核酸检测/疫苗生产/血样搬运 .... 新冠抗疫中的自动化力量

 

 

一场突如其来的疫情给人们的生活带来了巨大冲击，也给各行各业都带来了不同的挑战与机遇。如今，随着疫情在全球的蔓延，防疫相关的医疗、制药、个人防护用品等行业面临的挑战将持续更长时间，也将迎来更多机遇。

 

 

自病毒爆发以来，自动化领域供应商Festo时刻关注着疫情形势，并通过自己的创新自动化解决方案助力抗疫“提产增效”。从口罩/消毒液，到病毒实验室研究和疫苗制造，新冠抗疫中Festo接到了哪些生产“紧急任务”？

 

Festo在春节期间紧急恢复部分生产，以供应口罩生产线的自动化设备需求。目前，Festo在中国的产能已经全面恢复，并在核酸检测、医疗设备养疗机呼吸机、个人防护用品口罩消毒液、疫苗生产以及面向未来的实验室自动化等领域持续发挥着重要作用，助力抗疫提产增效。

 

一站式解决方案，为口罩、消毒液生产提速

 

新冠疫情的全球蔓延，让本就“抢手”的口罩需求大涨，不少企业临时加入“口罩生产大军”。

 

对于使用最为广泛的平面口罩来说，其标准化生产主要通过打片机、分配机、点焊机三种设备进行。在口罩耳绳焊接工位上，Festo自动化产品大显身手。首先，ELGC-TB电缸带动夹爪DHPS快速拉取指定长度的耳轴线，灵活紧凑，在有限的空间下发挥最大效率；随后，DFM气缸带动气剪刀自动剪断耳轴线多余部分；下一步，EMMS-ST步进电机摆动耳轴线成90°，作为Festo核心价值产品，EMMS-ST不仅交货速度快、质量优异，还具备高可靠性和高动态性，使用寿命长定位功能全，满足口罩生产夜以继日的生产要求；最后，DSBC气缸压紧耳轴线进行焊接。

 

在KN95口罩的封边机工位上，Festo产品也能提供不少助力。Festo气动旋转分度台DHTG，高效稳定的控制KN95口罩定位封边，与同类产品相比功能更稳定、结构更小巧，性价比极高。

 

 

快速产出的口罩想要达到医用防护等级，灭菌工艺是“重头戏”。一个解析消毒的标准流程，需要7天到半个月的时间（数据来自工信部官微说明）。灭菌工艺段涉及多种介质（真空、环氧乙烷、工艺水等），还需要多路工艺管线来组成整个流程。确保介质输送，提高灭菌效率，Festo过程阀门便是“不二之选”。Festo成套气动球阀的结构不仅能确保介质的流通性，加快和改善灭菌和解析的设备效率，其优秀的密封效果能防止介质的外漏和内漏，保障灭菌流程安全。

 

消毒液作为必不可少的个人防护品，在疫情期间需求猛增。而消毒液生产过程中技术要求最高的莫过于定量灌装。消毒液具有腐蚀性，要求灌装阀耐腐蚀，耐酸碱性，且阀门开关频率频繁，切换速度快。通过Festo阀岛VTUG对气动角座阀VZXA的控制，可实现精准的定量灌装，同时控制多个气动角座阀，达到先定量再灌装的一致性，极大的提升了生产效率。不锈钢过程阀VZXA，无死角，内外清洗方便。专利的密封技术，无需拆卸管道就可进行驱动器更换，防止介质进入驱动器。结构坚固紧凑，使用寿命长，流量大，非常适用于有腐蚀性的介质。

 

核酸测序，稳定精确

 

核酸检测过程中，超高通量测序仪通过高效巨量的样本测序，快速完成诊断。关键时期，客户对这一设备提出了“供货快、耐腐蚀、缩短检测时间”的需求。看似简单的三点，背后其实是大量检测样本搬运、正负压频繁切换、压力指标精确控制、避免试剂腐蚀仪器等技术难题。

 

1.精确压力控制取样。检测过程中的第一步取样，样本数量繁多，要求压力控制精确。在这一环节，Festo为客户提供SPAN压力传感器解决方案。SPAN通用性广泛，可全面监控负压和正压环境，并实现PNP/NPN以及模拟量电流/电压输出。其调试方便，可通过复制功能实现多参数调试，从而对取样压力指标全面掌控，保证样本的稳定提取以及检测结果的准确性。

 

 

2.全自动试管装配。对不同型号批次的检测样本进行夹取、搬运、定位等操作，Festo全自动医疗试管装配方案也可以轻松完成。总线控制型的电动旋转缸ERMO精准定位任意试管位置，电动夹爪EHPS在抓取试管时根据批次调节抓取力，实现柔性抓取。同时电机集成在电爪中，利用模拟量位置传感器实时感知夹爪的任意位置，避免过度抓取。在这个过程中，导向缸DFM实现试管盖帽与主体的精准对位，提高装配良率。

 

3.保障流体输送。检测设备除了精确高效的动作外，耐腐蚀性也有着极高的要求。在接头处，NPQP扮演着“关键角色”。NPQP聚丙烯接头配合专用管子，可确保传输样本时的酸碱耐受性，保证设备中的流体输送。同时NPQP采用非金属材质，符合食品级安全标准，轻量化部件移动方便，透明化外观更便于设备排除故障。

 

破解医疗设备困局，缓解疫情形势

 

众所周知，新冠病毒感染者严重的会引发呼吸衰竭。氧疗机和呼吸机作为重症肺炎治疗的关键设备，其性能与患者的生命健康息息相关。针对患病人数激增以及医院床位紧缺等问题，呼吸类医疗设备的稳定性与空间适应性开始被提出了新的要求。面对迫切的技术需求，Festo比例节流阀VEMD与两位两通比例阀VPWS成为了破解困局的关键。

 

 

对于一些轻症患者，使用便携式氧疗机可以让其更方便地随时进行治疗，缓解床位压力。VEMD尤其适合安装于此类设备中，它尺寸紧凑、重量轻，专为医疗应用场合开发，非常安静。它能通过带传感器的集成控制回路对实际流量进行调节，再将之作为模拟量信号提供给主控制器，只要输入0.2...10V范围内的一个设定点，就可以轻松调节系统输出处的容积流量，足以证明它专业的动态响应和能源效率优势。而重症患者则需要呼吸机的支持才能维持生命，此时就需要VPWS发挥它的实力。VPWS轻质小巧，直径只有15mm，但可控流量非常大，如此紧凑的设计和高流量特点也令其成为医疗呼吸机的最佳选择。它能够精确地调节呼吸气体流量，严格控制氧气与二氧化碳的排出，为患者的安全奠定了坚实的保障。

 

疫苗研发，精准高效

 

各国医疗领域已经将研发疫苗作为主战场。众志成城，Festo也已经与客户开展了新冠疫苗研发及生产相关的项目合作。

 

疫苗研发及生产需要经过培养、配液、测试、消毒、装填、包装几站。这些流程中，配液流程的工艺，直接决定疫苗成品的最终质量。对于点液和移液等过程，Festo比例压力阀VEAB可通过创新的压电技术和闭环控制技术实现高精度控制，在长期使用中保持良好的稳定性。除此之外，Festo还将VTUG阀岛应用于疫苗配液系统中。它可实现对过程阀的自动化控制，实现精准配比。与传统电磁阀相比，VTUG节省了大量人工，同时更便于现场管线排布。其自带的多种诊断方式，能实现故障的快速诊断，提高配液系统的稳定性。

 

 

加速实验研究，应对未来挑战

 

疫情发展变幻莫测，只有加快实验室研究，大批量地对基因进行采样分析，并提升过程的精确性和高效连贯性，才能进行后续的病毒检测和疫苗研制，从而应对未来可能面临的更多难题。为帮助实验室的伙伴建立更智能化的样品制备系统，实现效率最大化，Festo提供了一系列设备解决方案。

 

在基因采集的过程中时常要对液体样本进行搬运，Festo通过将平面门架EXCM、电缸ELGC以及旋转抓取模块EHMD进行组合应用，帮助研究人员精准抓取采集样本并运输至不同工作站。在这组运动执行元件中，平面门架EXCM与电缸ELGC的组合能够保证样品移动过程的准确性与顺畅性。这套系统安装简便，设计结构紧凑，能够最大化利用工作空间。在移动到确定位置后，旋转抓取模块EHMD便会执行样本的抓取工作，它是同类中结构最紧凑的旋转抓取模块，非常适用于抓取小物体。同时，在样品制备的过程中，通常需要调节压力或真空来支持点液和移液的应用，这就需要比例压力阀VEAB来控制。它采用创新的压电技术和闭环控制技术，拥有优异的控制精度，压力控制性能持续一致，即便是长期使用也能保持良好的稳定性。

 

Festo始终致力于自动化技术创新，自新冠疫情爆发以来，Festo与医疗、制药、生命科学、包装等行业客户保持紧密沟通合作，推动创新自动化解决方案加速投入产线应用，保障产品安全、快速、高质量生产。

 

 

本文来源：Festo费斯托

 

 

 

关于费斯托

 

费斯托成立于1925年，是自动化技术和技术培训领域的世界领先供应商。公司总部位于德国埃斯林根，是一家独立的家族企业。费斯托集团业务遍及全球200个行业，为超过30万的客户提供领先的气动和电驱动技术及全面解决方案。同时，FestoDidactic为全球超过4万名客户提供先进的工程培训设备及课程。Festo集团在2018财年的销售额达到32亿欧元，在全球250个地区设立分支机构，员工总数达21,200人。8%的年销售额用于研发领域的投资。

 

Festo在中国的业务始于1985年。目前在大中华区设有超过200个销售办公室和授权经销商网点。位于上海的亚太技术中心和大中华区解决方案中心为区域内客户提供定制产品和方案，在济南的全球生产中心和中国物流中心、位于上海的华东配送中心、以及位于广州的华南配送中心为提升中国市场供应和服务提供保障。费斯托为中国市场提供工厂自动化和过程自动化的气动和电动技术及全面解决方案，主要服务于汽车、橡塑、电子和轻型装配行业，食品饮料包装、水/污水处理以及生物技术/制药等行业。费斯托体验中心，激发创新的运动控制实验室，费斯托在这里携手客户共同开发最具价值的工业自动化前沿解决方案。同时，FestoDidactic（教育培训部门）为大中华地区1000多家企事业单位、高校、职业院校与实训基地提供工业培训的整体解决方案—从实验室建设到课程体系建设，并能够向我们的学员提供资格认证和就业指导。目前公司在中国有约2,300名员工。