Entwicklung anwendungsspezifischer, integrierter fluidischer Plattformen

Zeit gewinnen, Kosten senken

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Die Ansprüche im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Wiederholgenauigkeit bei anwendungsspezifischen Miniaturpräzisionspumpen, Ventilen und Komponenten, z. B. für die Point-of-care-Diagnostik oder Immunoassay- und Biomarker- Diagnoseinstrumente, steigen. Vereinfachte vorbeugende Wartungszyklen und längere Nutzungsdauer werden ebenfalls immer wichtiger. Infolgedessen sind OEMs auf der Suche nach kleineren, robusteren Produkten, die länger einsatzfähig sind und weniger Strom verbrauchen.

Exklusiv in kem Der Autor Randy Rieken ist Global Market Development Director Life Sciences Sector bei Norgren Inc., Littleton/Colorado, USA

Häufing erhöht die für die innerbetrieblich ausgeführte Konstruktion und den Zusammenbau eines fluidischen Präzisionssubsystems erforderliche Anzahl benötigter Komponenten die Komplexität. Dennoch lassen sich Konstruktionszykluszeiten und Kosten reduzieren. Dies kann durch Zusammenarbeit mit einem Partner zur gemeinsamen Entwicklung von anwendungsspezifischen, integrierten fluidischen Plattformen (IFP) einschließlich aller Fluidregelungskomponenten in einem Teil geschehen, wobei die Miniaturisierung vorangetrieben wird, während gleichzeitig Reaktionszeiten und die Zuverlässigkeit von Teilen unterstützt werden.
Doch die partnerschaftliche Zusammenarbeit mit einem Lieferanten ist eine Entscheidung, die auf mehreren Elementen basiert: den Gesamtkosten, die über den Lebenszyklus anfallen, der Verfügbarkeit, dem globalen Angebot, der Fähigkeit, die Anforderungen für zeitgerechte, konsistente Leistungserbringung zu erfüllen, den technischen Fachkenntnissen, den branchenspezifischen Erfahrungen und der Komponentenqualität. Zur maximalen Wertschöpfung muss der OEM Wirkungsgrad und Leistungsabgabe klar festlegen und bestimmen, wie das fluidische Präzisionssystem diese Anforderungen erfüllen soll. Damit können kostspielige Fehler vermieden, die Leistung von Instrumenten maximiert und – was am wichtigsten ist – Ressourcen auf das Erreichen von Produktdifferenzierung und auf Wettbewerbsvorteile konzentriert werden.
Ein Partner, der zum Entwurf und zur Fertigung von fluidischen Präzisionssystemen fähig ist, wird die Herstellung aller oder der meisten erforderlichen Komponenten anbieten. Er wird auch Kompetenzen für prozesskompatible Verteiler besitzen, um sie in die effizienteste Baugruppe zu integrieren, und die Kontinuität von Prüfdaten bis zur Komponentenebene hinunter bereitstellen. Der Lieferant steuert alle Eingaben und übernimmt die Verantwortung für die gesamte Unterbaugruppe. Diese Kompetenzen differenzieren einen echten Partner für gemeinsame Entwicklung von einem Lieferanten, der bloß Teile zusammenstellt.
Ein geeigneter Partner muss auch hohe technische Fachkenntnisse besitzen, damit er den OEM-Technikern helfen kann, das Subsystem in das restliche Gerät zu integrieren und er muss die Kapazität für die Fertigung und Lieferung von Komponenten und integrierten fluidischen Plattformen in der erforderlichen Größenordnung und mit der entsprechenden Geschwindigkeit bieten können.
Der richtige Partner für die gemeinschaftliche Entwicklung wird auch über Fachkenntnisse in Fluidik für In-vitro-Diagnostik verfügen und nicht bloß versuchen wollen, Pumpentechnologien von anderen Industriesparten in dieses hoch spezialisierte und regulierte Fachgebiet einzubringen. Solche Erfahrungen und Branchenkenntnisse sind entscheidend, wenn Produkttrends erkannt und auf sie eingegangen werden soll. Um solchen Trends stets mehrere Schritte voraus zu sein und auf neue eingestellt zu sein, muss ein Lieferant nachweisen können, dass er über jenes Know-how in der Fuidik verfügt, das spezifisch auf den Diagnostikbereich ausgerichtet ist. Es ist auch nützlich, wenn der Lieferant global tätig ist und Projektleiter mit spezifischen Marktkenntnissen als Mitarbeiter hat, die entsprechende Ressourcen und dafür abgestimmte Technologien einsetzen können.
Fertigungs- und Testkapazitäten
Der OEM muss auch die Fertigungs- und Prüfmöglichkeiten evaluieren. Dies kann durch Beantworten der folgenden Fragen geschehen:
  • Entsprechen die Fertigungsmethoden und die Qualitätskontrolle denselben Standards, die auch der OEM anwendet?
  • Kann der Lieferant eine Fertigungslinie oder Fertigungszelle speziell für die Baueinheit des OEM bereitstellen?
  • Kann der Lieferant die Einhaltung der entsprechenden ISO-Anforderungen wie auch anderer Industrienormen und regulatorischer Standards demonstrieren?
  • Entsprechen der gebotene Fertigungsumfang und die zeitliche Auslieferungsfolge den gegebenen Ansprüchen?
  • Sind die Geschäftsgrundsätze und die Unternehmenskultur mit den Prinzipien des OEM vereinbar?
  • Kann der Lieferant zutreffende Prüfdaten und Zertifizierungen bereitstellen, die sowohl den Anforderungen des OEM als auch von Kunden entsprechen?
Wenn diese Fragen vor der Beauftragung eines Partners beantwortet werden können, lässt sich viel Zeit sparen, und gleichzeitig können Enttäuschungen vermieden werden.
Fluidik erfordert echte Experten
Es gibt mehrere Gründe, warum OEMs mit einem Partner zusammenarbeiten sollten, der spezielle Fluidikkompetenzen bieten kann, statt zu versuchen, die Konstruktion und den Zusammenbau von Subsystemen selbst vorzunehmen.
Erstens sind OEMs nicht unbedingt Experten in der Präzisionsfluidik und werden häufig nicht wissen, welche Komponente ihrer vorgesehenen Anwendung am besten entspricht. Es kann auch sein, dass sie sich für eine Komponente entscheiden, die für einen anderen Einsatzbereich entwickelt wurde, diese aber dann für eine diagnostische Applikation anwenden, ohne ihre Unzulänglichkeiten zu erkennen.
Zweitens steht im Fall der innerbetrieblichen Entwicklung einer fluidischen Plattform keine Infrastruktur für technische Unterstützung zur Verfügung, wenn später Probleme erwachsen sollten. Zu verbreiteten Problemen dieser Art gehören u. a. Leckagen, kurze Lebensdauer von Komponenten und die Nichterreichung von vorgesehenen Leistungseigenschaften.
Drittens können durch Versagen enorme Kosten entstehen. Wenn das System seine vorgesehene Leistung nicht erreicht, kommt die Beauftragung eines Experten für Präzisionsfluidik zur Lösung des Problems teuer zu stehen, ganz besonders dann, wenn die Geräteparameter bereits festliegen. Diese Kosten kommen dann noch zu den Systementwicklungskosten hinzu, während die Korrekturmöglichkeiten durch die bestehende Auslegung weiter eingeschränkt sind.
Dabei müssen OEM-Techniker weiterhin an der fluidikbezogenen Konstruktion arbeiten, wobei sie einen kompletten Fluidikschaltplan erstellen müssen, der alle erforderlichen Spezifikationen enthält. Beide Gruppen sollten zusammenarbeiten, um insgesamt die besten Geräteleistungen erzielen zu können. In manchen Fällen wird eine Fachkraft des Fluidikpartners im Betrieb des OEM abgestellt, damit eine prompte Kommunikation und umfassende Integration sichergestellt ist.
Während eine Umrüstung von Pumpen und Ventilen bei bestehenden Konstruktionen schrittweise zu Verbesserungen führen kann, resultieren die größten Fortschritte hinsichtlich Miniaturisierung, Reaktionszeiten und Zuverlässigkeit aus IFPs. Wenn man sich entsprechend Zeit für die Suche nach einem zuverlässigen Partner nimmt, der alle Anforderungen tatsächlich erfüllen kann, erbringt dies messbaren Nutzen, sowohl aus technischer als auch aus kaufmännischer Sicht.
Norgren, Tel.: 0180 5667473, E-Mail: info@norgren.de
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