Protolabs colabora con Mercedes-AMG High Performance Powertrains y el UCL para la fabricación urgente de dispositivos CPAP
En el Reino Unido se están salvando vidas con un dispositivo CPAP utilizado en pacientes de COVID-19, que ha sido posible gracias al servicio de creación rápida de moldes de Protolabs.
En las últimas semanas, mientras los gobiernos y los analistas intentaban encontrar explicaciones a la situación mundial, la expresión «sin precedentes» se ha extendido tanto como la pandemia.
En ocasiones, se ha utilizado para describir la forma en que se está incrementando la capacidad de los servicios sanitarios en toda Europa, ya sea mediante la construcción de hospitales temporales para la Covid-19 o a través de las operaciones logísticas necesarias para distribuir los EPI entre el personal sanitario.
También hemos visto una colaboración «sin precedentes», sobre todo en el mundo de la fabricación. Equipos de Fórmula 1, fabricantes aeroespaciales, expertos en realidad aumentada, marcas de moda y numerosas pymes han dado un giro a sus operaciones para intentar ayudar en estos tiempos difíciles.
Protolabs es una de las empresas que se ha volcado en esta lucha desde el principio. Su capacidad para acelerar la fabricación y la velocidad de producción está desempeñando un papel fundamental en la producción de las «válvulas Charlotte y Dave», que convierten equipos de buceo en máscaras de ventilación, y en la creación de equipos de AusDiagnostics para realizar pruebas médicas críticas.
La empresa, que cuenta con 450 empleados en su sede europea de Telford (Reino Unido), también ha unido sus fuerzas con Mercedes-AMG High Performance Powertrains (HPP) y el University College de Londres (UCL) para colaborar en el desarrollo de un sistema de presión positiva continua en la vía aérea (CPAP).
Este dispositivo, que ayuda a los pacientes de coronavirus con infecciones pulmonares a respirar más fácilmente, se ha diseñado gracias un esfuerzo colectivo para aplicar la ingeniería inversa a un dispositivo que se puede fabricar por millares.
Gracias a la experiencia de ingeniería de Mercedes-AMG HPP y el UCL, transcurrieron menos de 100 horas entre la reunión inicial hasta la producción del primer dispositivo para su evaluación y homologación, que se concedió a finales de marzo.
| DE UN VISTAZO |
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Desarrollar en muy poco tiempo los moldes necesarios para fabricar los soportes y la tapa del nuevo dispositivo CPAP de Mercedes-AMG HPP y el UCL que se utiliza con pacientes de COVID-19.
Se formó un equipo para analizar la fabricabilidad del diseño, que sugirió un sistema de dos moldes en el caso de los soportes para garantizar la producción simultánea, y moldes de dos cavidades para la tapa.
Se fabricaron tres moldes mediante moldeo por inyección en solo tres días y, gracias a la estrategia de fabricación de Protolabs, se logró la producción diaria necesaria de ambas piezas. Desde la reunión inicial hasta la entrega de todos los componentes solo transcurrieron 14 días. |
El Gobierno británico encargó 10 000 dispositivos CPAP, y los fabricantes se pusieron en contacto con Protolabs para producir dos nuevos moldes con los que se podrían fabricar diez mil soportes para sostener el dispositivo junto a la cama del paciente.
Al mismo tiempo, el departamento de compras de Mercedes-AMG HPP también solicitó un tercer molde para fabricar una tapa de protección de la entrada de aire.
«La rapidez era un factor clave en este proyecto, porque teníamos que proporcionar los dispositivos CPAP al NHS lo antes posible», explica Baninder Kaur, responsable de cuentas estratégicas de Protolabs y miembro del equipo que colabora con Mercedes-AMG HPP.
«A las pocas horas de la reunión, habíamos movilizado un equipo de diseño y fabricación para revisar la fabricabilidad del diseño del soporte y dar ideas sobre cómo cumplir los estrictos plazos de entrega».
«Se produjeron cuatro iteraciones rápidas, se comprobó el material para ambas piezas y se tomó la decisión de fabricar el soporte con dos moldes, lo que acortó el plazo de entrega al duplicar la producción.
Nuestros ingenieros también exploraron la posibilidad de utilizar un molde con dos cavidades que permitiría fabricar la cantidad necesaria de 1100 piezas. Para ello, fue necesario realizar algunas pequeñas modificaciones en la tapa. Esto dio al cliente un control total sobre la exactitud de la pieza, algo imprescindible en el sector médico».
Protolabs creó un equipo de 20 personas para trabajar con Mercedes-AMG High Performance Powertrains y desarrollar los moldes para el moldeo por inyección en solo tres días.
Las piezas se analizaron mediante el software exclusivo de Protolabs, primero para realizar el presupuesto, determinar el precio y generar el análisis de fabricabilidad. Se calculó el plazo de entrega, que se redujo todavía más al tener en cuenta la urgencia del pedido durante la inspección manual.
Al realizar el pedido, se volvió a utilizar el software para diseñar el molde, tras utilizar Mouldflow para determinar el mejor punto de inyección y crear el cierre y los diferentes componentes del molde.
A continuación, se realizó el mecanizado de las cavidades con una amplia variedad de herramientas de corte de carburo, operación previa a crear los controles numéricos y enviarlos a los centros de fresado CNC de 3 ejes encargados de llevar a cabo la fabricación.
Inicio de la producción
Las muestras iniciales, fabricadas en nailon con un 30 % de fibra de vidrio y copolímero de acetal, se enviaron para la inspección. Tras ser aprobadas, se acordó un ritmo de fabricación de 1100 piezas para cada componente.
Protolabs empezó a fabricar los moldes el día 9 de abril por la noche y, gracias a un estudio de tiempos y movimientos, el equipo de fabricación identificó inmediatamente formas de acortar los plazos.
El personal acordó continuar la producción durante las vacaciones de Pascua y se cubrieron todos los festivos, por lo que toda la producción se realizó en 72 horas. Para coordinarse con la producción de Mercedes-AMG HPP, se realizaron cinco entregas parciales durante este periodo.
Una vez montados, los dispositivos y equipos CPAP se están enviando a 250 hospitales del Reino Unido para ayudar al personal sanitario a prestar la mejor asistencia posible a los pacientes de COVID-19.
Bjoern Klaas, vicepresidente y director ejecutivo de Protolabs EMEA, concluye:
«Los empleados de Protolabs siguen teniendo un papel fundamental para ayudarnos a atender las necesidades de nuestros clientes en un momento que marcará a toda una generación. Estoy muy satisfecho por el compromiso y la experiencia que están demostrando, y muy orgulloso de aportar nuestro granito de arena para ayudar los sanitarios a salvar vidas en todo el mundo».
«Estos dispositivos proporcionarán un apoyo vital al NHS, ayudando a mantener a los pacientes sin respirador y reduciendo la demanda de camas y personal en las UCI.
Es un logro increíble que los hospitales los hayan recibido solo dos semanas después de la fabricación del primer prototipo. Esto demuestra lo que se puede lograr cuando las universidades, los hospitales y la industria colaboran por el bien del país».
Profesor David Lomas, vicerrector de Salud, UCL