Protolabs se mobilise rapidement pour assister Mercedes-AMG High Performance Powertrains et l’UCL (University College London) dans la fabrication d’un dispositif PPC urgent
Des vies sont sauvées au Royaume-Uni après que le service de fabrication rapide de Protolabs a contribué à accélérer la production d’un appareil respiratoire essentiel pour la lutte contre le COVID-19.
« Sans précédent » est un une expression qui s’est imposée, comme l’a fait la pandémie elle-même ces derniers mois, dans les discours des gouvernements et des commentateurs qui tentent d’analyser la situation mondiale actuelle.
Cette expression a parfois été utilisée pour décrire la montée en puissance des services de santé en Europe, que ce soit par la construction d’hôpitaux Covid-19 temporaires ou par les opérations logistiques pour fournir les EPI nécessaires pour assurer la meilleure protection possible du personnel en première ligne contre le virus.
Nous avons également vécu une collaboration « sans précédent », particulièrement dans le secteur de la fabrication. Des équipes de Formule 1, des fournisseurs de l’industrie aérospatiale, des experts en réalité augmentée, des marques de mode et d’innombrables PME ont tous réorienté leurs activités pour apporter une assistance.
Protolabs fait partie des entreprises qui se sont engagées dans cette lutte depuis le début. Sa capacité à accélérer la fabrication joue un rôle essentiel dans la production des valves « Charlotte et Dave », qui transforment les équipements de plongée en masques de ventilation. Il en a été de même pour réduire les délais de lancement d’installations de tests médicaux critiques par AusDiagnostics.
La société, qui emploie 450 personnes à son siège européen de Telford, s’est également associée à Mercedes-AMG High Performance Powertrains (HPP) et à l’University College London pour contribuer au développement de leur dispositif PPC.
Le système de ventilation en pression positive continue aide les patients atteints de coronavirus et d’infections pulmonaires à respirer plus facilement. Il s’agit d’un effort conjoint, 24 heures sur 24, pour faire la rétro-ingénierie d’un appareil qui pourrait être fabriqué rapidement par milliers.
Grâce à l’expertise technique de Mercedes-AMG HPP et de l’UCL, il a fallu moins de 100 heures entre la réunion initiale et la production du premier dispositif pour l’évaluation et l’approbation réglementaire, laquelle a été accordée fin mars.
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Développer en peu de temps un moule capable de produire des supports et un capuchon pour le nouveau système PPC de HPP Mercedes-AMG et de l’UCL, utilisé pour assister les patients COVID-19.
Une équipe spécialisée a été mise en place pour assurer l’analyse de faisabilité, ce qui a mené à la suggestion d’un système à deux moules pour les supports afin de garantir une production simultanée et d’une approche de moules à deux empreintes pour le capuchon.
Trois pièces ont été moulées par injection en trois jours seulement et, grâce à l’approche de fabrication de Protolabs, les quantités quotidiennes pour les deux pièces ont été atteintes. De la demande initiale à la livraison complète de tous les composants, il n’a fallu que 14 jours. |
Le gouvernement s’est engagé à commander 10 000 appareils de PPC, ce qui a permis le lancement de la production, et Protolabs a été contacté pour fabriquer deux nouveaux moules pour obtenir dix mille supports pour fixer le dispositif à côté du lit du patient.
Au même moment, le service des achats de Mercedes-AMG HPP a demandé un troisième moule pour fabriquer un capuchon pour protéger l’entrée d’air.
« La rapidité était essentielle pour ce projet, car nous devions faire parvenir les systèmes PPC au NHS dans un délai très court, » explique Baninder Kaur, responsable des comptes stratégiques chez Protolabs et membre clé de l’équipe travaillant sur le projet Mercedes-AMG HPP.
« Quelques heures après l’appel, nous avions mobilisé une équipe de conception et de fabrication spécialisée pour examiner le support en termes de faisabilité et soumettre des suggestions sur la manière de respecter des délais stricts. »
Elle ajoute : « Cela a donné lieu à quatre itérations rapides, à la vérification de la matière pour les deux pièces et à la décision de fabriquer le support à l’aide de deux moules, ce qui nous a permis de réduire les délais en lançant une production simultanée.
Il y a également eu quelques légères adaptations du capuchon, nos ingénieurs explorant la possibilité d’utiliser un moule à deux empreintes pour atteindre les 1100 pièces nécessaires quotidiennement. De plus, cela garantit au client un contrôle total de la précision, ce qui est essentiel lorsqu’il s’agit du secteur médical. »
Protolabs a rassemblé une équipe de 20 personnes pour travailler avec Mercedes-AMG High Performance Powertrains afin de développer les moules d’injection en trois jours seulement.
Les pièces ont été étudiées à l’aide de son logiciel propriétaire, d’abord pour établir un devis, puis pour calculer le prix et compléter l’analyse de faisabilité. La durée de cycle a été évaluée automatiquement, mais a pu être réduite après inspection en raison de l’urgence des demandes.
Lorsque la commande a été passée, un logiciel a de nouveau été utilisé pour l’outil, après mise en œuvre de Mouldflow pour déterminer le meilleur emplacement des points d’injection. C’est ainsi qu’ont été conçus la fermeture et les composants séparés pour l’outillage.
Les empreintes ont ensuite été usinées à l’aide d’une grande variété d’outils de coupe en carbure, avant que des commandes numériques ne soient créées et envoyées aux centres de fraisage CNC à 3 axes chargés de la fabrication.
Passage à la production
Les premiers échantillons, fabriqués en nylon 30 % fibre de verre et en copolymère d’acétal, ont été envoyés pour inspection et, suite à un résultat positif, des cadences journalières de 1100 pièces pour chaque composant ont été convenues.
Protolabs a commencé le moulage dans la soirée (le 9 avril) et, grâce à une étude de temps et de mouvement, l’équipe de fabrication a immédiatement identifié des moyens d’optimiser la durée de cycle.
Le personnel a accepté de suivre le processus de production pendant le jour férié de Pâques, en veillant à respecter les pauses, afin que toutes les pièces soient réalisées dans les 72 heures. Des échantillons ont été collectés à cinq intervalles différents au cours de cette période pour contrôler la ligne de production chez Mercedes-AMG HPP.
Une fois assemblés, les appareils et équipements de PPC sont envoyés dans 250 hôpitaux du Royaume-Uni pour aider le personnel en première ligne à continuer à fournir les meilleurs soins possible aux patients COVID-19.
Bjoern Klaas, vice-président et directeur général de Protolabs EMEA, a conclu :
« Les employés de Protolabs jouent en permanence un rôle essentiel en nous aidant à répondre aux besoins de nos clients dans ce qui est un moment décisif pour notre génération. Je suis extrêmement fier de l’engagement et de l’expertise dont chacun fait preuve et je suis honoré que, à notre manière, nous soutenions les travailleurs en première ligne pour sauver des vies dans le monde entier. »
Citation du client
« Ces dispositifs vitaux apporteront un soutien essentiel au NHS, en évitant de soumettre les patients à des respirateurs et en réduisant la demande de lits et de personnel de soins intensifs. C’est une réussite phénoménale qu’ils soient arrivés dans les services d’urgence seulement deux semaines après la construction du premier prototype. Cela montre ce qui peut être fait lorsque les universités, les hôpitaux et l’industrie travaillent ensemble pour le bien national. »
Professor David Lomas, vice-doyen de l’UCL pour la santé.