고급 시뮬레이션을 사용하여 온도에 민감한 의료 제품의 유통 기한 연장

엄격한 요구 사항 충족

COVID-19 팬데믹은 백신으로 생명을 구한다는 것을 보여 주었습니다. 혈액 및 혈장 수혈, 생물학적 샘플의 검사 및 연구도 마찬가지입니다. 하지만 이들을 적절하게 보관하고 운송하지 않으면 생명을 구하는 데 사용할 수 없습니다.

의료용 냉각 설계는 중요하며, B Medical Systems는 냉각 장치의 엔드 투 엔드 솔루션을 제공합니다. B Medical Systems의 제품은 유럽연합 의료기기 규정(EU MDR) 및 세계보건기구 성능, 품질 및 안전(WHO PQS) 프로세스를 준수하는 것으로 인증되었습니다. 여기에는 백신 냉장고 및 냉동고, 혈액 은행 냉장고, 실험실 냉장고 및 냉동고, 플라즈마 냉동고, 접촉식 급속 냉동고, 초저온 냉동고 및 온도에 민감한 의료 제품 또는 샘플의 안전한 보관 및 운송을 위해 끊김 없는 콜드 체인을 확보하는 운송 시스템이 포함됩니다.

B Medical Systems는 엄격한 인증 요구사항을 충족하는 최고 수준의 품질과 신뢰성을 갖춘 제품을 제조합니다.

이러한 요구를 충족하기 위해 B Medical Systems는 소프트웨어, 하드웨어 및 서비스로 구성된 Siemens Xcelerator 비즈니스 플랫폼 중 Simcenter™ Amesim™ 소프트웨어를 사용하여 설계 엔지니어가 제품의 성능을 가상으로 평가하고 최적화할 수 있는 시스템 시뮬레이션을 생성합니다.

Simcenter Amesim을 사용하여 저온 유지

효과적인 냉각을 위해서는 압축기 오일의 냉매 흡수를 이해하고 관리하는 것이 중요합니다. B Medical Systems의 엔지니어는 Simcenter Amesim을 사용하여 시간과 온도에 따라 장치의 전하를 감소시키는 효과를 시뮬레이션했습니다. 이를 통해 냉장고가 저장된 제품을 보호하는 데 필요한 온도를 항상 유지하도록 하는 시스템 자율성을 포함하여 설계를 완성할 수 있습니다.

B Medical Systems의 시뮬레이션 엔지니어인 Daniel Pires는 Simcenter 엔지니어링 서비스 및 컨설팅 서비스의 지원이 이러한 복잡한 모델의 생성에 큰 도움이 되었다고 말합니다. "이전에는 구현할 엄두를 내지 못했던 설계의 문제점을 설명하자 Siemens Digital Industries Software는 Simcenter Amesim으로 이를 시뮬레이션할 수 있는 방법을 보여 주었습니다. 특정 조건이나 다양한 주변 온도에서 어떤 일이 발생하는지 정확히 보여줄 수 있으며, 이를 통해 고객에게 우리 제품과 콜드 체인을 보호하는 고객 역량에 대한 전폭적인 신뢰를 심어줄 수 있습니다."

컴포넌트 최적화

B Medical Systems의 냉각 기술 및 테스트 책임자인 Vittorio Iormetti는 회사가 직면한 가장 큰 과제 중 하나는 컴포넌트 공급업체의 리드 타임이라고 설명합니다. "이는 전체 프로젝트 타임라인에 영향을 미치고 궁극적으로 제품 출시를 지연시킬 수 있습니다."

즉, 시뮬레이션이 제품 개발을 순조롭게 진행하는 데 필수적이라는 것을 의미합니다. "제품을 개발하고 개선할 때 다양한 컴포넌트를 테스트하여 전체 성능에 어떤 영향을 미치는지 확인할 수 있어야 합니다"라고 Pires는 말합니다. "우리는 어떤 컴포넌트의 리드 타임이 더 짧은지 알고 있고 공급업체로부터 매개변수를 확보할 수 있기 때문에 Simcenter Amesim에서 이를 시험해 보고 성능이 개선되는지, 수용을 위해 변경해야 할 사항이 있는지 확인할 수 있습니다."

시간과 비용 절약

자원 계획 및 할당은 기업이 직면한 또 다른 주요 과제입니다. "개발, 테스트 및 품질 보증은 모두 막대한 엔지니어링 시간을 차지합니다."라고 Iormetti는 말합니다. "품질에 관해서는 타협할 여지가 없지만, Simcenter Amesim을 통해 테스트를 간소화하고 다른 프로젝트를 위한 리소스를 확보할 수 있습니다. 이제 물리적 프로토타입을 제작할 준비를 마치면 최적의 설계까지 금방 마칠 수 있어 상당한 시간이 절약됩니다."

"Simcenter Amesim만큼 이 기능을 탁월하게 수행하는 제품을 찾지 못했습니다."라고 Pires는 말합니다. "이를 통해 실제 프로토타입을 사용하여 일반적으로는 몇 달이 걸리는 것과 동일한 양의 테스트를 한 달 만에 수행할 수 있습니다. 또한 테스트를 수행하기 위한 수백 개의 공간이 없어도 되는 만큼 공간을 크게 절약할 수 있습니다. 이제 어디서 테스트를 수행할지 걱정할 필요 없이 원하는 만큼 가상으로 테스트할 수 있습니다."

Simcenter Amesim을 사용하면 개발 및 테스트 시간을 최대 80%까지 단축할 수 있습니다.

시뮬레이션의 가치 입증

Pires는 또한 Simcenter Amesim의 사용자 친화적 특성을 비즈니스의 주요 이점으로 꼽습니다. "Simcenter Amesim을 사용하면 몇 해 전에 다른 사람이 작업한 프로젝트 파일을 열고 단 몇 분 만에 모든 상황을 파악할 수 있습니다."라고 Pires는 설명합니다. "그런 다음 변경 사항을 적용하고 결과를 시뮬레이션하여 설계 팀의 새로운 개발을 지원할 수 있습니다. 이 모든 작업을 단 2~3시간 만에 마칠 수 있습니다. 이전 버전에서 생성된 경우에도 작동합니다. Simcenter Amesim은 믿을 수 없을 정도로 견고하고 신뢰할 수 있습니다."

Pires는 시스템 시뮬레이션의 속도가 비즈니스의 가치를 입증하는 데 얼마나 중요한지 강조합니다. "상세한 CFD 모델을 생성하기 위해 몇 주 또는 몇 달이 소요된다면 경영진은 시뮬레이션의 가치를 깨닫지 못할 것입니다. 기존 테스트 기반 방식을 탈피해야 할 이유를 알 수 없을 겁니다. 시스템 시뮬레이션에서 이 모든 작업을 일주일 이내에 완료할 수 있음을 보여 주면 이에 대한 투자를 높이는 데 관심이 커질 것입니다."

Pires의 다음 목표는 기계(CAD) 설계 팀이 시뮬레이션 전문가가 아니더라도 소프트웨어를 사용할 수 있도록 지원하는 시뮬레이션 모델을 만드는 것입니다. "시뮬레이션과 관련하여 계속 지원해야 한다면 이로 인해 모든 일이 지체될 것입니다."라고 그는 설명합니다. "하지만 Simcenter Amesim을 사용하면 기계 설계 팀이 지원 없이도 매개변수를 쉽게 조정하는 모델을 생성할 수 있고, 결과를 즉시 확인할 수 있습니다."

"이는 비즈니스의 미래 성공에 매우 중요합니다."라고 Iormetti는 말합니다. "우리는 백신 콜드 체인 제품의 선두 주자이지만 이 입지를 유지하려면 계속 혁신해야 합니다. 계속해서 새로운 표준을 충족하고 새로운 장치를 개발해야 합니다.

엔지니어링 시간을 최적화하여 최단 시간 안에 최상의 설계를 구현해야 합니다. Simcenter Amesim의 정확성과 사용 편의성은 이를 가능하게 하는 데 막중한 역할을 합니다."