تقنية وتكنولوجيا

أتمتة لأصغر الأجهزة – TechToday


يشرح توم كاش، مدير شركة Foxmere، مورد قطع الغيار لشركة Siemens، سبب حاجة مصنعي المعدات الأصلية إلى أتمتة عملية التجميع عالية الدقة.

يمثل تصنيع الأجهزة الطبية الدقيقة، بهندستها المعقدة بشكل متزايد وأبعادها الصغيرة، تحديات فريدة للمصنعين. عندما يكون عرض المنتج النهائي ملليمترًا فقط، يجب تصنيع المقياس الداخلي الصغير للمكونات المعنية على نطاق مجهري، وغالبًا ما يكون غير مرئي للعين المجردة.

في وقت مبكر من هذا العام، قام الباحثون في مستشفى بريجهام والنساء بتطوير زرعة بحجم الحبوب تسمى ميكرا، وهي جهاز تنظيم ضربات القلب المزروع في القلب.

تقوم الغرسة بتوصيل جرعات نانوية من الأدوية المضادة للسرطان مباشرة إلى ورم دماغ المريض، الأمر الذي لا يعزز الدقة فحسب، بل يقلل أيضًا من الغزو، حيث يكون حجم جهاز تنظيم ضربات القلب بحجم كبسولة فيتامين.

يتم أيضًا إدخال حقنة iStent، وهي واحدة من أصغر الغرسات الطبية في العالم، أثناء جراحة إزالة المياه البيضاء وتبقى داخل العين لتخفيف ضغط العين.

يوفر هذا الجهاز خيارًا بسيطًا للتحكم في ضغط العين، وهو مفيد بشكل خاص لحالات مثل الجلوكوما، مما يضمن الراحة المستمرة وتحسين تعافي المريض.

ومع ذلك، فإن تصنيع الأجهزة الطبية الدقيقة ذات الأشكال الهندسية المعقدة، مثل أصغر جهاز تنظيم ضربات القلب في العالم، ميكرا، يتطلب أساليب متخصصة بسبب مكونات صغيرة مثل المليمترات والأسلاك التي يبلغ قطرها 0.002 بوصة.

اختيار المواد

يتجاوز تجميع الأجهزة الدقيقة دقة أبعاد الأجزاء. مع تضاؤل ​​حجم الأجسام، تُدخل المقاييس الدقيقة والنانوية تغييرات جوهرية في نسب السطح إلى الحجم، مما يؤدي إلى تغيير الخصائص الكيميائية والمواد.

ولنتأمل هنا الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)، التي تشكل مكونات بالغة الأهمية في التطبيقات الطبية الحيوية. في هذه المقاييس الدقيقة، تواجه الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة تحديات مثل الاحتكاك المتزايد، والتغيرات في التوصيل الحراري، وزيادة الحساسية للقوى الخارجية.

هذه التحولات لها تأثير مباشر على موثوقية الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة، خاصة في تطبيقات مثل مكونات الموائع الدقيقة وأجهزة توصيل الأدوية القابلة للزرع والمحفزات العصبية.

ولمواجهة هذه التحديات، يجب على الشركات المصنعة اختيار المواد بدقة واستخدام تقنيات التصنيع الدقيق. الطباعة الحجرية الضوئية، والحفر، والطلاء الكهربائي هي جميع العمليات المستخدمة لتشكيل المواد وهيكلتها بدقة على نطاق صغير، مما يجعلها مثالية للدقة المطلوبة للأجهزة الدقيقة.

اكتشاف العيوب

علاوة على ذلك، تخضع صناعة الأجهزة الطبية لمعايير ولوائح جودة صارمة، مثل وكالة تنظيم الأدوية ومنتجات الرعاية الصحية (MHRA)، المسؤولة عن تنظيم سوق الأجهزة الطبية في المملكة المتحدة للتأكد من أنها آمنة وفعالة للاستخدام المقصود منها. .

من خلال الالتزام بالمعايير الصارمة، يغطي تصنيع الأجهزة الطبية الدقيقة جميع مراحل الإنتاج، بدءًا من التصميم الأولي وحتى فحص الجزء النهائي.

وهنا، يجب أن تضمن أنظمة إدارة الجودة أن كل مكون دقيق يتوافق مع المواصفات والتفاوتات المطلوبة، مما يضمن الدقة والجودة لجميع التطبيقات الطبية.

على سبيل المثال، تلتقط الكاميرات فائقة الدقة صورًا تفصيلية تستخدم الذكاء الاصطناعي والخوارزميات المتقدمة لتحليل المخالفات أو سمات محددة في الوقت الفعلي.

يمكن أيضًا دمج استخدام أجهزة الاستشعار شديدة الحساسية، مثل الكاميرات الصغيرة الحجم أو مقاييس التسارع أو مستشعرات الضغط، في الأجهزة الطبية لمراقبة عيوب مستوى الميكرون واكتشافها.

عائد الاستثمار

تشير Techreviewer إلى أن أتمتة العمليات الروبوتية في مجال الرعاية الصحية تساعد على تقليل تكاليف التشغيل بنسبة 50% تقريبًا، بينما تساعد أيضًا في استرداد التكاليف في فترة قصيرة.

وهذا أمر ذو أهمية خاصة للمصنعين لأن التجميع عادة ما يبرز باعتباره المرحلة الأكثر تطلبًا من الناحية المالية في طرح الجهاز في السوق.

غالبًا ما يتم التقليل من تكاليف التصنيع والتجميع، خاصة بالنظر إلى تعقيدات العمل مع المكونات الدقيقة التي غالبًا ما تكون غير مرئية للعين البشرية.

لذلك، من الضروري أن تتعاون الشركات المصنعة مع مورد قطع غيار الأتمتة الموثوق به والذي يتمتع بخبرة في التجميع عالي الدقة للتنقل عبر تعقيدات تصنيع الأجهزة الصغيرة.

لا يساعد موردو قطع الغيار في ضمان التجميع عالي الدقة والفعال من حيث التكلفة لتصنيع الأجهزة الصغيرة فحسب، بل ستساعد خبرتهم الشركات المصنعة على تخفيف المخاطر وتقليل النفقات المرتبطة بعمليات التجميع المعقدة.

وهذا هو الحال بشكل خاص مع ابتكارات مثل Micra وiStent inject، والتي، في قطاع يتطلب الدقة والجودة والالتزام بمعايير الصناعة، تتطلب الخبرة المناسبة للأتمتة من أجل اتباع نهج أكثر تخصيصًا.



اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى