費(fèi)斯托創(chuàng)新自動(dòng)化解決方案助力抗疫

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費(fèi)斯托創(chuàng)新自動(dòng)化解決方案助力抗疫

編者按：費(fèi)斯托是獨(dú)立的家族企業(yè)，是自動(dòng)化技術(shù)和技術(shù)培訓(xùn)領(lǐng)域的世界領(lǐng)先供應(yīng)商，總部位于德國埃斯林根。1925年成立，業(yè)務(wù)遍及全球200個(gè)行業(yè)，為30多萬家客戶提供領(lǐng)先的氣動(dòng)、電動(dòng)技術(shù)及全面解決方案。費(fèi)斯托集團(tuán)2018財(cái)年的銷售額達(dá)到32億歐元。每年8%的銷售額投入研發(fā)。分支機(jī)構(gòu)遍布全球，員工總數(shù)21,200人。費(fèi)斯托也是CBB展商，產(chǎn)品在酒類、飲料等液體品食品行業(yè)廣泛應(yīng)用。

作為自動(dòng)化行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，其產(chǎn)品、技術(shù)為抗擊新冠肺炎疫情發(fā)揮了重要作用。2020年伊始，一場疫情突如其來，給人們的生活帶來了巨大沖擊，也給各行各業(yè)都帶來了不同的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。如今，隨著疫情在全球的蔓延，防疫相關(guān)的醫(yī)療、制藥、個(gè)人防護(hù)用品等行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)將持續(xù)更長時(shí)間，也將迎來更多機(jī)遇。

春節(jié)假期期間，應(yīng)地方政府號召，費(fèi)斯托緊急恢復(fù)部分生產(chǎn)，以供應(yīng)口罩生產(chǎn)線的自動(dòng)化設(shè)備需求。不久，在中國的產(chǎn)能全面恢復(fù)，并在口罩、消毒液、核酸檢測、氧療機(jī)、呼吸機(jī)、疫苗研發(fā)以及面向未來的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化等領(lǐng)域持續(xù)發(fā)揮著重要作用。

一、一站式解決方案，提速口罩、消毒液生產(chǎn)

新冠疫情的全球蔓延，讓本就“搶手”的口罩需求大漲，不少企業(yè)臨時(shí)加入“口罩生產(chǎn)大軍”。對于使用最為廣泛的平面口罩來說，其標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)主要通過打片機(jī)、分配機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)三種設(shè)備進(jìn)行。在口罩耳繩焊接工位上，F(xiàn)esto自動(dòng)化產(chǎn)品大顯身手。首先，ELGC-TB電缸帶動(dòng)夾爪DHPS快速拉取指定長度的耳軸線，靈活緊湊，在有限的空間下發(fā)揮最大效率。隨后，DFM氣缸帶動(dòng)氣剪刀自動(dòng)剪斷耳軸線多余部分。下一步，EMMS-ST步進(jìn)電機(jī)擺動(dòng)耳軸線成90°，作為Festo核心價(jià)值產(chǎn)品，EMMS-ST不僅交貨速度快、質(zhì)量優(yōu)異，還具備高可靠性和高動(dòng)態(tài)性，使用壽命長定位功能全，滿足口罩生產(chǎn)夜以繼日的生產(chǎn)要求。最后，DSBC氣缸壓緊耳軸線進(jìn)行焊接。在KN95口罩的封邊機(jī)工位上，F(xiàn)esto也能提供不少助力。氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)分度臺DHTG，高效穩(wěn)定的控制定位封邊，與同類產(chǎn)品相比功能更穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)更小巧，性價(jià)比極高。

快速產(chǎn)出的口罩想要達(dá)到醫(yī)用防護(hù)等級，滅菌工藝是“重頭戲”。一個(gè)解析消毒的標(biāo)準(zhǔn)流程，需要7天到半個(gè)月的時(shí)間。滅菌工藝段涉及多種介質(zhì)（真空、環(huán)氧乙烷、工藝水等），還需要多路工藝管線組成整個(gè)流程。確保介質(zhì)輸送，提高滅菌效率，F(xiàn)esto過程閥門便是“不二之選”。 Festo成套氣動(dòng)球閥的結(jié)構(gòu)不僅能確保介質(zhì)的流通性，加快和改善滅菌和解析的設(shè)備效率，其優(yōu)秀的密封效果能防止介質(zhì)的外漏和內(nèi)漏，保障滅菌流程安全。

消毒液作為必不可少的個(gè)人防護(hù)品，需求猛增。而消毒液生產(chǎn)過程中技術(shù)要求最高的莫過于定量灌裝。消毒液具有腐蝕性，要求灌裝閥耐腐蝕，耐酸堿性，且閥門開關(guān)頻率頻繁，切換速度快。通過Festo閥島VTUG對氣動(dòng)角座閥VZXA的控制，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定量灌裝，同時(shí)控制多個(gè)氣動(dòng)角座閥，達(dá)到先定量再灌裝的一致性，極大的提升了生產(chǎn)效率。不銹鋼過程閥VZXA，無死角，內(nèi)外清洗方便。專利的密封技術(shù)，無需拆卸管道就可進(jìn)行驅(qū)動(dòng)器更換，防止介質(zhì)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)器。結(jié)構(gòu)堅(jiān)固緊湊，使用壽命長，流量大，非常適用于有腐蝕性的介質(zhì)。

二、核酸測序，穩(wěn)定精確

核酸檢測過程中，超高通量測序儀通過高效巨量的樣本測序，快速完成診斷。關(guān)鍵時(shí)期，客戶對這一設(shè)備提出了“供貨快、耐腐蝕、縮短檢測時(shí)間”的需求。看似簡單的三點(diǎn)，背后其實(shí)是大量檢測樣本搬運(yùn)、正負(fù)壓頻繁切換、壓力指標(biāo)精確控制、避免試劑腐蝕儀器等技術(shù)難題。

精確壓力控制取樣。檢測過程中的第一步取樣，樣本數(shù)量繁多，要求壓力控制精確。在這一環(huán)節(jié)，F(xiàn)esto為客戶提供SPAN壓力傳感器解決方案。SPAN通用性廣泛，可全面監(jiān)控負(fù)壓和正壓環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)PNP/NPN以及模擬量電流/電壓輸出。其調(diào)試方便，可通過復(fù)制功能實(shí)現(xiàn)多參數(shù)調(diào)試，從而對取樣壓力指標(biāo)全面掌控，保證樣本的穩(wěn)定提取以及檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

全自動(dòng)試管裝配。對不同型號批次的檢測樣本進(jìn)行夾取、搬運(yùn)、定位等操作，F(xiàn)esto全自動(dòng)醫(yī)療試管裝配方案也可以輕松完成。總線控制型的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)缸ERMO精準(zhǔn)定位任意試管位置，電動(dòng)夾爪EHPS在抓取試管時(shí)根據(jù)批次調(diào)節(jié)抓取力，實(shí)現(xiàn)柔性抓取。同時(shí)電機(jī)集成在電爪中，利用模擬量位置傳感器實(shí)時(shí)感知夾爪的任意位置，避免過度抓取。在這個(gè)過程中，導(dǎo)向缸DFM實(shí)現(xiàn)試管蓋帽與主體的精準(zhǔn)對位，提高裝配良率。

保障流體輸送。檢測設(shè)備除了精確高效的動(dòng)作外，耐腐蝕性也有著極高的要求。在接頭處，NPQP扮演著“關(guān)鍵角色”。NPQP聚丙烯接頭配合專用管子，可確保傳輸樣本時(shí)的酸堿耐受性，保證設(shè)備中的流體輸送。同時(shí)NPQP采用非金屬材質(zhì)，符合食品級安全標(biāo)準(zhǔn)，輕量化部件移動(dòng)方便，透明化外觀更便于設(shè)備排除故障。

三、破解醫(yī)療設(shè)備困局，緩解疫情形勢

嚴(yán)重感染者會引發(fā)呼吸衰竭。氧療機(jī)和呼吸機(jī)作為治療重癥的關(guān)鍵設(shè)備，其性能與患者的生命健康息息相關(guān)。針對患病人數(shù)激增以及醫(yī)院床位緊缺等問題，呼吸類醫(yī)療設(shè)備的穩(wěn)定性與空間適應(yīng)性開始被提出了新的要求。面對迫切的技術(shù)需求，比例節(jié)流閥VEMD與兩位兩通比例閥VPWS成為了破解困局的關(guān)鍵。

對于一些輕癥患者，使用便攜式氧療機(jī)可以讓其更方便地隨時(shí)進(jìn)行治療，緩解床位壓力。VEMD尤其適合安裝于此類設(shè)備中，它尺寸緊湊、重量輕，專為醫(yī)療應(yīng)用場合開發(fā)，非常安靜。它能通過帶傳感器的集成控制回路對實(shí)際流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，再將之作為模擬量信號提供給主控制器，只要輸入0.2...10 V范圍內(nèi)的一個(gè)設(shè)定點(diǎn)，就可以輕松調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出處的容積流量，足以證明它專業(yè)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和能源效率優(yōu)勢。而重癥患者則需要呼吸機(jī)的支持才能維持生命，此時(shí)就需要VPWS發(fā)揮它的實(shí)力。VPWS輕質(zhì)小巧，直徑只有15mm，但可控流量非常大，如此緊湊的設(shè)計(jì)和高流量特點(diǎn)也令其成為醫(yī)療呼吸機(jī)的最佳選擇。它能夠精確地調(diào)節(jié)呼吸氣體流量，嚴(yán)格控制氧氣與二氧化碳的排出，為患者的安全奠定了堅(jiān)實(shí)的保障。

四、疫苗研發(fā)，精準(zhǔn)高效

各國醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)將研發(fā)疫苗作為主戰(zhàn)場。眾志成城，F(xiàn)esto也與客戶開展了新冠疫苗研發(fā)及生產(chǎn)的合作。

疫苗研發(fā)及生產(chǎn)需要經(jīng)過培養(yǎng)、配液、測試、消毒、裝填、包裝幾站。這些流程中，配液流程的工藝，直接決定疫苗成品的最終質(zhì)量。對于點(diǎn)液和移液等過程，F(xiàn)esto比例壓力閥VEAB可通過創(chuàng)新的壓電技術(shù)和閉環(huán)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度控制，在長期使用中保持良好的穩(wěn)定性。除此之外，F(xiàn)esto還將VTUG閥島應(yīng)用于疫苗配液系統(tǒng)中。它可實(shí)現(xiàn)對過程閥的自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配比。與傳統(tǒng)電磁閥相比，VTUG節(jié)省了大量人工，同時(shí)更便于現(xiàn)場管線排布。其自帶的多種診斷方式，能實(shí)現(xiàn)故障的快速診斷，提高配液系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

五、加速實(shí)驗(yàn)研究，應(yīng)對未來挑戰(zhàn)

疫情發(fā)展變幻莫測，只有加快實(shí)驗(yàn)室研究，大批量地對基因進(jìn)行采樣分析，并提升過程的精確性和高效連貫性，才能進(jìn)行后續(xù)的病毒檢測和疫苗研制，從而應(yīng)對未來可能面臨的更多難題。為幫助實(shí)驗(yàn)室的伙伴建立更智能化的樣品制備系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)效率最大化，F(xiàn)esto提供了一系列設(shè)備解決方案。

在基因采集的過程中時(shí)常要對液體樣本進(jìn)行搬運(yùn)，F(xiàn)esto通過將平面門架EXCM、電缸ELGC以及旋轉(zhuǎn)抓取模塊EHMD進(jìn)行組合應(yīng)用，幫助研究人員精準(zhǔn)抓取采集樣本并運(yùn)輸至不同工作站。在這組運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件中，平面門架EXCM與電缸ELGC的組合能夠保證樣品移動(dòng)過程的準(zhǔn)確性與順暢性。這套系統(tǒng)安裝簡便，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，能夠最大化利用工作空間。在移動(dòng)到確定位置后，旋轉(zhuǎn)抓取模塊EHMD便會執(zhí)行樣本的抓取工作，它是同類中結(jié)構(gòu)最緊湊的旋轉(zhuǎn)抓取模塊，非常適用于抓取小物體。同時(shí)，在樣品制備的過程中，通常需要調(diào)節(jié)壓力或真空來支持點(diǎn)液和移液的應(yīng)用，這就需要比例壓力閥VEAB來控制。它采用創(chuàng)新的壓電技術(shù)和閉環(huán)控制技術(shù)，擁有優(yōu)異的控制精度，壓力控制性能持續(xù)一致，即便是長期使用也能保持良好的穩(wěn)定性。

Festo始終致力于自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新，自新冠疫情爆發(fā)以來，F(xiàn)esto與醫(yī)療、制藥、生命科學(xué)、包裝等行業(yè)客戶保持緊密溝通合作，推動(dòng)創(chuàng)新自動(dòng)化解決方案加速投入產(chǎn)線應(yīng)用，保障產(chǎn)品安全、快速、高質(zhì)量生產(chǎn)。目前中國疫情已經(jīng)得到有效控制，面向未來，F(xiàn)esto將與業(yè)內(nèi)合作伙伴同心同行，以先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)為保障，守護(hù)燦爛的生命之光！

Festo Innovative Automation Solutions Help to Fight COVID-19

費(fèi)斯托供稿

相關(guān)鏈接：費(fèi)斯托中國業(yè)務(wù)始于1985年。目前，在中國有約2,300名員工。大中華區(qū)設(shè)有超過200個(gè)銷售辦公室和授權(quán)經(jīng)銷商網(wǎng)點(diǎn)。位于上海的亞太技術(shù)中心和大中華區(qū)解決方案中心為區(qū)域內(nèi)客戶提供定制產(chǎn)品和方案，在濟(jì)南的全球生產(chǎn)中心和中國物流中心、位于上海的華東配送中心、以及位于廣州的華南配送中心為提升中國市場供應(yīng)和服務(wù)提供保障。費(fèi)斯托為中國市場提供工廠自動(dòng)化和過程自動(dòng)化的氣動(dòng)和電動(dòng)技術(shù)及全面解決方案，服務(wù)于食品飲料包裝、水/污水處理以及生物技術(shù)/制藥等多個(gè)行業(yè)。費(fèi)斯托體驗(yàn)中心，激發(fā)創(chuàng)新的運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)室，費(fèi)斯托在這里攜手客戶共同開發(fā)最具價(jià)值的工業(yè)自動(dòng)化前沿解決方案。同時(shí)，F(xiàn)esto Didactic（教育培訓(xùn)部門）為大中華地區(qū)1000多家企事業(yè)單位、高校、職業(yè)院校與實(shí)訓(xùn)基地提供工業(yè)培訓(xùn)的整體解決方案——從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)到課程體系建設(shè)，并能夠向我們的學(xué)員提供資格認(rèn)證和就業(yè)指導(dǎo)。