Firma zajmująca się urządzeniami medycznymi osiąga cichą i bezobsługową pracę wirówek laboratoryjnych
Klient Background
Klient jest certyfikowanym producentem wyrobów medycznych ISO 13485 z siedzibą w Korei Południowej, specjalizującym się w sprzęcie diagnostycznym laboratoryjnym do zastosowań klinicznych i badawczych.Ich portfolio produktów obejmuje szybkie wirówki, automatyczne procesory próbek i systemy analizy krwi stosowane w ponad 1200 szpitalach i laboratoriach diagnostycznych w Azji, Europie i Ameryce Północnej.Z silnym naciskiem na innowacje i zgodność z przepisami, firma konsekwentnie plasuje się wśród 10 najlepszych dostawców sprzętu medycznego w regionie Azji i Pacyfiku.
Wyzwanie
W 2025 r. klient rozpoczął program rozwoju wirówek nowej generacji mający na celu rozwiązanie trzech krytycznych ograniczeń istniejącej platformy silnikowej:
- Nadmiar hałasu:Istniejące siłowe silniki prądu stałego wytwarzające 68-75 dB podczas pracy przy dużych prędkościach,przekraczające limit 60 dB wymagany w najwyższej klasy środowiskach laboratoryjnych klinicznych i powodujące zmęczenie użytkownika podczas długich cykli pracy.
- Zanieczyszczenie pyłem węglowym:W wyniku zużycia szczotki powstawały drobne cząstki węgla, które choć były minimalne, stwarzały ryzyko zanieczyszczenia w czystych pomieszczeniach i laboratoriach wrażliwych na PCR, co jest coraz większym problemem wśród klientów diagnostyki molekularnej.
- Planowane obciążenie utrzymaniem:Wymiana szczotki motorowej co 1500 godzin wymagała wizyt serwisowych na miejscu, co zakłócało przepływy pracy w laboratorium i zwiększało całkowity koszt posiadania dla użytkowników końcowych.
- Wymagania dotyczące stabilności prędkości:Protokoły kliniczne wymagały precyzyjnej kontroli obrotowej (± 1%) w szerokim zakresie prędkości (500 do 6000 obrotowych na minutę) dla dokładnego oddzielenia próbek i odtwarzalnych wyników.
Rozwiązanie
Po przeprowadzeniu obszernej oceny technicznej i konkurencyjnym procesie porównawczym klient wybrał nasz57 mm NEMA23 24VDC bezszczotkowy silnik prądu stałegoDecyzja została podjęta w oparciu o unikalne połączenie charakterystyk silnika:
| Priorytet projektowania | NEMA23 BLDC Motor Advantage |
|---|---|
| Bardzo cicha operacja | Projektowanie bez szczotek z precyzyjnie zbilansowanym wirnikiem zapewnia poziom hałasu poniżej 52 dB przy 3000 obrotów na minutę, w znacznym stopniu spełniając wymagania klinicznych laboratoriów |
| Zerowa emisja cząstek stałych | Brak szczotek węglowych oznacza zero pyłu szczotkowego, zapewniając kompatybilność w czystych pomieszczeniach dla zastosowań biologii molekularnej i PCR |
| Projekt bez konserwacji | Opieczętowane łożyska i architektura bez szczotek eliminują wszelką rutynową konserwację, zmniejszając czas przestoju urządzenia |
| Dokładna regulacja prędkości | Wrażenie zwrotne z czujnika Hall z sterowaniem zamkniętą pętlą utrzymuje dokładność ± 0,5% obrotowych na minutę dla odtwarzalnych wyników klinicznych |
| Minimalne wytwarzanie ciepła | Wysokiej wydajności konstrukcja minimalizuje moc cieplną, eliminując potrzebę aktywnego chłodzenia i zmniejszając ogólną złożoność systemu |
| Kompaktowy czynnik formy | Rozmiar ramy 57 mm z montażem NEMA23 umożliwia 22% redukcję oddziaływania wirówki w porównaniu z poprzednią generacją |
Wdrożenie
Proces opracowywania i walidacji został przeprowadzony zgodnie z procedurami kontroli projektowania zgodnie z normą ISO 13485 i zakończony w ciągu 9 miesięcy:
- Faza projektowania (1-3 miesiące):Współpraca w zakresie integracji mechanicznej i elektrycznej, w tym niestandardowa konstrukcja sprzężenia wirnika i optymalizacja parametrów sterownika silnika dla profili obciążenia specyficznych dla wirówki.W celu zweryfikowania skuteczności stosowania preparatu, przeprowadzono testy o przyspieszonym okresie trwania leku.Cel żywotności 1000 godzin.
- Weryfikacja i walidacja (4-7 miesięcy):Kompleksowe badania obejmujące zgodność z normą bezpieczeństwa IEC 61010-1, badania EMC/EMI zgodnie z normą IEC 61326-1 oraz walidację wyników klinicznych w trzech niezależnych laboratoriach diagnostycznych.W wyniku badań przeprowadzonych na 20 jednostkach prototypowych, przeprowadzono około 2000 cykli badawczych..
- Wniosek złożony zgodnie z przepisami (8-9 miesiące):Przedłożono dokumentację techniczną do oznaczenia CE (IVDR) i zatwierdzenia przez KFDA.
Wyniki
Nowa platforma wirówkowa napędzana naszym silnikiem NEMA23 BLDC przekroczyła wszystkie cele projektowe i od momentu wprowadzenia na rynek otrzymała wyjątkowe opinie rynkowe:
| Metryka wydajności | Cel | Dopełnione | Status |
|---|---|---|---|
| Hałas roboczy przy 3000 obr./min | ≤ 55 dB | 48 dB | ✓ przekroczone |
| Dokładność prędkości | ± 1% | ± 0,5% | ✓ przekroczone |
| Żywotność silnika | ≥ 8000 godzin | 10,000+ godzin | ✓ przekroczone |
| Wskaźnik niepowodzeń w pierwszym roku | ≤ 2% | 00,2% | ✓ przekroczone |
| Czas działania urządzenia | ≥99% | 990,8% | ✓ przekroczone |
| Zmniejszenie śladu instrumentów | ≥15% | 22% | ✓ przekroczone |
W ciągu pierwszych 12 miesięcy od komercyjnego wydania klient otrzymał zamówienia na ponad 800 jednostek wirówek z laboratoriów w 28 krajach.Badania zadowolenia klientów wykazały wynik NPS 72, a "operacja szeptem cicho" jest najbardziej ceniona przez 68% respondentów.Od tego czasu klient rozszerzył wykorzystanie naszej technologii silnika BLDC w ich zautomatyzowanym procesorze próbek i analizie krwi linii produktów.
Świadectwo klienta
"Motor prądu stałego bez szczotek NEMA23 o pojemności 57 mm odegrał kluczową rolę w realizacji naszej wizji platformy do odwrotników nowej generacji.Tylko redukcja hałasu zmieniła doświadczenie użytkownika. Nasi klienci często mówią nam, że teraz mogą umieszczać wirówki bezpośrednio w otwartych laboratoriach bez zakłócającego hałasu.Projekt bez obsługi technicznej znacząco obniżył również koszty wsparcia posprzedażnego".
Dyrektor ds. badań i rozwoju, południowokoreański producent wyrobów medycznych
Wniosek
Badanie tego przypadku ilustruje kluczową rolę, jaką technologia silnikowa odgrywa w innowacjach w zakresie urządzeń medycznych.zanieczyszczenie, wymagań konserwacyjnych i precyzyjnych, co umożliwiło stworzenie prawdziwego produktu nowej generacji, który wzmocnił ich pozycję konkurencyjną na światowym rynku urządzeń diagnostycznych.Jesteśmy dumni z kontynuacji tej współpracy, ponieważ klient rozszerza adopcję bezpędzłowego silnika w całym portfolio instrumentów..
