Incourcing van een zelf ontworpen laboratoriumsysteem

BD Kiestra project engineering TCPM

Het insourcen van een eerder zelf ontworpen en gebouwde machine had zoveel voeten in de aarde dat BD Kiestra, specialist op het gebied van geautomatiseerde laboratoriumsystemen, de hulp inriep van TCPM. Samen controleren ze de tekeningen van ruim duizend maakdelen en zetten die, samen met ruim 1000 inkoopdelen, om naar de BD standaard in SolidWorks. Zodat leveranciers straks precies weten wat ze moeten leveren en aan welke eisen ze moeten voldoen. Met minder afkeur en lagere kosten voor BD Kiestra.

BD Kiestra project engineering TCPM

BD Kiestra

BD Kiestra in Drachten – in 1961 gestart als Kiestra Instrumentenmakers, in 2000 omgevormd tot Kiestra Lab Automation en in 2012 overgenomen door het Amerikaanse BD – ontwikkelt en produceert hoogwaardige, geautomatiseerde laboratoriumsystemen voor medisch-bacteriologische laboratoria. Een belangrijk USP is dat patiëntenmonsters binnen 25 uur kunnen worden geanalyseerd en gediagnosticeerd – vijf keer sneller dan de meeste concurrerende systemen. Ander pluspunt is het modulaire karakter van het systeem, waardoor een configuratie van modules volledig op klantwens en lay-out van het laboratorium te leveren is. BD Kiestra heeft drie hoofdtakken: R&D, Operations en Service, en telt circa 250 medewerkers.

Werkwijze

Een compleet laboratoriumsysteem bestaat uit verschillende machines (zoals een InoqulA en Incubatoren) die onderling verbonden zijn met een modulaire transportlijn. De te insourcen Talon betreft de start van het systeem: de machine waar tot 600 ongebruikte petri-schaaltjes staan opgestapeld in een aantal torens. Na het oproepen van een schaaltje krijgt dit een barcode met bijbehorende patiëntgegevens en vervolgt het zijn weg naar FA (Fully Automatic), waar een bepaalde hoeveelheid monster plus een metalen kogeltje worden toegevoegd. Dan gaat het naar de SA (Semi Automatic) en wordt het kogeltje met een magneet in een bepaald patroon door de voedingsbodem in de schaal gerold. “Hierdoor wordt het monster in een specifiek patroon verspreid. Daarna wordt het kogeltje verwijderd en gaat de schaal door naar de incubator, waar de bacteriekolonie kan groeien. Automatisch worden periodiek foto’s van de schaaltjes gemaakt aan de hand waarvan de laborant de bacterie kan vaststellen”, schetst Peter Tamminga, senior manufacturing engineer bij BD Kiestra.

Petrischaaltje BD Kiestra TCPM project

InoqulA

Een voorloper van de Talon – de InoqulA – ontwikkelde en bouwde BD Kiestra zelf. In 2013 werd uit kostenoverwegingen de productie ondergebracht bij een Canadese leverancier, die direct een aantal verbeteringen doorvoerde, resulterend in de InoqulA+. Later is onder de naam Talon de machine nog verder verbeterd. Inmiddels is de eigen productielocatie van BD Kiestra dermate efficiënt dat het goedkoper is om de machine hier te bouwen. Dus viel het besluit de Talon te insourcen onder de naam InoqulA. “Het complete CAD-pakket moest geschikt gemaakt worden voor ons CAD- en ERP-systeem. Voor een dusdanig grote klus had onze afdeling extra expertise nodig. Vanwege eerdere goede ervaringen met TCPM hebben we hen hiervoor ingeschakeld”, aldus Tamminga. Belangrijke doelen van de nieuwe CAD-tekeningen zijn leveranciers duidelijkheid verschaffen over wat ze moeten maken, en tekeningen en werkinstructies laten voldoen aan de standaard binnen BD Kiestra.

Voor een dusdanig grote klus had onze afdeling extra expertise nodig. Vanwege eerdere goede ervaringen met TCPM hebben we hen hiervoor ingeschakeld

- Peter Tamminga - senior manufacturing engineer BD Kiestra

Continu aanpassen en controleren

In mei 2021 ging het project van start. In totaal bevat de Talon ruim 2.000 unieke delen daarvan zijn er ruim 1.000 unieke maakdelen waar een tekening bij zit. “Omdat wij materialen via ERP bestellen, moest elk onderdeel in SolidWorks en PDM een uniek tekeningnummer krijgen. Plus een check of ze al voorkwamen in het oudere systeem, om te voorkomen dat je twee verschillende nummers voor één onderdeel aanmaakt”, zegt Tamminga. “Ook was een SAP-nummer nodig, dat vervolgens in de datasheet van het CAD-model moet worden verwerkt.”

Nadat het tekeningenpakket uit Canada was binnengekomen, kwam meteen een probleem aan het licht. “De machine was geoptimaliseerd voor productie in Canada en Noord-Amerika conform de daar geldende standaard, die afwijkt van de Europese standaard. Om te voorkomen dat leveranciers constant aan de lijn hangen met vragen over hoe ze wat kunnen maken en of dat aan de eisen voldoet, is besloten alle tekeningen over te zetten”, stelt Christian, senior mechanical engineer bij TCPM. “Hiervoor hebben we continu een-tweetjes met leveranciers, zodat zij er straks goed mee overweg kunnen. Bovendien voorkomt BD Kiestra zo onnodig veel afkeur of hoge kosten.” Geen overbodige luxe, aangezien vaste afmetingen in inches leiden tot minder logische maten in millimeters voor frames en plaatdelen. “Je moet heel goed kijken wat erop gemonteerd wordt en bij koopdelen op zoek naar Europese varianten. Een kleine wijziging kan grote gevolgen hebben. Dus is het continu aanpassen en controleren om 100% zeker te weten dat het klopt en past. En vervolgens op een hoger niveau alles nogmaals controleren.”

Hiervoor hebben we continu een-tweetjes met leveranciers, zodat zij er straks goed mee overweg kunnen. Bovendien voorkomt BD Kiestra zo onnodig veel afkeur of hoge kosten.

- Christian, senior mechanical engineer TCPM

Om verrassingen te voorkomen, bestelde BD Kiestra bij de Canadese leverancier een Talon in onderdelen, om zelf te assembleren. “Drie keer per week hebben we een stand-up op de werkvloer om issues te bespreken en te documenteren in een issuelijst. Deze issuelijst wordt beheerd door Marco, junior mechanical engineer bij TCPM, in overleg wordt beoordeeld of een issue direct of in de toekomst wordt opgelost. Inmiddels zijn al veel issues door Marco opgelost. Sommige gasveren bleken bijvoorbeeld moeilijk te monteren. Dat passen we nu aan in CAD, zodat de montage makkelijker wordt”, vertelt Marco. “En soms ontbreken zaken op tekening, waardoor ingekocht materiaal gereworked moet worden. Dus dat voeren we ook door, om te voorkomen dat BD Kiestra straks bij de eigen serie productie alsnog moet reworken.”

TCPM'ers BD Kiestra project

Echt één team

Tamminga heeft ondertussen alle onderdelen in samenstellingen en verbindingen wel onder ogen gehad. Vanwege de strakke planning – april 2023 moet de eerste serieproductie van de Talon opstarten – beperkt hij zich nu tot het oplossen van technische issues. “Eerst insourcen en zien dat we dezelfde machine kunnen bouwen. Daarna is het tijd voor continuous improvement.” Hij toont zich bijzonder ingenomen met de kennis en ervaring die TCPM inbrengt. Als voorbeeld noemt hij de frames van de Talon. Dit type frame is bij BD nog niet eerder in CAD opgezet. Christian had hier al ervaring mee en heeft hierin de lead genomen om een goede opzet in SolidWorks te bewerkstelligen, zodat uiteindelijk een duidelijk CAD-pakket voor de betreffende leverancier beschikbaar kwam. “Christian stelde verder voor om werkinstructies ook in SolidWorks te maken, iets wat we tot dusver in een ander programma doen. Dan hoef je niet steeds gegevens te kopiëren. En als je wijzigingen doorvoert in het model, worden deze automatisch ook doorgevoerd in de werkinstructie. Dat levert tijdwinst op en je hebt één pakket minder nodig.” Hij heeft dit vervolgens helemaal uitgewerkt en voorbereid, zodat dit een standaard werkwijze is geworden voor BD Kiestra.

Als ander voorbeeld verwijst Tamminga naar de input van Marco in het werkoverleg van de afdeling. “Hij gaf ons uitleg over de correcte toepassing van vorm- en plaatstoleranties, heel waardevol. Verder beoordelen en beantwoorden we samen technische vragen van potentiële leveranciers”, zegt hij. Christian en Marco maken naast dit project ook gewoon deel uit van de afdeling MTe en bieden daardoor tevens ondersteuning aan andere projecten. “Bij allebei kan ik ervan uitgaan dat werkzaamheden goed gebeuren, ze redden zich ook prima met de eigen planning en zetten zich 100% in. We zijn samen met de medewerkers van TCPM echt één team.”

Beeldmateriaal: BD Kiestra