Приємно, коли все можна зробити швидко: 20 хвилин на процес екстрагування і новий планшет кожні 2,5 хвилини - голландська компанія Synchron Lab Automation у співпраці з Festo розробила невелику автоматизовану фабрику з вилучення ДНК. В результаті споживачі в насінній промисловості можуть збирати ДНК з 40 000 зразків на день.
"Насправді ми побудували дуже маленьку фабрику", — пояснює Нільс Круіз, відповідальний за розвиток бізнесу в компанії Synchron Lab Automation. "Нещодавно один з наших клієнтів зробив безцінну заяву. Він сказав: "Це так красиво і водночас так просто, я просто не розумію, чому цього не винайшли раніше".
Процес, який виконується на машині, використовується в сільськогосподарській промисловості для селекції рослин. ДНК вилучають з подрібненого рослинного матеріалу. Компоненти від Festo виконують важливі функції на всіх етапах. Процес починається з контейнера для планшетів з мікролунками, який може вмістити до 400 планшетів – по 200 для введення та виведення. Берт Баас, менеджер по роботі з ключовими клієнтами Festo, пояснює: "Це чудовий приклад поєднання промислової та лабораторної автоматизації". Апаратне забезпечення машини поділено на функції, кожна з яких розроблена так, щоб бути максимально простою та ефективною. Невелика фабрика оснащена послідовними, а не паралельними приводами. Планшети безперервно переміщуються та розташовуються на станціях піпетування, полоскання та промивання.
З самого початку компанія Festo надавала розробникам Synchron інтенсивну підтримку. Берт Баас розповідає: "Наші експерти з автоматизації підтримували нас протягом усієї розробки системи вилучення. Наприклад, вони запропонували використовувати новий блок CPX-E для створення реальної доданої вартості. Вони використовували пристрій у цьому проекті ще до того, як він з’явився на ринку".
Пристрій для вилучення працює безперервно протягом восьми годин, а також може працювати протягом 24 годин без проблем у разі збільшення попиту. Його потужність вже у вісім разів перевищує інші альтернативи, доступні на ринку.
На початку циклу зчитувач штрих-кодів SBSI сканує всі планшети з мікролунками. Електричні осі EGC в поєднанні з неповноповоротним приводом DRRD і пневматичним захватом DHPS піднімають планшети з мікролунками і ставлять їх на носії. Вони переміщують їх різними станціями транспортної системи.
Металеві мікросфери додають, щоб відокремити ДНК від іншого матеріалу. ДНК прикріплюється до мікросфер, тоді як решта матеріалу плаває в планшетах з мікролунками. Рідина додається до мікролункових планшетів на кількох промивних станціях і знову відсмоктується. Під час цього процесу головка дозатора піпетки опускається за допомогою електричної напрямної EGSC. Після промивання чиста ДНК залишається в планшеті з мікролунками Через транспортну систему планшет подається на останній етап обробки: вилучення ДНК.
Електричні осі типу EGC у поєднанні з електричною напрямною EGSL переміщують головку дозатора піпетки для вилучення ДНК. Кожен планшет містить 96 зразків. Загалом процес вилучення займає двадцять хвилин. Новий планшет подаеться кожні 2,5 хвилини.
Пристрій має послідовну і модульну конструкцію і працює майже повністю без затримок перемикання. Для управління системою використовуються CPX-E та блок клапанів VTUG з IO-Link®. CPX-E був розроблений як система віддаленого вводу-виводу або ПЛК (програмований логічний контролер) з головним контролером EtherCAT і контролером руху, щоб забезпечити просту комбінацію блоку керування з електричними приводами.
Дерк Вілтен, власник і генеральний директор компанії Synchron Lab Automation, пояснює, як виникла співпраця з Festo: "Раніше ми зосереджувалися лише на концепції рішення, а потім залучали партнера для створення рішення. Це тому, що ми спочатку були компанією з розробки програмного забезпечення Коли Нільс Круіз приєднався до компанії, він сказав нам, що ми повинні самі розробляти рішення під ключ. Він був твердо переконаний в цьому. Нільс Круіз відповідальний за розвиток бізнесу в компанії Synchron Lab Automation. Раніше він працював в Англії, де тісно співпрацював з Festo. На основі свого позитивного досвіду він запропонував запустити наш перший "власний продукт" з накопиченим технічним досвідом та компонентами від Festo".
Нільс Круіз пояснює: "Festo є провідною компанією з глобальною мережею постачальників комплектуючих, а також глобальним сервісом та підтримкою. Експерти Festo допомогли нам з дизайном та поділилися своїми знаннями з нами. Дуже цінним було те, що вони знають різні ринки і працюють там. Synchron забезпечує клієнтів по всьому світу. Ось чому ми раді співпрацювати з партнером, який може доставити запчастини до Німеччини так само швидко, як і в Сінгапур". Дерк Вілтон швидко переконався: "Festo використовує точно такі ж методи роботи, як і ми. Дуже приємно працювати з партнером, який вірить у проект".
Нільс Круйзе радий, що його довіра до партнерства була підтверджена. "Це дає нам величезну додану вартість. Партнерство здійснювалося на основі справжньої співпраці з обох сторін. Цей проект є абсолютно новим починанням для обох компаній – і комунікаційні технології також є новими для нас. Ми вчимося один у одного і дивимось у майбутнє, щоб побачити, яким буде наступний крок". Берт Баас: "Ми обговорюємо нові технології з компнаією Synchron і передбачаємо можливості, які вони пропонують. Це дає Festo новий імпульс".
Synchron розробляє рішення для автоматизації лабораторій з 1985 року і спеціалізується на автоматизованому переміщенні рідин, пробірок і планшетів. В останні роки компанія Synchron додала до свого портфоліо проектування та створення спеціалізованих автоматизованих платформ для агропромисловості. До них належать збирання насіння, пророщування насіння, перевірки на якість насіння та системи очищення ДНК. Програмна платформа Experimate™ від Synchron пропонує зручний інтерфейс і керує всіма системами та підключеними модулями від Synchron – від підключення LIMS до автоматизованого робочого місця.