Компания по производству медицинских изделий добилась тихого, безобслуживания функционирования лабораторных центрифуг
История клиента
Заказчик - производитель медицинских изделий, сертифицированный по стандарту ISO 13485, базирующийся в Южной Корее, специализирующийся на лабораторном диагностическом оборудовании для клинических и исследовательских приложений.Их портфель продукции включает высокоскоростные центрифуги, автоматизированные обработчики образцов и системы анализа крови, используемые в более чем 1200 больницах и диагностических лабораториях по всей Азии, Европе и Северной Америке.С особым акцентом на инновации и соблюдение нормативных требований, компания последовательно входит в десятку лучших поставщиков медицинского лабораторного оборудования в Азиатско-Тихоокеанском регионе.
Проблема
В 2025 году заказчик начал программу разработки центрифуги следующего поколения, направленную на устранение трех критических ограничений существующей платформы двигателя:
- Слишком высокий уровень шума:Существующие двигатели постоянного тока с щеткой генерируют 68-75 дБ во время работы на высоких скоростях.превышает предельный уровень 60 дБ, требуемый для высококачественных клинических лабораторных условий, и вызывает усталость пользователя во время длительных циклов работы.
- Загрязнение углеродной пылью:Из-за использования щетки выделялись мелкие углеродные частицы, которые, хотя и минимальны, представляли опасность загрязнения в чистых помещениях и лабораториях, чувствительных к ПЦР, что вызывает растущую озабоченность у клиентов молекулярной диагностики.
- Планируемая нагрузка на обслуживание:Замена моторной щетки каждые 1500 часов требовала посещений на месте, что нарушало рабочие процессы лаборатории и увеличивало общую стоимость владения для конечных пользователей.
- Требования к стабильности скорости:Клинические протоколы требовали точного контроля оборотов (± 1%) в широком диапазоне скоростей (500 - 6000 оборотов в минуту) для точной сепарации образцов и воспроизводимых результатов.
Решение
После обширной технической оценки и процесса конкурентного сравнения клиент выбрал наш57 мм NEMA23 24VDC бесшовный постоянный двигательРешение было основано на уникальной комбинации характеристик двигателя:
| Приоритет проектирования | Преимущество двигателя NEMA23 BLDC |
|---|---|
| Сверхтихая операция | Безчестовая конструкция с точно сбалансированным ротором обеспечивает уровень шума ниже 52 дБ при 3000 оборотах в минуту, что вполне соответствует требованиям клинической лаборатории |
| Нулевая выброс частиц | Отсутствие углеродных щетки означает нулевую пыль, обеспечивающую совместимость в чистой комнате для применения в молекулярной биологии и ПЦР. |
| Проектирование без технического обслуживания | Запечатанные подшипники и архитектура без щетки исключают любой рутинный ремонт, сокращая время простоя инструмента |
| Точное регулирование скорости | Обратная связь датчика Холла с управлением замкнутой цепью поддерживает точность ± 0,5% оборотов в минуту для воспроизводимых клинических результатов |
| Минимальная генерация тепла | Высокоэффективная конструкция минимизирует тепловую мощность, исключая необходимость активного охлаждения и снижая общую сложность системы |
| Фактор компактной формы | Размер рамы 57 мм с установкой NEMA23 позволяет на 22% уменьшить отпечатки центрифуги по сравнению с предыдущим поколением |
Использование
Процесс разработки и проверки соответствовал процедурам контроля проектирования по стандарту ISO 13485 клиента и завершился в течение 9 месяцев:
- Фаза проектирования (1-3 месяца):Совместная механическая и электрическая интеграция, включая индивидуальную конструкцию сцепления ротора и оптимизацию параметров драйвера двигателя для профилей нагрузки, специфичных для центрифуги.Было проведено ускоренное испытание жизнедеятельности для проверки эффективности.Цель - 1000 часов службы.
- Проверка и проверка (месяцы 4-7):Комплексное тестирование, включающее соответствие требованиям безопасности IEC 61010-1, испытания EMC/EMI по IEC 61326-1 и проверку клинической эффективности в трех независимых диагностических лабораториях.Было завершено более 2000 испытательных циклов на 20 прототипов.
- Регулярное представление (8-9 месяцев):Техническая документация была представлена для маркировки CE (IVDR) и одобрения KFDA. Обе сертификации были получены без замечаний или несоответствий, связанных с двигателем.
Результаты
Новая центрифужная платформа, оснащенная нашим двигателем NEMA23 BLDC, превзошла все проектные цели и получила исключительную обратную связь с рынка с момента своего коммерческого запуска:
| Метрика производительности | Цель | Достигнуто | Статус |
|---|---|---|---|
| Рабочий шум при 3000 оборотах в минуту | ≤ 55 дБ | 48 дБ | ✓ Превышение |
| Точность скорости | ± 1% | ± 0,5% | ✓ Превышение |
| Продолжительность службы двигателя | ≥ 8000 часов | 10,000+ часов | ✓ Превышение |
| Уровень неудач в полевых испытаниях за первый год | ≤ 2% | 00,2% | ✓ Превышение |
| Время работы прибора | ≥99% | 990,8% | ✓ Превышение |
| Сокращение отпечатков приборов | ≥15% | 22% | ✓ Превышение |
В течение первых 12 месяцев коммерческого выпуска клиент получил заказы на более чем 800 единиц центрифуги из лабораторий в 28 странах.Опросы удовлетворенности клиентов дали результат NPS 72, причем 68% респондентов назвали наиболее ценную функцию "шепотно-тихой операции".Заказчик с тех пор расширил использование нашей BLDC технологии двигателя в их автоматизированный обработчик образцов и анализ крови линейки продуктов.
Отзывы клиентов
57-миллиметровый бесшовный постоянный двигатель NEMA23 сыграл важную роль в реализации нашего видения центрифуги нового поколения.Уменьшение шума в одиночку изменило пользовательский опыт. Наши клиенты обычно говорят нам, что теперь они могут размещать центрифуги непосредственно в открытых лабораториях без нарушения шума.Дизайн с нулевым обслуживанием также значительно сократил наши расходы на поддержку послепродажного обслуживания".
Директор научно-исследовательской деятельности, южнокорейский производитель медицинских изделий
Заключение
Это исследование иллюстрирует важную роль, которую двигательная технология играет в инновациях в области медицинских устройств.загрязнение, требования к техническому обслуживанию и точности, что позволило создать продукт нового поколения, укрепивший их конкурентную позицию на мировом рынке диагностического оборудования.Мы гордимся продолжением этого партнерства, поскольку клиент расширяет использование бесшовных двигателей по всему портфолио инструментов..
