Technologie RFID zajišťuje bezpečnost hadicových spojů v zóně ATEX 2

Společnost B. Braun Medical AG je dceřinou společností německé skupiny B. Braun, která patří k předním výrobcům a dodavatelům produktů v oblasti zdravotnické techniky. Skupina B. Braun zaměstnává přibližně 65 000 lidí v 64 zemích, z toho více než 1 000 ve Švýcarsku. Tyto společnosti zajišťují prostřednictvím vývoje, výroby a distribuce zásobování trhu zdravotní péče vysoce kvalitními produkty.

Výrobní závod společnosti B. Braun Medical AG v Sempachu ve švýcarském kantonu Lucern se specializuje na výrobu lékařských dezinfekčních prostředků, hygienických výrobků a léčivých přípravků pro léčbu chronických ran. Probíhají zde složité procesy míchání a plnění, při nichž se v nádržích mísí různé chemické suroviny a následně se plní do obalů. Vzhledem k prudkému nárůstu poptávky společnost právě zdvojnásobuje svou výrobní kapacitu.

Identifikace zajišťuje bezpečnost

Hlavní proces nových závodů v zásadě spočívá v dopravě různých chemických surovin z vážících nádob do míchacích nádrží a v přepravě hotových výrobků na plnicí linku. Klíčovými body systému jsou dvě hadicové stanice, z nichž jedna se nachází u nakládací stanice a druhá na rozhraní s plnicí linkou. Během procesu je nutné hadice přesouvat třikrát až čtyřikrát na jednu šarži. Aby se předešlo záměně s katastrofálními následky, jsou hadicové stanice integrovány do systému RFID, který řídí celý závod. Při každém připojení musí docházet k interakci mezi RFID tagem na straně hadice a čtečkou/zapisovačem RFID. Průchod se otevře pouze v případě, že systém identifikoval správné médium.

Spojovací kolo s komunikačními funkcemi

Na trhu je k dispozici velké množství hadicových spojek s integrovanými nosiči RFID kódů. V tomto případě však standardní řešení nepřicházelo v úvahu vzhledem k omezenému prostoru a těžkým hadicím – což představovalo velkou výzvu pro vynálezce z řad specialistů na RFID ve společnosti Bachofen AG, národního obchodního partnera společnosti TURCK ve Švýcarsku. Jejich vize: hadicová spojka s spojovacím kroužkem, do kterého jsou RFID tagy zalité.

Ve spolupráci s odborníky na spojovací techniku a hadicové systémy, společnostmi MannTek a Schudel AG, firma Bachofen tento netradiční nápad zrealizovala a vyvinula prototyp, který společnost B. Braun Medical zcela přesvědčil. „Odborníci ze společnosti Bachofen se do úkolu pustili s plným nasazením a nevzdali se, dokud nebylo k dispozici řešení, ke kterému jsme mohli bez výhrad říci ano,“ vysvětluje Thomas Mühlebach, vedoucí údržby a technologie v závodě v Sempachu.

Konečná verze s otočným kolečkem obsahuje tři RFID štítky rozmístěné v úhlových intervalech 120°, jejichž signály při zašroubování bleskově identifikují spojení a v případě kladného výsledku umožní průtok. Pro integraci a řízení tohoto spojovacího řešení použila společnost Bachofen RFID systém BL ident od firmy TURCK s moduly I/O bloku TBEN se stupněm ochrany IP67/IP69K. Tyto moduly jsou také schváleny pro použití v zóně ATEX 2 se speciálními ochrannými kryty, což je u ethernetových I/O modulů spíše výjimkou. Použité čtecí/zapisovací hlavy lze rovněž použít v zóně 2 a model TN-R42TC-EX lze dokonce použít i v zóně 1. Moduly TBEN díky své multiprotokolové schopnosti lze integrovat do jakékoli průmyslové ethernetové sítě, která podporuje Profinet, EtherNet/IP nebo Modbus TCP. Společnost B. Braun Medical využívá pro komunikaci s nadřazeným výrobním systémem protokol OPC UA.

Přesnost a snadná obsluha

Nový systém je mimořádně přesný: tři RFID štítky v každém spojovacím kole zajišťují jejich rychlé a spolehlivé čtení. Štítky použité v modelu IN TAG 200 jsou speciálně navrženy pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu. Čtecí a zapisovací hlava TN-EM30WD-H1147-EX je rovněž schválena pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu až do zóny 2. Její pouzdro z nerezové oceli a tekutokrystalového polymeru splňuje stupeň krytí IP69K a odolá i těm nejnáročnějším čisticím procesům.

Spojky hadic a ověřování pomocí RFID

Jakmile je hadice připojena, čtecí/zapisovací hlava načte informace z RFID štítků v spojovacím kole. Takto shromážděná data se okamžitě porovnají s informacemi o nádrži. Tím je zajištěno, že se k sobě připojí pouze správně identifikované komponenty. Pokud je zjištěno nesprávné spojení, systém zablokuje průtok. Tento automatizovaný proces ověřování má několik výhod: na jedné straně zvyšuje bezpečnost a na druhé straně zlepšuje efektivitu, protože ověřování probíhá rychle a spolehlivě bez nutnosti ručních kontrol.

Optimalizovaná spolehlivost výroby a reprodukovatelná kvalita

Kromě toho tento modul umožňuje zapisovat na RFID štítky konkrétní údaje o provedených procesech a materiálech. Toto zaznamenávání údajů nejen podporuje sledovatelnost v rámci kontroly kvality, ale také optimalizuje dokumentaci a dodržování předpisů ve výrobních procesech. Na RFID štítku lze například uložit čas posledního čištění hadice. Pokud dojde k překročení této lhůty, systém automaticky zastaví tok materiálu, aby zajistil sterilitu a kvalitu výrobního procesu. Tím je zaručena jak spolehlivost výroby, tak stálá kvalita výrobků.

Shrnutí

Vývoj tohoto speciálního řešení představoval vrchol spolupráce mezi společnostmi B. Braun Medical a Bachofen. I na úrovni samotného produktu se společnosti Bachofen podařilo díky automatizačním komponentům od firem TURCK a Banner Engineering plně splnit požadavky provozovatele závodu. Kromě komponent RFID dodala společnost TURCK také řadu modulů I/O bloků TBEN-L5-8IOL, které mimo jiné propojují ventily, stejně jako veškeré ethernetové a napájecí kabely a mnoho kabelů pro senzory a akční členy.

„Není snadné najít výrobky s ochranou proti výbuchu pro zóny 1 a 2, které by byly zároveň vhodné pro čisté prostory,“ říká Thomas Mühlebach. „Společnost Bachofen pochopila, co potřebujeme, a během výběru nám poskytla odborné poradenství a nabídla vhodné výrobky.“

Zákazník | www.bbraun.de/de