Ginolis: PC-based Control bei Produktionslinien für Covid-19-Schnelltests
PC-based Control bei Produktionslinien für Covid-19-Schnelltests
Kompakte Automatisierungstechnik ermöglicht modulare und qualitativ hochwertige Schnelltest-Produktion

Die Schnelltest-Produktionslinien von Ginolis Ltd., Oulunsalo, Finnland, haben sich bereits seit fast einem Jahrzehnt im Markt bewährt. Aufgrund der Corona-Pandemie werden nun bereits ausgelieferte Linien auf die Schnelltestkonfiguration Covid-19 umgerüstet sowie weitere solcher Anlagen neu produziert. Dabei trägt die kompakt bauende Automatisierungstechnik von Beckhoff maßgeblich zur konsequenten Modularisierung sowie zur hohen Qualität und Zuverlässigkeit der Produktionstechnik bei.

Ginolis wurde 2010 gegründet und bietet hochwertige automatisierte Lösungen für die Montage und Produktion von Komponenten medizinischer Geräte, wie z. B. Point-of-Care-Diagnostik, mikrofluidische Geräte, Insulinpumpen, Anwendungen zur Medikamentenverabreichung und Testkassetten. Dabei erweist sich die schnelle Diagnostik als ein besonders wachstumsstarker Bereich der Gesundheitstechnologie, wie Teijo Fabritius, CEO von Ginolis, verdeutlicht: „Der Kern unserer Geschäftstätigkeit besteht darin, die Herstellung und Prüfung von Schnelldiagnoseprodukten zu automatisieren. Solche medizinischen Verbrauchsmaterialien sind derzeit weltweit sehr gefragt. Unsere hochwertigen Automatisierungslösungen senken nicht nur die Kosten für deren Produktion, sondern die damit möglichen schnelleren und genaueren Tests vereinfachen zudem die Handhabung und erhöhen die Zuverlässigkeit.“ Für die Zukunft ist Teijo Fabritius davon überzeugt, dass die schnelle Diagnostik zunehmend jedem Verbraucher auf die gleiche Weise wie z. B. Schwangerschaftstests zur Verfügung stehen werde. Dadurch ließen sich Ressourcen im Gesundheitswesen freisetzen und somit gesamtgesellschaftliche Kosten einsparen.

Modular anpassbare Produktionslinien

Ginolis setzt bei seinen Produktionslinien konsequent auf eine Modularisierung, um den Kunden maßgeschneiderte Produktionskapazitäten zu bieten und dabei alle Möglichkeiten für eine spätere Skalierung der Produktion offen zu lassen. Hierzu erläutert Teijo Fabritius: „Mit unserem modularen Ansatz muss der Kunde bei einer Investition nicht über zukünftige Volumenanforderungen nachdenken, da sich die Produktionskapazität nachträglich durch weitere Module einfach erhöhen lässt. Die verschiedenen Standardmodule z. B. für Montage und Produktprüfung bieten dem Endanwender einen großen Wettbewerbsvorteil, da diese Add-ons standardmäßig verfügbar und dementsprechend schnell lieferbar sind. Die Lieferzeiten betragen hier lediglich einige Monate, was in dieser Branche sehr außergewöhnlich ist.“

Gesteuert werden die einzelnen Produktionsmodule von einem Embedded-PC CX2040 von Beckhoff mit Intel®-Core™-i7-Quadcore-CPU (2,1 GHz Taktfrequenz). Als Steuerungssoftware dient TwinCAT 3 NC I. Hinzu kommen bei einer Produktionslinie in der Regel u. a. mehrere Hundert Bewegungsachsen und Hunderte I/Os. Bezogen auf einzelne Module sind dies meist 50 bis 100 EtherCAT-I/O-Anschlusspunkte sowie zahlreiche, mit der kompakten Antriebstechnik von Beckhoff realisierte Antriebsachsen – über Servomotorklemmen EL72xx, Schrittmotorklemmen EL70xx und BLDC-Motor-Klemmen EL7411. Das intelligente Transportsystem XTS wird in den Hochleistungsmontagelinien von Ginolis eingesetzt.

PC-based Control als integrierte, kompakte und leistungsstarke Technologie

Ginolis setzt laut Teijo Fabritius aus mehreren Gründen auf die PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff: „PC-based Control ermöglicht die nahtlose Integration mehrerer softwarebasierter Funktionen in ein Automatisierungssystem. Zudem sind die industriellen Embedded-PC-Systeme sehr kompakt und leistungsstark. Gerade bei den Automatisierungskomponenten ist die Kompaktheit ein wichtiger Faktor, da für die entsprechenden Geräte insbesondere in Reinräumen nur wenig Platz zur Verfügung steht. Hinzu kommt: Je mehr Funktionen wir per Software implementieren können, umso kompakter, flexibler und einfacher aktualisierbar lassen sich unsere Lösungen gestalten. Hierfür bietet die PC-basierte Steuerungstechnik eine hervorragende Plattform. Zudem hat Beckhoff weitere Produkte entwickelt, die gut zu unserem Automatisierungskonzept passen. Von besonderem Interesse sind das softwarebasierte Echtzeit-Bildverarbeitungssystem TwinCAT Vision sowie die kompakten EtherCAT-Steckmodule der EJ-Serie, welche die Installationszeit erheblich verkürzen.“

Eine leistungsfähige Automatisierung ist zudem ein entscheidender Faktor für die Sicherstellung einer hohen Qualität und Zuverlässigkeit der Produktion, so Teijo Fabritius: „Ein gutes Beispiel ist ein sogenannter Marker für Herzmuskelschäden, der aus einer Blutprobe ermittelt werden muss. In diesem Fall ist es leicht zu verstehen, warum die Korrektheit des Ergebnisses äußerst wichtig ist. Ähnliches gilt für die Handhabung von Flüssigkeiten. Hierfür hat Ginolis eine Dosiertechnologie entwickelt, die beispielsweise eine äußerst genaue Dosierung von Antikörpern garantiert.“

Die technologische Entwicklung im Gesundheitssektor erfordert aus Sicht von Teijo Fabritius eine langfristige Partnerschaft mit dem Automatisierungsspezialisten: „Ginolis hat Beckhoff als Lieferanten ausgewählt, da beide Unternehmen weltweit tätig sind und der erforderliche Support bzw. Ersatzteile in Kundennähe verfügbar sind. Beckhoff ist ein bekanntes Unternehmen, mit dem wir bereits gute Erfahrungen bei früheren Projekten gemacht haben. Eine langfristige Zusammenarbeit ist im Gesundheitssektor von wesentlicher Bedeutung, da hier alle Produkte eine behördliche Zulassung benötigen. Sobald die Validierung erfolgt ist, können Änderungen nur noch schwer vorgenommen werden. Die Automatisierungskomponenten müssen daher lange verfügbar sein, was bei Beckhoff gegeben ist.“

Vollautomatische Fertigungslinie von Ginolis für die Produktion von diagnostischen Testkassetten (Copyrigt: Ginolis, Finnland)

Vollautomatische Fertigungslinie von Ginolis für die Produktion von diagnostischen Testkassetten (Copyrigt: Ginolis, Finnland)

Entnahme der Testkartusche aus einem Produktionsmodul (Copyrigt: Ginolis, Finnland)

Entnahme der Testkartusche aus einem Produktionsmodul (Copyrigt: Ginolis, Finnland)