Leendert van der Ent | Fotografie: Synchron Lab Automation
Al een jaar lang neemt een gerobotiseerde autosampler bij een Nederlandse vestiging van een multinational samples voor de kwaliteitscontrole van verpakte dranken. Dat deze eindgebruiker nu een tweede installatie koopt, is veelzeggend. De combinatie van industriële robuustheid met nauwkeurigheid op laboratoriumniveau spaart personeelskosten, is ergonomisch verantwoord, draait 24/7 en bespoedigt de vrijgave van batches.
Leendert van der Ent | Fotografie: Synchron Lab Automation
Deze gerobotiseerde bemonsteringsapplicatie kan met maximaal acht naalden tegelijk door het dikke karton of de taaie plastic dop van een drankenverpakking heen prikken. Verpakkingen worden per krat of doos vanaf de productielijn direct in Autosampler III gevoerd. Dat gebeurt niet door laboratoriummedewerkers, maar door operators in de fabriek. Vervolgens legen die naalden met uiterste precisie de opgezogen halve milliliter drank in de welletjes met reagentia van een microtiterplaat. Na incubatie kan de ATP-test vaststellen of de bemonsterde verpakkingen uit een productiebatch aan de hygiëne-eisen voldoen. Zie hier geautomatiseerde kwaliteitscontrole in optima forma.
Achter deze applicatie zit Hygiena, een Californisch bedrijf dat microbiële diagnostische oplossingen ontwikkelt en produceert voor onder meer de voedingsmiddelenindustrie, de gezondheidszorg en de milieusector. Daarbij zitten ook ATP-testkits voor de zuivel- en frisdrankenindustrie. Door de overname van de voedingsmiddelenactiviteiten van Celsis International kreeg Hygiena in 2018 de beschikking over een robotsysteem voor geautomatiseerde sampling in het laboratorium, de Autosampler I.
“Verpakkingen worden per krat of doos vanaf de productielijn direct in Autosampler III gevoerd”Scott Matthews
Een logische volgende stap was deze applicatie ook geschikt te maken voor een industriële setting, maar dit realiseren bleek volgens Vice President Global Strategic Operations Scott Matthews geen sinecure: “Hoge snelheid, veel kracht om door verpakkingen heen te bemonsteren en zeer grote nauwkeurigheid bij het positioneren in de welletjes zijn aspecten die veel bedrijven wel of-of, maar niet makkelijk en-en voor elkaar krijgen.”
Hij vervolgt: “Stel je voor dat je dit kunt automatiseren. Nu worden de flessen en doppen van verpakkingen met de hand losgedraaid om monsters te nemen. Afhankelijk van het geldende kwaliteitsprotocol moet ergens tussen een half procent en een procent van de complete productie worden getest. Met de oude autosampler in het lab haalden we vierhonderd monsters per uur. Wij wilden met de industriële versie naar tweeduizend monsters per uur. Die autosampler kunnen we bovendien combineren met onze LIMS geïntegreerde testoplossing die de incubatietijd terugbrengt van vijf naar twee dagen. Daarmee bieden we producenten een totaaloplossing om snel de miljoenen drankenkartons of plastic flessen te kunnen testen die dagelijks over de lijnen lopen.
Voor dit ontwikkelingstraject benaderde Hygiena in 2019 Hamilton en Tecan of ze hun bestaande laboratoriumapparatuur voor het testen van vloeistoffen konden vertalen naar het al twintig jaar oude Celsis-robotarmontwerp Autosampler I. Helaas, vervanging bleek niet mogelijk… Matthews: “Hun oplossingen bleken niet robuust genoeg voor gebruik in een industriële omgeving. Hier was een systemintegrator nodig.” Tecan verwees naar Synchron Lab Automation, de labautomatiseerder uit Etten-Leur ging graag de uitdaging aan en kwam met een nieuw ontwerp. Zo werd de oude autosampler met zijn enkele naald uitgerust met een kop voor het samplen met vier of acht naalden tegelijk, in een robuuste uitvoering met 8 bar pneumatische druk om 15 Nm kracht uit te kunnen oefenen om de verpakkingen te doorboren. Minstens zo belangrijk: de vereiste snelheid werd gehaald en Synchrons eigen software zorgde voor de vereiste precisie, conform het wensenlijstje van Hygiena.
Inmiddels draait deze oplossing al een jaar bij een fabriek in Nederland. “Ze willen er nu nog een, en dat is veelzeggend voor het vertrouwen. We hebben intussen nog drie systemen verkocht en zien veel interesse onder bottelaars wereldwijd. We zijn beduusd van de marktrespons. Synchron kwam met de meest simpele, robuuste en tegelijk meest betaalbare oplossing. Hun ontwerp, dat tot stand kwam in een prettige samenwerking, is een echte innovatie. Zeker geen one-off, deze robotiseringsoplossing kan vrij eenvoudig softwarematig aan specifieke klanteisen voor drankenkartons of plastic flessen worden aangepast. En dan is er nog het gebruiksgemak: de machine is eenvoudig via een touchscreen met het veilige Windows 10 te bedienen. Met deze oplossing bespaart de eindgebruiker kosten verbonden aan de inzet van werknemers, het benodigd aantal medewerkers en wordt een ergonomisch verantwoord alternatief geboden. En ze zijn als leverancier – naar Amerikaanse maatstaven – gevestigd in de achtertuin van onze eerste klant. Dat is mooi meegenomen, maar al hadden ze in Singapore gezetten, dan waren zij het geworden.”
________________________________________________
Deze gerobotiseerde bemonsteringsapplicatie, ontworpen door Synchron Labautomation, kan met maximaal acht naalden tegelijk door het dikke karton of de taaie plastic dop van een drankenverpakking heen prikken om afgevulde zuivelcharges te bemonsteren voor kwaliteitscontrole.
