Como a digitalização é a chave para o futuro da impressão 3D médica

2020 foi um ano crucial para o setor de saúde. Como os hospitais foram inundados com casos COVID-19, a demanda por equipamentos de saúde e dispositivos de proteção aumentou, deixando as cadeias de suprimentos médicos interrompidas.

Com a escassez da cadeia de abastecimento, muitos hospitais recorreram a fabricantes locais para ajudar a produzir componentes para ventiladores, protetores faciais, máscaras respiratórias e cotonetes de teste.

Muitas dessas empresas locais eram escritórios de serviços de impressão 3D. Eles forneceram a oportunidade de projetar, avaliar e fabricar peças em questão de dias, para que os hospitais pudessem receber peças vitais o mais rápido possível.

De certa forma, o início da pandemia destacou a impressão 3D e seu potencial para a produção rápida e flexível de peças extremamente necessárias.

No entanto, a indústria médica reconheceu esse potencial muito antes da pandemia. Hospitais e fabricantes de dispositivos médicos usam a impressão 3D para a gama cada vez maior de aplicações há anos.

De modelos anatômicos e instrumentos cirúrgicos a implantes e próteses, as oportunidades para impressão 3D médica são verdadeiramente vastas.

A impressão 3D - com sua capacidade de personalização e produção flexível - deve ocupar uma posição fundamental no futuro da saúde. O mercado médico de AM já está estimado em mais de US $ 1 bilhão, e esse número tende apenas a aumentar, chegando a US $ 6 bilhões até 2027.

Mas, para fazer uso total do AM na área médica, as empresas que adotam a tecnologia precisam superar alguns desafios no gerenciamento de dados, em conformidade com as regulamentações e garantindo uma produção de AM com custo reduzido e repetível.

A seguir, examinamos mais de perto cada um desses desafios e o potencial da digitalização e do software para resolvê-los.

Gerenciamento de dados na fabricação de aditivos médicos

Coletar e manter com precisão dados completos sobre como um dispositivo médico foi fabricado e inspecionado é fundamental. No entanto, a coleta de dados no AM continua sendo um processo altamente manual, pronto para erros e lacunas de dados de auditoria.

Quando um sistema acompanha o andamento dos projetos, enquanto o outro é utilizado para programação da produção e o terceiro - para controle de qualidade, as informações sobre todo o processo tornam-se extremamente fragmentadas.

Essencialmente, cada sistema está gerenciando sua versão da verdade e a sincronização de dados entre os sistemas consome tempo que poderia ser usado com mais eficiência.

Uma solução melhor para o manuseio de dados aprimorado seria digitalizar e centralizar os processos de gerenciamento de produção. A digitalização torna mais fácil conectar e integrar sistemas em silos, enquanto a centralização ajuda a manter os dados essenciais de produção em um só lugar, atualize-os instantaneamente se ocorrer alguma alteração e rastreie essas alterações.

A melhor maneira de digitalizar e centralizar os dados de produção de manufatura aditiva é, sem dúvida, por meio de um sistema de execução de manufatura (MES).

Os recursos do software MES moderno para garantir a transparência dos dados são realmente vastos. Essencialmente, as soluções MES aditivas podem ajudar a estabelecer um fluxo de trabalho digital, que permite controlar a capacidade de capturar, enriquecer e compartilhar informações bem definidas, precisas, coerentes e atualizadas em toda a empresa e além.

Por exemplo, cada peça recebe um número de série exclusivo no MES, com o qual você pode rastrear cada etapa pela qual uma peça passou, por exemplo, operações de pós-processamento e procedimentos de inspeção.

É importante ressaltar que você pode integrar um MES com seus sistemas AM para monitorar impressoras 3D em tempo real e coletar dados sobre seu desempenho.

A capacidade de armazenar parâmetros de produção relevantes, como tempo de impressão do trabalho, temperatura, intensidade do laser etc., bem como resultados de impressão, dá à equipe de produção uma visão clara de quais parâmetros resultaram em trabalhos de impressão de mais alta qualidade ou que levaram a um fracasso. A análise desses dados pode dar um impulso à qualidade, levando a melhorias de produtividade.

Garantindo uma produção repetível

Embora a tecnologia AM amadureça rapidamente, a repetibilidade da produção ainda pode ser difícil de alcançar. Vários fatores podem causar problemas de repetibilidade, incluindo qualidade do material, erros durante a programação da produção, orientação da peça dentro da plataforma de construção e calibração da máquina.

Na fabricação de dispositivos médicos, é fundamental que todas as etapas e parâmetros de produção sejam determinados, rastreados e controlados para permitir a consistência entre as peças. Isso requer um processo de fabricação bem projetado e executado. Será um desafio estabelecer quando os processos de produção estão isolados e não funcionam em sincronia.

Quando houver falta de repetibilidade da produção, uma solução é aplicar a manufatura aditiva repetível por meio da automação do fluxo de trabalho.

A automação do fluxo de trabalho torna possível estabelecer regras onde as tarefas são automaticamente acionadas e roteadas entre pessoas, tecnologia e dados.

Então, por exemplo, quando você tem um pedido para produzir uma peça de titânio em um eixo Z, a peça pode ser atribuída a uma máquina específica de acordo com parâmetros definidos automaticamente, reduzindo a chance de programar uma peça na orientação errada ou para um impressora 3D errada.

A automação do fluxo de trabalho é uma parte essencial das modernas soluções MES aditivas. No caminho para escalar, o MES ajuda a identificar, replicar e fazer cumprir o que funciona, bem como controlar e revisar o que não funciona. Dessa forma, elimina inconsistências decorrentes de processos manuais baseados em papel, fortalecendo sua capacidade de imprimir peças médicas em 3D repetidamente.

Descubra mais sobre automação AM:Onde você está em sua jornada de automação de fabricação de aditivos?

Atendendo aos requisitos regulamentares e de qualidade para dispositivos médicos impressos em 3D

Como acontece com qualquer produto usado na indústria médica, os fabricantes de dispositivos médicos impressos em 3D devem cumprir os padrões e regulamentos fornecidos por agências de saúde como o FDA e a EMA.

Na AM, em vez de focar na conformidade, os reguladores estão procurando que os fabricantes mudem seu foco para garantir que a qualidade seja incorporada aos produtos e processos, em vez de ser inspecionada no final.

Fazer isso sem um sistema digital especializado para oferecer suporte ao controle e monitoramento dos processos de produção é quase impossível.

O MES aditivo moderno pode ajudar as empresas a validar processos, remover muitos problemas associados às auditorias e reduzir custos e riscos no controle de qualidade.

Vejamos o processo de auditoria como exemplo. Se a equipe de auditoria chega a uma instalação de impressão 3D e exige evidências documentadas de que processos específicos de AM estão sob controle, os sistemas tradicionais baseados em papel para armazenamento de dados dificultam o fornecimento rápido das informações necessárias.

Os dados históricos podem ser armazenados externamente e podem levar dias para serem recuperados. Quanto mais tempo o inspetor deve passar nas instalações, mais informações podem ser solicitadas pelo inspetor, aumentando a carga de trabalho da equipe de apoio à auditoria.

O MES controla processos e aplica procedimentos, e os dados são registrados automaticamente com rastreabilidade completa em toda a linha de produção. Isso significa que, mesmo no nível mais básico, ter documentação e informações sobre processos disponíveis rapidamente, onde e quando necessário, reduz as horas de trabalho necessárias para passar por uma auditoria.

Além de demonstrar rapidamente que os processos estão sob controle ou voltaram a ser controlados, o sistema de gerenciamento de impressão 3D oferece ainda mais ao órgão regulador um nível de conforto de que eles permanecerão assim.

Por meio desse controle de processo rígido, variabilidade de produção reduzida, rastreabilidade e registro seguro de todas as informações relacionadas à produção de AM, o MES aditivo fornece suporte sólido para conformidade com regulamentos médicos, incluindo ISO 13485, 21 CFR Parte 11 e 820.

Ativar o segmento digital na fabricação de aditivos médicos

É claro que os benefícios de um aditivo MES moderno e pronto para o futuro vão muito além de ajudar a lidar de forma eficiente com os requisitos regulamentares. Como vimos, há vantagens a serem obtidas em operações simplificadas e padronizadas e na facilitação do gerenciamento de produção orientado a dados e sem papel.

Mas o maior benefício de um MES aditivo é talvez a capacidade de orquestrar e conectar suas operações de manufatura aditiva em um segmento digital, agindo como um catalisador para melhoria contínua e crescimento escalável.

Saiba como o AMFG pode ajudá-lo a começar a coletar dados, padronizar e automatizar processos com MES hoje

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