SICK-sensoren sturen apotheekrobots aan

26-mrt-2018

Het Finse bedrijf Capps Oy heeft een automatisch opslagsysteem voor apotheken ontwikkeld, die is gebaseerd op een volledig nieuwe aanpak. De machine heeft slechts een fractie van de plaats van een conventioneel magazijn nodig, maar kan aanzienlijk meer producten bevatten.

 

Een apotheek is een zorgaanbieder

„Het apotheekbedrijf is in het afgelopen decennium drastisch veranderd“, zegt Hans Fock, apotheker bij Sipoo Pharmacy dichtbij Helsinki in Finland. „De inkomsten uit de verkoop van geneesmiddelen en de winstmarges daalden in gelijke mate, wat apotheken ertoe dwong, de efficiëntie van hun processen te verhogen en de kosten te verlagen. Gelijkertijd behouden wij echter onze traditionele rol, onze klanten te adviseren en te informeren.“ Geneesmiddelen op recept zijn goed voor het leeuwendeel van de omzet van een apotheek. Er zijn duizenden merken en elke dag worden honderden recepten verstrekt. Het besturen en automatiseren van de medische logistiek is voor de efficiëntie van elke apotheek van doorslaggevende betekenis. Ook belangrijk is de foutenvrije uitlevering van de medicamenten.

 

 

Geautomatiseerde opslag vordert

Ongeveer 100 van de 700 tot 800 apotheken in Finland gebruiken reeds apotheekrobots. De conventionele methode van het opslaan van de medicamenten in talloze laden is uiterst arbeidsintensief. Aangeleverde producten moeten op juiste plaats gelegd, de productiegegevens beheerd en een regelmatige inventarisatie uitgevoerd worden. Zorgvuldig uitnemen van de producten voor de klanten is belangrijk, om ervoor te zorgen, dat geen fouten worden gemaakt. Daarnaast behoeft het gebruikelijke ladesysteem duidelijk meer opslagplek.

Bij Sipoo Pharmacy is de magazijnrobot nu reeds sinds tien jaar in gebruik. In een conventioneel geautomatiseerde magazijn beweegt een kleine industriële robot op rails in een grote kast. Hij schuift de producten in diagonaal oplopende schachten aan beide zijden van de rails. Elk product heeft zijn eigen opslaglocatie. De schachten zijn bijna altijd slechts deels gevuld en de eerst opgeslagen verpakkingen blijven altijd zolang voorradig, tot de schachten volledig leeggemaakt of opnieuw gesorteerd worden.

Capps bood Sipoo een alternatief robotsysteem aan, dat werd ontwikkeld, gebaseerd op een serie nieuwe principes.

„Onze oude robot besloeg een oppervlak van 2 x 6 m² van vloer tot plafond“, verklaart Hans Fock. „In relatie tot de benodigde plaats was de oude oplossing niet veel beter dan laden, ook wanneer hij onze werkbelasting verminderde. We hadden af en toe problemen, maar we hebben geleerd, daarmee te leven. Capps bood ons een machine aan met een opstelvlak van slechts 2 x 2 m² en een 40 procent hogere opslagcapaciteit. Wij waren onmiddellijk geïnteresseerd.“

 

 

Een combinatie van machinevisie en innovatie

„Ons doel was een zeer compact, geautomatiseerd magazijn met hoge capaciteit, dat in elke apotheek past“, zegt Ilpo Hakkarainen, medeoprichter van Capps Oy. „Een geautomatiseerd systeem, waarvan maat en prijs voor iedereen geschikt zijn. Ik denk, dat wij de opgave goed hebben uitgevoerd.“

De Cappsel-robot heeft een veelheid ronde, draaiende schappen met een diameter van ongeveer twee meter, die boven elkaar zijn geplaatst. Het totaaloppervlak van de schappen bedraagt bijna 100 m². Een robotarm pakt de toegevoerde verpakkingen, meet ze af en plaatst ze op de kleinst mogelijke plaats op de schappen. De arm, zijn roterende grijper en de draaiende schappen vormen een eenheid, waarin de verpakkingen parallel worden geplaatst, met een gemiddelde afstand van 2,5 mm ten opzichte van elkaar. De ongebruikte plaats is minimaal.

„Wordt een verpakking aangeleverd, wordt de barcode gelezen. De robot herinnert zich dan de opslaglocatie van elke verpakking in de schappen“, gaat Hakkarainen verder. „Wanneer een apotheker een bestelling opgeeft, pakt de robot de oudste verpakking van het gevraagde type en legt het in het afleverkanaal. De producten hebben geen vaste plaatsen in het opslagsysteem, dus kan het gehele schapbereik worden gebruikt. De afstand tussen de schappen varieert, om ook grotere verpakkingen plaats te bieden.“

 

Een groot aantal intelligente sensoren

De Cappsel-robot beschikt over een omvangrijk mechaniek, zes servo-aangedreven assen, een met gelijkstroom aangedreven as en een compressor. De sensoren van het apparaat zijn zo geplaatst, dat de robot zo betrouwbaar mogelijk werkt. Er zijn ongeveer 30 sensoren, waarbij de meeste van SICK komen.

„SICK is vanaf het begin betrokken bij het ontwikkelingswerk“, zegt Teemu Oittinen, Technical Director bij Capps Oy. „We hebben hen steeds concepttekeningen van de verschillende eenheden gestuurd en met hen besproken, hoe ze zich het best laten implementeren. We kregen veel goede ideeën van hen en hoefden de sensortypen niet zelf vast te leggen. Alles gebaseerd op wederzijds vertrouwen. En omdat SICK met betrekking tot sensoren over de beste kennis beschikt, konden wij een hoeveelheid tijd besparen.“

“SICK biedt veel intelligente I/O-link-sensoren aan, die zeer geschikt blijken. Naast het meten van de gespecificeerde waarden, registreren de sensoren ook een veelheid aan extra informatie, die kan worden gebruikt voor het analyseren van de machinefuncties in de productontwikkeling. De sensoren kunnen ook extern worden geprogrammeerd. Wanneer wij dus modificaties moeten uitvoeren, kunnen wij de werkafstand of andere parameters van een sensor probleemloos met behulp van software veranderen.“

Bij de gebruikte hoofdsensoren benadrukt Teemu Oittinen vooral de OLM-barcode-lineair-meetsysteem en het MLG-lichtscherm voor de metingen. Barcodes zijn om de paar cm (aan de rand van elk draaiend schap) aangebracht en worden gelezen met de OLM-sensor. De schappen worden dan naar de exacte positie gedraaid, om verpakkingen uit te nemen of te plaatsen. Met het MLG-lichtscherm worden de maten van de verpakkingen bij de overdracht gemeten.

 

 

Het marktpotentieel is enorm

Capps is een klein maar internationaal gepositioneerd bedrijf. De eerste Cappsel-robot werd in november 2016 uitgeleverd aan een klant. Tot einde 2017 waren in Finland vijf van deze robots in gebruik. De groeidoelstellingen zijn ambitieus. „Medicamenten op recept worden in Finland gewoonlijk in batches voor drie maanden resp. van 100 eenheden verkocht“, zegt Hans Fock. „In Midden-Europa worden batches voor een maand resp. van 30 eenheden geprefereerd, zodat de klanten iedere maand de apotheek moeten bezoeken – driemaal zo vaak als in Finland. Daarmee is de behoefte aan machines zoals de Cappsel-robot aanzienlijk groter. Bovendien verhoogt Cappsel de veiligheid in een apotheek. Een inbreker zou alleen met moeite een bepaald medicijn vinden, omdat ze toevallig zijn geplaatst. Het belangrijkste voordeel is echter, dat met Cappsel plaats en werk worden bespaard. De tijd, die met Cappsel wordt bespaard, hebben wij nu over voor het gesprek met de klant.“

Josef Zimmermann
Josef Zimmermann

Josef Zimmermann 

Technical Industry Manager Robotics

Sinds 2010 werkt Josef Zimmermann als Technical Industry Manager intensief aan het onderwerp robotsystemen. Als applicatie-ingenieur in het bereik van lasermeettechniek en netwerktechnologieën trad hij in 2000 bij SICK in dienst. Raakvlakken met zijn huidige werkgebied bleken al vroeg via de navigatie van autonome voertuigen alsmede projecten in de industrie en servicerobotsystemen.