Tipos de robot en la industria farmacéutica, usos, aplicaciones y beneficios

En los últimos años, el uso de robots por parte de las empresas farmacéuticas ha aumentado debido a múltiples factores como la pandemia, la escasez de mano de obra y una mayor necesidad de calidad y seguridad.

Se espera que el mercado de robots en la industria farmacéutica siga creciendo en los próximos años. Este crecimiento puede atribuirse a la capacidad de los sistemas automatizados para realizar con rapidez y seguridad tareas repetitivas como mover tubos de ensayo y fluidos, contar píldoras y envasarlas, e inspeccionar para el control de calidad

La pandemia provocó una enorme aceleración en el ritmo de adopción de robots en la industria farmacéutica. El aumento de la demanda provino de una necesidad masiva de procesar muestras de prueba y producir kits de prueba y equipos de protección como máscaras y guantes.

Otros factores, como la medicina personalizada, están influyendo en la demanda de robots farmacéuticos. La medicina personalizada se basa en la idea de que algunas personas responderán mejor a un determinado tratamiento que otras, en función de su composición genética. Este concepto conlleva una necesidad mucho mayor de analizar muestras de pacientes y fórmulas médicas. La medicina personalizada implica muchos más medicamentos a medida, por lo que aumentan los requisitos de envasado y etiquetado y el tamaño del lote puede reducirse a una dosis. Por tanto, un menor volumen de medicamentos, junto con una mayor variedad de medicamentos, aumenta la intensidad de la mano de obra para producir estos productos farmacéuticos y en consecuencia, el uso de robots en la industria farmacéutica se hace necesario.

Beneficios del uso de robots en la industria farmacéutica

A continuación, veremos el uso de robots en la industria farmacéutica y algunos casos de uso de robots farmacéuticos y sus beneficios.

• Recoger y colocar

  El robot Delta es el tipo de robot más utilizado para aplicaciones de recogida y colocación. Son conocidos por su velocidad, pero están limitados por la cantidad de peso que pueden transportar. Dado que la mayoría de los medicamentos son bastante pequeños y ligeros, el robot Delta es ideal para muchas de las aplicaciones de envasado que se encuentran en la producción farmacéutica. Los robots SCARA también son rápidos y, para muchas operaciones de recogida y colocación de productos farmacéuticos, son excelentes opciones. Cuando se necesita una mayor capacidad de carga, se utilizan robots de brazo articulado y brazos robóticos cartesianos.

  Los robots de envasado, se encargan no sólo de la colocación de píldoras y viales en blísteres y cajas, sino también imprimen y aplican etiquetas. Los robots equipados con sistemas de visión pueden retirar los envases primarios de una cinta transportadora y colocarlos en envases secundarios, como cajas de cartón.

• Mezcla y dosificación

  Algunos medicamentos líquidos necesitan ser agitados en un vial o frasco como parte del proceso de producción o un polvo puede necesitar ser disuelto en un líquido. Un brazo robótico puede coger suavemente un vial y girarlo según unas especificaciones de recorrido muy estrictas: en movimiento pendular, rotación vertical u horizontal o agitación. La repetibilidad del movimiento es crucial para la fiabilidad de los resultados y los robots destacan en estas tareas.

  Para la producción a gran escala de comprimidos y otros tipos de medicamentos, lo más habitual es utilizar la automatización convencional en forma de mezcladores fijos y equipos de dosificación. Sin embargo, la robótica puede ayudar en el proceso. Por ejemplo, los vehículos de guiado automático (AGV) pueden suministrar materiales a granel a los equipos fijos. Un AGV o un robot móvil automatizado (AMR) pueden transportar los ingredientes de un medicamento desde el almacén hasta la máquina dosificadora sin apenas intervención humana.

• Inspección y control de calidad

  El ensayo o prueba de las muestras puede implicar la desintegración de los comprimidos en polvo. Un ensayo puede requerir la dispersión de un polvo en un líquido. Puede ser necesario mezclar los ingredientes sólidos y líquidos para lograr la uniformidad y activar las reacciones químicas.

  En el caso de los ensayos de gran volumen en una línea de producción, una máquina puede realizar las tareas de mezcla y ensayo. La automatización tradicional es muy útil en este tipo de situaciones y los robots pueden utilizarse como complemento. Por ejemplo, un robot puede cargar las muestras en la máquina de ensayo, y también retirar las muestras cuando el ensayo haya finalizado.

• Alto volumen frente a bajo volumen

  Las tareas de bajo volumen tienen necesidades diferentes a las de la producción de alto volumen. Cuando una empresa desarrolla un nuevo medicamento, el proceso implica un bajo volumen y una alta variabilidad. Al principio del proceso para crear un nuevo medicamento, hay que probar varios millones de candidatos a fármacos diferentes. En cada etapa del proceso de prueba, la mayoría de las pistas se eliminan hasta que finalmente surgen uno o dos candidatos prometedores.

  En este escenario de bajo volumen y alta variabilidad, se utiliza la automatización del pipeteo y también los robots colaborativos industriales (cobots).

  Los cobots trabajan bien junto a las personas porque están diseñados para limitar su velocidad y fuerza. Los cobots detectan si hay personas cerca y pueden reducir la velocidad o detenerse por seguridad. Los cobots no sólo tienen sensores de visión para evitar colisiones, sino también sensores para limitar la fuerza de sus movimientos y evitar que las personas se lesionen.

  Las personas suelen entrenar al cobot lo que tiene que hacer moviendo manualmente el robot en las diferentes poses necesarias y de este modo, puede programarse sin necesidad de utilizar código.

  La adaptabilidad y facilidad de uso de un cobot es especialmente valiosa cuando hay muchas tareas diferentes que realizar. La capacidad de realizar tareas repetitivas del robot en colaboración con las habilidades individuales de una persona representa una poderosa combinación.

• Empaquetado y paletizado

  Al final del proceso de producción, los productos acabados deben embalarse para ser enviados a los clientes. Los robots de paletización automatizan esta tarea cogiendo cajas o cartones y aplicándolos en palets.

  Los robots paletizadores pueden optimizar el apilamiento para maximizar el número de cajas que contiene cada palet. Garantizar la estabilidad en el envío es otro criterio de optimización. Los robots de paletización también pueden realizar el retractilado automático que ayuda a asegurar la carga valiosa.

  Dado que el peso de las cajas, los cartones y los palets es mayor que en las primeras fases del proceso de producción, los brazos de los robots suelen ser más potentes en esta última etapa. El tipo de robot utilizado varía según la aplicación. Si los movimientos necesarios son sencillos, puede bastar con un robot cartesiano. Si se necesita la máxima flexibilidad, los brazos articulados de los robots colaborativos de paletizado en las líneas de packaging pueden realizar maniobras complejas y soportar un peso considerable.

Ventajas de la automatización para las empresas con el uso de robots para procesos farmacéuticos

La producción de medicamentos es una tarea exigente y los robots ayudan a limitar la exposición de los productos a los contaminantes manteniendo a las personas alejadas del proceso. Además, las personas se mantienen más seguras al disminuir su proximidad a productos químicos y nocivos. Los movimientos repetitivos también pueden causar lesiones a los trabajadores, y los robots pueden ayudar a prevenir riesgos laborales.

La repetibilidad es fundamental cuando se realiza un proceso farmacéutico que implica una serie de tareas muy precisas. Los robots destacan por ser capaces de moverse con precisión en las formas prescritas con poca variabilidad.

En la industria farmacéutica, un error puede costar vidas. La precisión es de vital importancia, y los robots permiten a las empresas aumentar su consistencia y calidad sin sacrificar la velocidad.

Realizar tareas a gran velocidad durante un largo periodo de tiempo es crucial para el rendimiento de un proceso. En muchas tareas, sobre todo las que implican la recogida y colocación de objetos pequeños, como píldoras y frascos pequeños, los robots pueden operar de tres a cuatro veces más rápido que las personas, y pueden hacerlo sin necesidad de descansos ni distracciones. Por ello, la implantación de robots en la producción farmacéutica ayuda a aumentar el rendimiento.

La escasez de mano de obra es galopante. La mayoría de las empresas han descubierto que los robots permiten a sus empleados actuales hacer más en menos tiempo. No se trata tanto de sustituir a las personas por robots, sino que los robots permiten a su personal actual seguir el ritmo de la creciente demanda.

Desafíos y riesgos al considerar la automatización de procesos con robots en la industria farmacéutica

Hay muchos problemas que pueden obstaculizar la adopción de robots en la industria farmacéutica. Una de ellas es tener espacio suficiente para el equipo. Aunque los robots hacen un uso eficiente del espacio de trabajo, el espacio de la planta de fabricación es limitado, y puede que haya que reorganizar las cosas para acomodar el nuevo equipo.

Por otro lado, si se quiere aumentar la producción en una cantidad considerable, es posible que haya que aumentar el tamaño de las instalaciones para el espacio de producción, almacenamiento y embalaje/paletización.

Otra preocupación puede ser no ver el valor de la robótica para las operaciones. En estos casos es útil hablar con personas que ya hayan probado los beneficios de los robots en la industria farmacéutica.
Si te interesa conocer más sobre el tema, aquí tienes 20 aplicaciones de robots colaborativos industriales para procesos de manufactura que te ayudarán a estar preparado para automatizar y disponer de  más información sobre las diferentes aplicaciones de robots colaborativos industriales que puedes implementar en tu planta.