Zymergen steigert Laborautomatisierung mit Meca500 Robotern

Zymergen, ein Wissenschafts- und Materialinnovationsunternehmen aus Kalifornien, integrierte Dutzende Meca500-Roboter zur Automatisierung von Experimenten in ihrer Life-Sciences-Einrichtung. Zymergen benötigte eine Lab-Automatisierungslösung, die flexibel, zuverlässig, schnell, einfach zu programmieren war und Durchsatz maximierte. Der Meca500 wurde in ein modulares Automatisierungssystem integriert, das Kosten senkte und Integrationszeiten achtfach verkürzte im Vergleich zu anderen Lösungen. Er maximierte Flexibilität und ermöglichte wartungsfreien Betrieb.

Herausforderung

Zymergen brauchte präzise, zuverlässige Roboter zur Automatisierung von Laborprozessen – inkl. Transfer von Mikrotiterplatten zwischen verschiedenen Life-Science-Instrumenten. Ziel: modulare Automatisierungslösung, die sich leicht an häufig wechselnde Prozesse, Teams und Laborplatzrestriktionen anpasst. Die Lösung musste Durchsatz maximieren bei Vielseitigkeit, Benutzerfreundlichkeit und einfacher Programmierung.

Vor Meca500-Integration nutzte Zymergen große Roboter, die zahlreiche Instrumente bedienten. Diese waren für modulare Anwendungen ungeeignet: großer Footprint und hohe Kosten limitierten Flexibilität, Geschwindigkeit, Durchsatz und Skalierbarkeit.

Zymergen prüfte mehrere Alternativen: Eigenbau von Robotern, Zusammenarbeit mit Vendors für Roboter aus Off-the-Shelf-Teilen. Seit Entdeckung des Meca500 „entschieden wir, beide Projekte zu stoppen, weil der Meca500 so gut performte und zu einem sehr wettbewerbsfähigen Preis kam“, sagt Jay Davey, Senior Automation Engineer bei Zymergen.

Video: Zwei Meca500 Roboterarme im Zymergen-Werk

Lösung

Mit Meca500 entwickelte Zymergen Reconfigurable Automation Carts (RACs) – ein neues, modulares Automatisierungssystem für ihre zukünftige Produktionslinie. „Wir mögen diesen Roboter wegen seiner kompakten Größe“, sagt Davey. Die geringe Größe ermöglichte effektive Verteilung der Durchsatz-Arbeitslast. „Wir haben umfangreiche Tests gemacht, um sicherzugehen, dass diese Roboter der Aufgabe gewachsen sind – und wir sind sehr zufrieden mit dem Gesehenen“, erklärt Davey.

Der Meca500 pick-and-placed Mikrotiterplatten in Life-Science-Instrumente. Das System nutzt einen Roboter pro Instrument – für höheren Durchsatz und zuverlässigeres System. Abgesehen von Custom-Greifern mit Linearführung waren keine weiteren Modifikationen für die Integration nötig.

„Wir landeten bei Mecademics Meca500, weil er gutes Preis-Leistungs-Verhältnis bot, sehr präzise war und genau unseren Anforderungen entsprach – bei gesteigerter Zuverlässigkeit“, sagt Davey.

Ergebnisse

Hinzugewonnene Flexibilität

Arbeit mit Life-Science-Instrumenten verschiedenster Formen/Größen erforderte hohe Flexibilität – erreicht durch vielfältige Roboter-Montage. „Eines der Dinge, die wir am Meca500 mögen: wie einfach er in verschiedenen Orientierungen montiert werden kann… Montage in jeder Orientierung ist entscheidend, um den Roboter an so vielen verschiedenen Orten einsetzen zu können“, sagt Davey. Nächster Schritt: zusätzliche Meca500, einige auf vertikalen Linearführungen montiert.

Achtmal kürzere Integrationszeit

Meca500 verkürzte Integration um fast das Achtfache vs. andere Lösungen. „Wir hatten sehr gute Erfahrung bei Meca500-Integration. Wir schrieben effektiv Software zur Steuerung in Koordination mit anderen Life-Science-Instrumenten innerhalb eines Monats oder zwei. Im Vergleich: Custom-Robotik-Lösungen brauchten viele Monate – vielleicht sechs bis neun – für Ergebnisse, die bei weitem nicht so gut waren wie mit Meca500“, sagt Davey.

Wartungsfreier Betrieb

Meca500 ermöglichte Zymergens Automatisierungsingenieuren und Wissenschaftlern, „sich viel mehr um Planung und produzierte Daten zu kümmern statt um Kleinteildetails“, sagt Peter Kelly, Automation Scientist bei Zymergen. Meca500 erlaubte 24/7 wartungsfreien Betrieb – kein Equipment-Staging, Bewegung zwischen Geräten, Scheduling-Zeit mehr nötig.

Über Zymergen

Zymergen ist Leader im Biofacturing. Auf Basis von Genomik, Machine Learning und Lab-Automatisierung partnerschaftet das Unternehmen mit der Natur, um nie dagewesene Materialien und Produkte über Branchen hinweg zu schaffen – von Agrar bis Elektronik, Consumer Care bis Pharma. Eine Signatur: extensiver Einsatz flexibler Automatisierungssysteme. Die Zymergen Automation Group baute ein Custom-Modularsystem aus Reconfigurable Automation Carts (RACs) stark basierend auf unserem Meca500-Industrieroboter. Mehr über Zymergen und wie sie revolutionäre Produkte schneller und nachhaltiger auf den Markt bringen: Website besuchen.

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