Holenderska firma Synchron Lab Automation opracowała zautomatyzowany system ekstrakcji DNA o bardzo dużej przepustowości, ściśle współpracując z Festo. Dzięki temu klienci z branży nasiennej mogą pobierać DNA z nawet 40 000 próbek dziennie.
Derk Wilten, Właściciel i Dyrektor Zarządzający firmy Synchron Lab Automation, wyjaśnia, jak rozpoczęła się współpraca z Festo: "W przeszłości skupialiśmy się jedynie na koncepcji rozwiązania, a następnie zlecaliśmy wdrożenie partnerowi. Wynika to z faktu, że od założenia jesteśmy firmą zajmującą się oprogramowaniem. Kiedy Niels Kruize dołączył do firmy, powiedział nam, że powinniśmy sami opracowywać rozwiązania pod klucz. Niels Kruize jest odpowiedzialny za rozwój biznesu w Synchron Lab Automation. Wcześniej pracował w Anglii, gdzie ściśle współpracował z firmą Festo. W oparciu o swoje pozytywne doświadczenia zasugerował, abyśmy wprowadzili na rynek nasz pierwszy samodzielnie opracowany produkt z wykorzystaniem wiedzy technicznej i komponentów Festo."
Niels Kruize wyjaśnia: "Festo jest wiodącą firmą z globalną siecią dostawców komponentów oraz globalnym serwisem i wsparciem. Eksperci Festo pomogli nam przy projektowaniu i podzielili się z nami swoją wiedzą. Bardzo cenne było to, że działają na różnych rynkach." Synchron zaopatruje klientów na całym świecie i dlatego bardzo cieszy się z posiadania Partnera, który może dostarczać części w Niemczech równie szybko jak w Singapurze. Derk Wilton szybko się przekonał: "Festo stosuje te same metody pracy, co my. To bardzo pocieszające pracować z Partnerem, który wierzy w projekt."
Od samego początku Festo zapewniało projektantom Synchron intensywne wsparcie. Key Account Manager Bert Baas z Festo wyjaśnia: "Nasi eksperci ds. automatyki wspierali nas przez cały czas opracowywania maszyny ekstrakcyjnej. Na przykład, zasugerowali użycie nowego systemu CPX-E, aby stworzyć prawdziwą wartość dodaną. W tym projekcie wykorzystano ten system automatyzacji, zanim jeszcze było dostępne na rynku."
Derk Wilten: "W naszej branży nie mamy produkcji 24/7, co wynika z komponentów i sposobu tworzenia rozwiązań. Ale Festo stawia na Przemysł 4.0, optymalną dostępność, serwis i konserwację zapobiegawczą." Maszyna ekstrakcyjna pracuje teraz nieprzerwanie przez osiem godzin, ale może być również eksploatowana non stop przez 24 godziny. Jej wydajność jest już ośmiokrotnie większa niż innych alternatywnych rozwiązań dostępnych obecnie na rynku.
Niels Kruize dodaje: "Stworzyliśmy właściwie bardzo małą fabrykę. Jeden z naszych klientów powiedział ostatnio bezcenne zdanie. "To jest wspaniałe i jednocześnie tak proste, że po prostu nie rozumiem, dlaczego nie wymyślono tego wcześniej." Bert Baas z Festo dodaje: "To doskonały przykład połączenia automatyki przemysłowej i laboratoryjnej." Osprzęt maszyny podzielony jest na funkcje, z których każda została zaprojektowana tak, aby była jak najprostsza i najbardziej wydajna. Mała fabryka jest wyposażona w napędy szeregowe zamiast równoległych. Płytki są w sposób ciągły przesuwane i pozycjonowane w stacjach pipetowania, płukania i mycia.
Proces, który odbywa się na maszynie jest wykorzystywany w przemyśle rolniczym do hodowli roślin. DNA jest pozyskiwane z rozdrobnionego materiału roślinnego. Komponenty Festo pełnią kluczowe funkcje we wszystkich fazach ekstrakcji. Proces rozpoczyna się od nośnika, który może pomieścić do 400 płytek mikrotitracyjnych - 200 na wejściu i 200 na wyjściu.
Identyfikacja i transport: czytnik kodów kreskowych SBSI skanuje wszystkie płytki mikrotitracyjne na początku procesu. Osie elektryczne EGC w połączeniu z napędem obrotowym DRRD i chwytakiem DHPS pobierają płytki mikrotitracyjne i umieszczają je na nośnikach, które przechodzą przez różne stacje w systemie transportowym.
Płukanie: DNA zostaje oddzielone od innych materiałów poprzez dodanie tzw. kulek magnetycznych (zakodowanych metalowych mikrosfer). DNA przyczepia się do mikrosfer, podczas gdy reszta materiału unosi się w płytkach mikrotitracyjnych. Płyn jest dodawany do płytek mikrotitracyjnych i usuwany z nich na kilku stacjach mycia. Podczas tego procesu głowica pipety jest opuszczana za pomocą elektrycznej jednostki mini EGSC. Po przepłukaniu, czyste DNA pozostaje w płytce mikrotitracyjnej i jest podawane przez system transportowy do ostatniego etapu przetwarzania, ekstrakcji DNA.
Ekstrakcja: elektryczne osie EGC w połączeniu z elektrycznym suwakiem EGSL odpowiadają za obsługę głowicy pipetującej do ekstrakcji DNA. Każda płytka zawiera 96 próbek i wymaga dwudziestu minut od rozpoczęcia do zakończenia, przy czym rozpoczęcie pracy nad nową płytką jest co 2,5 minuty.
Maszyna jest szeregowa i modułowa i nie ma prawie żadnych opóźnień w przełączaniu. Do sterowania systemem służą CPX-E i wyspy zaworowe VTUG z IO-Link®. CPX-E został opracowany jako zdalny system I/O lub PLC ze sterownikiem nadrzędnym EtherCAT i sterownikiem ruchu. W połączeniu z napędami elektrycznymi i sterowaniem od Festo jest to prawdziwa innowacja .
Niels Kruize jest bardzo zadowolony, że jego zaufanie do współpracy zostało potwierdzone. "To daje nam ogromną wartość dodaną. Współpraca ta jest postrzegana przez obie strony jako prawdziwe partnerstwo. Projekt ten jest zupełnie nowym przedsięwzięciem dla obu firm - a technologia komunikacji jest dla nas również nowa. Uczymy się od siebie nawzajem i patrzymy w przyszłość, jaki może być następny krok." Bert Baas: "Omawiamy nowe technologie z firmą Synchron i jesteśmy podekscytowani możliwościami, jakie one oferują."
