"사실 아주 작은 공장을 만든 것이나 마찬가지입니다." Synchron Lab Automation에서 비즈니스 개발을 담당하는 Niels Kruize가 이렇게 설명합니다. "최근에 한 고객으로부터 엄청난 칭찬을 받았습니다. 그는 '너무 아름다우면서도 너무 단순해서 왜 이전에 발명되지 않았는지 이해할 수 없다'고 말했습니다."
기계에서 실행되는 프로세스는 식물 육종을 위해 농업 산업에서 사용됩니다. 파쇄된 식물 샘플에서 DNA를 추출합니다. Festo 구성 요소는 모든 단계에서 결정적인 기능을 수행합니다. 프로세스의 시작점은 최대 400개의 플레이트를 수용할 수 있는 마이크로타이터 플레이트 매거진입니다. 입력 및 출력에 대해 각각 200개의 플레이트를 수용할 수 있습니다. Festo의 핵심 계정 관리자인 Bert Baas는 "이것은 산업 자동화와 실험실 자동화가 결합된 완벽한 예시입니다."라고 설명합니다. 기계의 하드웨어는 각 기능으로 분류되며 각각의 기능은 최대한 간단하고 효율적으로 설계됩니다. 이 소규모 공장에는 병렬 드라이브 대신 직렬 드라이브가 장착되어 있습니다. 플레이트가 지속적으로 이동되고 피펫팅, 세정 및 세척 스테이션에 배치됩니다.
Festo는 Synchron 개발자에게 처음부터 집중적인 지원을 제공했습니다. Bert Baas는 다음과 같이 보고합니다. "Festo의 자동화 전문가들은 추출 시스템 개발 전반에 걸쳐 당사를 지원했습니다. 예를 들어, 새로운 CPX-E 장치를 사용하여 실질적인 부가가치를 창출할 것을 제안했습니다. 그들은 시장에 출시되기도 전에 이 프로젝트에서 이 장치를 사용했습니다."
추출기는 8시간 연속 가동되며 수요가 증가하면 24시간 가동도 문제 없습니다. 그 용량은 현재 시장에 나와 있는 다른 대안보다 이미 8배 규모입니다.
실행 시작 시 SBSI 바코드 판독기는 모든 마이크로타이터 플레이트를 스캔합니다. 회전 드라이브 DRRD 및 그리퍼 DHPS와 결합된 전기 축 EGC는 마이크로타이터 플레이트를 픽업하여 캐리어에 놓습니다. 이들은 운송 시스템의 다양한 스테이션을 통해 이동합니다.
다른 물질에서 DNA를 분리하기 위해 금속성 마이크로 스피어가 추가됩니다. DNA는 마이크로 스피어에 부착되고 나머지 물질은 마이크로타이터 플레이트에 부유합니다. 액체는 여러 세척 스테이션에서 마이크로타이터 플레이트에 추가된 다음 다시 흡입됩니다. 이를 위해 EGSC 전기 슬라이드로 피펫팅 헤드를 낮춥니다. 세정 과정 후, 깨끗한 DNA가 마이크로타이터 플레이트에 남아 있습니다. 이것은 수송 시스템을 통해 DNA 추출을 위한 최종 처리 단계에 공급됩니다.
DNA 추출을 위한 피펫팅 헤드의 처리는 전기 슬라이드 EGSL과 결합된 EGC 유형의 전기 축으로 수행됩니다. 각 플레이트에는 96개의 샘플이 있습니다. 추출 과정은 총 20분이 소요됩니다. 2.5분마다 새 플레이트가 시작됩니다.
기계는 직렬 및 모듈식으로 제작되었으며 스위칭 지연이 거의 없습니다. IO-Link®가 있는 CPX-E 및 밸브 터미널 VTUG는 시스템을 제어하기 위해 사용됩니다. CPX-E는 제어 장치와 전기 드라이브의 간단한 결합을 보장하기 위해 EtherCAT 마스터 컨트롤러 및 모션 컨트롤러가 있는 원격 I/O 시스템 또는 PLC로 개발되었습니다.
Synchron Lab Automation의 소유주이자 CEO인 Derk Wilten은 Festo와의 협력이 어떻게 이루어졌는지 설명합니다. "과거에는 솔루션의 개념에만 집중한 이후, 파트너가 솔루션을 구축했습니다. 당사는 원래 소프트웨어 회사이기 때문입니다. Niels Kruize가 회사에 와서 말하길, 우리가 직접 턴키 솔루션을 개발해야 한다고 했습니다. 그는 이를 굳게 믿고 있었습니다. Niels Kruize는 Synchron Lab Automation에서 비즈니스 개발을 담당합니다. 그는 이전에 영국에서 일했고 그곳에서 Festo와 긴밀히 협력했습니다. 그는 긍정적인 경험을 바탕으로 Festo의 엔지니어링 노하우와 구성 요소를 활용하여 첫 번째 "자체 제품"을 만들 것을 제안했습니다."
Niels Kruize는 이처럼 설명합니다. "Festo는 글로벌 서비스 및 지원은 물론 부품 공급업체의 글로벌 네트워크를 갖춘 선도적인 기업입니다. Festo 전문가들은 설계를 돕고 지식을 공유했습니다. 그들이 다양한 시장을 파악하고 있으며, 그곳에서 활동한다는 사실은 매우 귀중했습니다. Synchron은 전 세계 고객에게 공급합니다. 이것이 바로 우리가 싱가포르와 마찬가지로 독일에서도 신속하게 부품을 배송할 수 있는 파트너와 함께 협력하게 된 것을 기쁘게 생각하는 이유입니다." Derk Wilton은 이렇게 덧붙였습니다. "Festo는 당사와 동일한 작업 방식을 사용합니다. 프로젝트를 신뢰하는 파트너와 함께 하게 되어 매우 안심이 됩니다."
Niels Kruize is very pleased that his confidence in the collaboration has been confirmed. “It provides us with tremendous added value. Cooperation is a genuine partnership for both sides. For both companies, this project is a completely new undertaking – and the communication technology is new for us as well. We learn from each other and look to the future, to what the next step could be.” Bert Baas: “We discuss new technologies with Synchron and anticipate the opportunities they offer.”
Synchron has been developing laboratory automation solutions since 1985 and specializes in automated liquid, tube and plate handling. In recent years, Synchron has added the de-novo design and construction of specialized automated platforms for the Agbio industry to its portfolio. These include SeedPicking, Germination, SeedHealth testing and DNA purification systems. Synchron's software platform Experimate™ offers a user-friendly interface and controls all systems and connected modules from Synchron - from the LIMS connection to the automated workstation.