora w całościowym systemie i jest łatwy w serwisowaniu
Zakres naszych prac:
- Utworzenie zespołu projektowego złożonego z kierownika technicznego projektu, menedżera produktu oraz inżynierów z dziedziny mechaniki, oprogramowania i systemów
- Uzgodnienia z klientem dotyczące połączeń (sprzętu i oprogramowania) oraz wymagań systemowych
- Propozycje dotyczące idealnych połączeń w systemie klienta
- Przeprowadzenie symulacji przepływu powietrza w celu zapewnienia optymalnej stabilności temperatury w przestrzeni i czasie
- Walidacja i weryfikacja urządzeń
- Przygotowanie specyfikacji technicznej i warunków zamówienia
- Udostępnienie prototypów do sprawdzenia funkcjonalności całościowego systemu
- Dokumentacja techniczna produktu
- Szkolenie serwisowe dla klienta
Rozwiązanie firmy BINDER:
- Dwa inkubatory z bocznym „plecakiem” na elektronikę siłową, które spełniają sformułowane wymagania
- Dane techniczne inkubatora (w stanie pustym):
- Zakres temperatury: 20–35°C
- Fluktuacja temperatury: 0,3 K przy 32,5°C
- Przestrzenna zmienność temperatury: 1,5 K przy 32,5°C
- Maks. ilość ciepła możliwa do skompensowania przy 32,5°C: 130 W
- Zużycie energii przy 32,5°C: 50 Wh/h
- Połączenie mechaniczne z systemem klienta przez specjalnie zaprojektowany kanał powietrzny ze zintegrowanymi wentylatorami zewnętrznymi w celu zapewnienia niezbędnego dopływu świeżego powietrza do ogniw Peltiera
- Opracowany na podstawie symulacji komputerowej sposób prowadzenia powietrza wewnątrz inkubatora z uwzględnieniem ograniczeń związanych z umieszczoną przez klienta karuzelą
- Interfejs komunikacji z systemem klienta za pośrednictwem protokołu ModBus TCP
- Praktyczne, przykręcane zamykanie w mechanizmie drzwi, które zapewnia optymalny montaż w systemie klienta i dodatkowo jest łatwe w serwisowaniu