Derk Wilten, proprietario e amministratore delegato di Synchron Lab Automation, spiega come è nata la collaborazione con Festo: "In passato, ci concentravamo solo su una soluzione, per poi farla implementare da un partner. Questo perché in origine eravamo un'azienda di software. Quando Niels Kruize è arrivato in azienda, ci ha trasmesso l'idea che avremmo dovuto realizzare noi stessi delle soluzioni chiavi in mano. Niels Kruize è responsabile dello sviluppo commerciale di Synchron Lab Automation. In precedenza ha lavorato in Inghilterra, dove ha collaborato strettamente con Festo. Sulla base della sua esperienza positiva, ci ha suggerito di lanciare il nostro primo prodotto, sviluppato in-house con il know-how tecnico e i componenti di Festo".
Un partner che crede nel progetto
Niels Kruize spiega: "Festo è un'azienda leader con una rete globale di fornitori di componenti e una rete internazionale di servizi e assistenza. Ci hanno aiutato nella progettazione e hanno condiviso con noi le loro conoscenze. È stato molto prezioso il fatto che siano attivi in diversi mercati". Synchron rifornisce clienti in tutto il mondo, ed è quindi molto lieta di avere un partner in grado di consegnare i pezzi in Germania, con la stessa rapidità delle forniture a Singapore. Derk Wilton si è subito convinto: "Festo lavora con i nostri stessi metodi. È molto confortante lavorare con un partner che crede nel progetto".
Supporto intensivo e continuo
Festo ha fornito agli sviluppatori di Synchron un supporto intensivo sin dall'inizio. Bert Baas, Key Account Manager di Festo, spiega: "I nostri esperti di automazione ci hanno supportato durante l'intero sviluppo della macchina di estrazione. Ad esempio, hanno suggerito di utilizzare la nuova unità CPX-E per creare un reale valore aggiunto. Hanno utilizzato il modulo in questo progetto prima ancora che fosse disponibile sul mercato".
Automazione di laboratorio ispirata dall'Industria 4.0
Derk Wilten: "Nel nostro settore non c'è una produzione 24 ore su 24, 7 giorni su 7, questo è dovuto ai componenti e al modo in cui vengono sviluppate le soluzioni. Festo è impegnata nell'Industria 4.0, nella disponibilità ottimale, nell'assistenza e nella manutenzione preventiva". La macchina di estrazione ora funziona in continuo per otto ore, ma può anche funzionare ininterrottamente per 24 ore. La sua capacità è già otto volte superiore a quella delle altre opzioni attualmente disponibili sul mercato.
Niels Kruize interviene: "Effettivamente abbiamo creato una fabbrica molto piccola. Di recente, uno dei nostri clienti, ha rilasciato un'importante dichiarazione. Affermando: "È così innovativo e semplice allo stesso tempo, che non capisco come mai non sia stato inventato prima". Bert Baas di Festo aggiunge: "È un esempio perfetto di combinazione tra automazione industriale e di laboratorio". L'hardware della macchina è suddiviso in funzioni, ciascuna progettata per essere il più semplice ed efficiente possibile. La piccola fabbrica è dotata di unità seriali anziché parallele. Le piastre vengono continuamente spostate e posizionate nelle stazioni di pipettaggio, risciacquo e lavaggio.
Ecco come funziona la macchina per l'estrazione del DNA
Il processo che si svolge nella macchina viene utilizzato nell'industria agricola per l'allevamento delle piante. Il DNA viene estratto da materiale vegetale sminuzzato. I componenti Festo assumono funzioni decisive in tutte le fasi del processo di estrazione. Il processo inizia con un supporto che può contenere fino a 400 piastre da microtitolazione (200 per l'ingresso e 200 per l'uscita).
Identificazione e trasporto: il lettore di codici a barre SBSI esegue la scansione di tutte le piastre di microtitolazione all'inizio di un passaggio. Gli assi elettrici EGC, combinati con un azionamento girevole DRRD e una pinza DHPS, prelevano le piastre di microtitolazione e le posizionano su supporti che passano attraverso le varie stazioni di un sistema di trasporto.
Risciacquo: vengono aggiunte microsfere metalliche per separare il DNA dal resto del materiale. Il DNA si attacca alle microsfere mentre il resto del materiale galleggia nelle piastre di microtitolazione. Il liquido viene aggiunto e rimosso dalle piastre di microtitolazione in diverse stazioni di lavaggio. Durante tale processo, la testa di pipettaggio viene abbassata da una valvola a spola elettrica EGSC. Dopo il risciacquo, il DNA pulito rimane nella piastra di microtitolazione e viene alimentato attraverso il sistema di trasporto alla fase finale di lavorazione, l'estrazione del DNA.
Estrazione: gli assi elettrici EGC, in combinazione con una slitta elettrica EGSL, sono responsabili della gestione della testina di pipettaggio per l'estrazione del DNA. Ciascuna piastra contiene 96 campioni e richiede venti minuti dall'inizio alla fine, cominciando una nuova piastra ogni 2,5 minuti.
La macchina è costruita in serie, è modulare e non presenta quasi nessun ritardo di commutazione. Il CPX-E e le unità di valvole VTUG con IO-Link® vengono utilizzati per controllare il sistema. Il CPX-E è stato sviluppato come sistema di I/O remoto o PLC con controllore master EtherCAT e controllore di movimento. In combinazione con gli azionamenti e i comandi elettrici di Festo, si tratta di una vera innovazione .
Spingersi oltre i limiti: un lavoro comune
Niels Kruize è molto contento che la sua fiducia nella collaborazione sia stata confermata. "Ci dà un enorme valore aggiunto. La cooperazione è vista da entrambe le parti come una vera e propria partnership. Questo progetto è un'impresa completamente nuova per entrambe le aziende e anche la tecnologia di comunicazione è inedita per noi. Impariamo gli uni dagli altri e guardiamo al futuro per capire quale potrebbe essere il prossimo passo". Bert Baas: "Discutiamo di nuove tecnologie con Synchron e siamo entusiasti delle possibilità che offrono".
