Zymergen、Meca500ロボットでラボ自動化を強化

カリフォルニア州に拠点を置く科学・材料イノベーション企業Zymergenは、ライフサイエンス施設での実験自動化のために、数十台のMeca500ロボットを導入しました。Zymergenは、柔軟で信頼性が高く、高速、プログラミングが容易、かつスループットを最大化できるラボ自動化ソリューションを必要としていました。Meca500はモジュラー自動化システムに統合され、他のソリューションと比較してコストを削減し、統合時間を8分の1に短縮しました。また、柔軟性を最大化し、メンテナンスフリー運用を実現しました。

課題

Zymergenは、マイクロタイタープレートを様々なライフサイエンス機器間で移送するラボプロセスを自動化するため、正確で信頼性の高いロボットを必要としていました。目標は、頻繁に変化するプロセス、チーム、ラボスペースの制約に容易に適応できるモジュラー自動化ソリューションを開発することでした。ソリューションは、汎用性、ユーザーフレンドリー、プログラミング容易性を維持しながらスループットを最大化する必要がありました。

Meca500導入前、Zymergenは大型ロボットを用いてライフサイエンス機器を統合していました。しかし、これらのロボットはモジュラー用途には不向きでした。大型フットプリントと高コストが、柔軟性、速度、スループット、拡張性を制限していたのです。

Zymergenはいくつかの他のソリューションも検討しました。自社製ロボットの開発や、ベンダーの既製部品を用いたロボット設計などです。しかし、Meca500を発見してからは、「Meca500が非常にうまく機能し、非常に競争力のある価格で提供されていたため、これら両プロジェクトを中止することに決めた」と、Zymergenのシニア・オートメーション・エンジニア、ジェイ・デイビー氏は語ります。

 

Zymergen工場での2台のMeca500ロボットアームの動画

解決策

Meca500を装備し、Zymergenは「再構成可能な自動化カート（RAC）」を開発しました。これは将来の生産ライン向けの新しいモジュラー自動化システムです。「このロボットのコンパクトさが本当に気に入っています」とデイビー氏。ロボットの小型サイズにより、システムのスループット・ワークロードを効果的に分散できました。「これらのロボットがタスクに耐えうるか広範なテストを行い、結果に非常に満足しています」とデイビー氏は説明します。

Meca500は、マイクロタイタープレートをライフサイエンス機器にピックアンドプレースするために使用されます。システムは1機器あたり1ロボットを採用する設計で、より高いスループットと信頼性の高いシステムを実現します。カスタムグリッパーにリニアレールガイドを追加した以外、統合に他の修正は必要ありませんでした。

「Meca500にたどり着いたのは、価格が良く、非常に正確で、私たちが求めていた要件にぴったり合致し、信頼性も向上させたからです」とデイビー氏。

成果

柔軟性の向上

様々なサイズ・形状のライフサイエンス機器を扱うには高い柔軟性が必要で、ロボットを様々な方法で搭載することで達成しました。「Meca500ロボットの気に入っている点の一つは、いかに簡単に異なる向きで搭載できるかです…あらゆる向きで搭載可能なことは、ロボットを非常に多くの場所で使用するために不可欠です」とデイビー氏。Zymergenの次のステップは、追加のMeca500ロボットを導入し、一部を垂直リニアガイドに搭載することです。

統合時間を8分の1に短縮

Meca500の使用により、他のソリューションと比較して統合時間がほぼ8倍短縮されました。「Meca500ロボットの統合経験は非常に良好でした。他のライフサイエンス機器と協調して制御するソフトウェアを効果的に1〜2ヶ月で作成できました。比較すると、多くのカスタム・ロボティクス・ソリューションでは、ハードウェアとソフトウェアの努力がさらに多くの月、おそらく6〜9ヶ月かかり、Meca500で得られた品質にはほど遠いものでした」とデイビー氏。

メンテナンスフリー運用

Meca500の使用により、Zymergenの自動化エンジニアと科学者たちは「機器の段取り、機器間の移動、機器スケジューリング時間の管理といった細かな詳細ではなく、計画と生成されるデータについてより多く考えられるようになりました」と、Zymergenのオートメーション・サイエンティスト、ピーター・ケリー氏は語ります。Meca500により24/7メンテナンスフリー運用が可能になり、設備の段取り管理などの必要性がなくなりました。

Zymergenについて

Zymergenはバイオファクチャリングのリーダーです。ゲノミクス、機械学習、ラボ自動化の進歩を基盤に、自然と提携して、農業から電子機器、コンシューマーケアから医薬品まで、業界を問わずこれまでに想像もつかなかった材料と製品を創造しています。同社の特徴の一つは、柔軟な自動化システムの広範な活用です。Zymergen自動化グループは、私たちのMeca500産業用ロボットを多用した、再構成可能な自動化カート（RAC）のカスタム・モジュラー・システムを構築しました。Zymergenと、彼らがいかに革命的な製品をより速く、より持続可能に市場投入しているかについては、ウェブサイトをご覧ください。

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