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Développer une alternative au Snap Fit dans les barquettes thermoformées

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Les experts en thermoformage ont mis au point un concept d'emballage qui offre une nouvelle façon de fixer et de libérer les dispositifs médicaux dans des plateaux rigides.

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Les contre-dépouilles sont souvent incorporées dans des plateaux thermoformés pour recevoir des dispositifs médicaux à ajustement rapide Mais aussi utile que les contre-dépouilles puissent être pour sécuriser les articles dans les plateaux, travailler avec eux peut être " un processus frustrant pour les ingénieurs et les clients, surtout parce qu'ils ne peuvent pas être mesurés, ce qui entraîne de nombreuses modifications des échantillons et un allongement des délais ", a déclaré Scott Sadowski, directeur de SEE Forming LLC à MD+DI. Lui et Mark Erickson (directeur de l'ingénierie) ont donc développé une alternative en s'appuyant sur leurs décennies d'expérience dans le thermoformage des produits de consommation, alimentaires et médicaux.

Au cours de mes 27 années d'expérience en ingénierie et en vente, les contre-dépouilles ont été mon ennemi juré, et j'ai souvent pensé : " Il doit y avoir une meilleure solution ", a-t-il dit. J'ai quitté de nombreuses réunions sans savoir comment ajuster un échantillon parce qu'un consensus n'a pas pu être atteint lors de la recherche de l'insaisissable "parfait" snap fit. Certains diraient que l'appareil était " trop serré ", d'autres " trop lâche " J'ai vécu ce processus tellement de fois avec un ingénieur qu'il l'a appelé "Boucle d'or", en disant : "Ici nous allons chercher Boucle d'or. Quand on la trouvera, on la perdra et on commencera une nouvelle recherche quand on achètera l'outil multicavité ”

M. Sadowski a déclaré que cet ingénieur " faisait référence à une tendance que l'on voit souvent : Le client approuve et teste une cavité unique avec une taille de contre-dépouille spécifique mais ajoute des cavités supplémentaires lors de l'achat d'un outil de production. Cela rend l'éjection plus difficile, augmente la déformation et diminue la vitesse de fonctionnement. La fabrication est ensuite laissée à l'abandon pour atténuer ces problèmes et réduit souvent la taille de contre-dépouille pré-approuvée, réduisant ainsi la force de verrouillage. ce stade, le client est averti que le flux plastique sera différent[de] l'échantillon approuvé d'origine. Sadowski était également frustré par le processus de vérification des attributs pour les contre-dépouilles. Au cours de cette vérification, une personne pousse un dispositif dans et hors des boutons-pression, puis vérifie soit " réussir ", soit " échouer " Cela entraîne une usure non seulement des dispositifs de test, mais aussi des outils ", explique-t-il. "Lorsque je travaillais comme ingénieur sur le marché du thermoformage, je refaisais beaucoup d'outils parce que les contre-dépouilles elles-mêmes portaient le matériau du moule. Les thermoformeuses pour lesquelles j'ai travaillé ont expérimenté de nombreux autres métaux et revêtements durs, mais n'ont jamais trouvé un moyen de les arrêter. La séance de sondage du HealthPack 2019 a révélé que 83 % des fabricants de dispositifs médicaux (MDM) ne revalident pas un emballage après son approbation. Il est absurde que la caractéristique la plus importante d'un plateau ne puisse être (ou ne soit pas) mesurée quantitativement, soit connue pour son usure, et soit rarement revalidée."

Une alternative à l'ajustement par encliquetage s'imposait. Sadowski et Erickson ont mis au point SEEkeyMD, un système d'emballage composé d'un insert de moule thermoformé et d'une clé en plastique moulé par injection qui verrouille solidement un dispositif dans un plateau rigide et qui peut être libéré par la pression du doigt.

La conception permet également le développement d'outillages standardisés. "La longueur de capture de la clé est sept fois plus longue que les contre-dépouilles traditionnelles, ce qui rend les plateaux plus universels que jamais auparavant ", explique M. Sadowski. "Pour les plateaux qui répondent aux exigences de base de ce système innovant, une seule clé convient à tous. L'élimination des couvercles, des polytubes et des inserts en mousse réduit considérablement l'expédition et l'entreposage, tout en améliorant l'atténuation des risques."

L'épaisseur minimale du plateau de base est également constante. "SEE Forming a surélevé les serrures à clé jusqu'à la surface la plus élevée afin d'utiliser la zone la plus épaisse/la plus résistante du coffrage pour tenir la clé. En utilisant notre insert de moule, le rapport d'étirage est toujours le même, donc le minimum de matériau est prédéterminé par l'épaisseur de la tôle choisie," dit-il. "En revanche, le rapport de tirant d'eau d'une contre-dépouille traditionnelle n'est jamais le même parce que le matériau utilisé au-dessus et au-dessous d'une contre-dépouille à rupture brusque est plus linéaire en pouces, ce qui provoque un amincissement important

SEE Forming a passé un contrat avec deux sociétés pour la fabrication des huit inserts de moule d'un article standard. "Nous avons également passé un contrat avec une entreprise de moulage par injection de classe 7 pour la fabrication du SEEkeyMD à taille unique ", explique M. Sadowski. "Ceci, aussi, sera un article prêt à l'emploi, et nous l'expédierons aussitôt que la commande arrivera. Au départ, nous pensions que le MDM chargerait les clés comme il le fait actuellement avec les couvercles, les polytubes et les protecteurs en mousse. Cependant, les MDM demandent que les clés soient préchargées car cela accélère l'assemblage, élimine les besoins d'espace et élimine le besoin de localiser des produits supplémentaires (c'est-à-dire des couvercles) d'autres boîtes."

L'équipe de Sadowski ne voulait pas transférer la main d'œuvre pour le préchargement des clés, alors elle a travaillé avec quelques firmes d'ingénierie en automatisation et a modifié la conception pour que les clés puissent être imbriquées pour qu'un cobot puisse les prendre, les insérer et les retirer dans chaque plateau de base. "Lors de la refonte, un avantage supplémentaire a été réalisé : les clés pouvaient être utilisées pour remplacer les contre-dépouilles des pattes d'empilage des plateaux de base ", dit-il.

SEE Forming a testé le design avec un certain nombre de personnes. Tout d'abord, le système d'emballage a été partagé avec une douzaine de personnes du grand public qui n'étaient pas familières avec les dispositifs médicaux, et M. Sadowski a déclaré qu'ils étaient facilement capables de libérer les dispositifs des plateaux. Ensuite, l'entreprise a rencontré 12 infirmières de 8 hôpitaux différents. "Tous ont reconnu la façon dont l'appareil a été tenu, mais cinq d'entre eux ont simplement glissé la clé vers l'arrière avec leur doigt au lieu d'utiliser la fonction de poussée," dit-il. "Une fois la fonction de poussée démontrée, 100% l'ont utilisée correctement sur les emballages suivants et l'ont préférée à d'autres méthodes d'emballage. A ce stade, nous avons prélevé des échantillons dans HealthPack pour obtenir l'avis de quatre infirmières supplémentaires, ce qui a donné les mêmes résultats.

"Les démonstrations de SEEkeyMD se sont avérées très bien accueillies, car elles sont innovantes et uniques aux méthodes traditionnelles ", a-t-il poursuivi. "Lorsqu'ils l'ont présenté aux infirmières, ils l'ont étudié, l'ont utilisé, puis l'ont réinstallé et l'ont relâché à plusieurs reprises ; leur intérêt a atteint un sommet. Je n'ai pas encore vu cette réponse avec l'une ou l'autre des méthodes traditionnelles ; elles poussent simplement les paquets sur le côté et passent à autre chose. Après environ cinq minutes, les infirmières ont commencé à discuter régulièrement de l'utilité du SEEkeyMD dans d'autres applications et de la façon dont il serait utile de le faire. Beaucoup ont gémi en parlant des contre-dépouilles de rupture, et ont également fait des commentaires sur la quantité de matériau qui pourrait être réduite en éliminant les couvercles et en passant au nouveau système."

Les MDM préoccupés par les coûts peuvent être en mesure de justifier l'augmentation des dépenses. "Si une provision est envisagée, nous comparons simplement le poids de leur plateau actuel à notre clé de 1 gramme. Même si trois ou quatre clés sont nécessaires, l'utilisation du plastique sera considérablement réduite ", a-t-il dit.

Il a cité le cas d'un client potentiel à titre d'exemple. "Un MDM compare SEEkeyMD à son projet actuel de plateau/couverture. Le couvercle a un poids de 135 g, que nous avons échantillonné avec succès à l'aide de quatre clés de 1 g. La réduction du plastique de 34X permettra d'économiser plus de 200 000 $, d'éliminer plus de 20 tonnes de plastique de l'environnement et d'éliminer 60 palettes expédiées et entreposées. De plus, le coût d'installation du système à l'aide de SEEkeyMD est d'un quart d'un outil de formage de couvercle. Il est encore plus facile de comparer un polytube ou un insert en mousse, en soustrayant le coût de nos clés du coût des articles auxiliaires. Cependant, les avantages de SEEkeyMD se concrétisent encore plus lorsqu'il est adopté dans plusieurs SKU, car un meilleur prix est réalisé avec plus de volume."

Il est intéressant de noter que le plus grand obstacle de l'entreprise n'est peut-être pas le prix, mais plutôt la " théorie de la diffusion de l'innovation ", a dit M. Sadowski. Selon cette théorie, il existe un très petit segment appelé les " premiers adaptateurs " qui deviendront les chefs de file d'une industrie. Ils doivent avoir un problème, être conscients qu'ils l'ont et chercher activement une solution ", a-t-il dit. "Si l'un de ces trois critères fait défaut, ils auront de la difficulté à voir la vision et les avantages qui y sont associés et ils passeront à côté de l'innovation. C'est parce qu'il est plus facile d'associer le risque à de nouvelles idées.

"Même les meilleures innovations avaient des gens et des entreprises qui les rejetaient parce qu'ils ne voyaient pas en dehors de la boîte de la familiarité ", a-t-il ajouté. "La machine à trancher le pain dans l'industrie de l'emballage alimentaire en est un bon exemple. Les gens pensaient que c'était inutile parce que le consommateur avait tous des couteaux à la maison et pouvait couper son propre pain. Après 16 ans à offrir la machine aux fabricants de pain, les gens se sont rendus compte de la commodité, de la sécurité et des économies d'avoir du pain prétranché, ce qui a fait de "Wonder" un leader dans l'industrie

M. Sadowski a déclaré que SEE Forming " trouve déjà des applications où l'ingénierie a besoin de la sécurité des dispositifs, où les agendas d'entreprise exigent la durabilité et où la qualité exige des mesures quantitatives pour réduire les risques. Les avantages de ce système innovant parlent d'eux-mêmes. Ce n'est aussi qu'une question de temps avant que le " risque d'innover " ne soit compensé par le risque de ne pas réaliser les avantages découlant des économies de coûts, de la réduction des plastiques, de l'atténuation des risques, de l'expédition et de l'entreposage, de l'élimination des produits auxiliaires, de la sécurité accrue des dispositifs, de la rapidité de mise en marché et des outils normalisés " a-t-il déclaré. "Quand avez-vous acheté pour la dernière fois une miche de pain qui n'a pas été tranchée ?"