Fertigung von OP-Instrumenten mit präziser Einstell- und Messtechnik

Synthes setzt bei der Herstellung von chirurgischen Instrumenten auf Einstell- und Messgeräte von Zoller

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Bei chirurgischen Instrumenten und Hilfsmitteln für Operationen gilt Synthes weltweit mit als führend.

Im Mess- und Einstellraum bei Synthes werden pro Schicht vier bis sechs Werkzeugwagen, insgesamt zirka 180 Werkzeuge gerüstet.
Walter Seeh (li.) und Wolfgang Ley (re.): „Zoller steht bei uns deshalb so hoch im Kurs, weil die Einstell-und Messtechnik der Werkzeuge von Beginn an die Basis für maßhaltige Produkte mit ausgezeichneten Oberflächen bildet.“
Auf dem »venturion 450« werden bei Synthes Fräswerkzeuge vermessen. Das »hyperion 250« ist bei Drehwerkzeuge schnell und zuverlässig.

Bauteile in der Medizintechnik werden immer filigraner, die Fertigungstoleranzen schrumpfen weiter. Unabhängig davon erfordern schwer zerspanbare Werkstoffe in der Produktion der Medizintechnik entsprechendes Know-how. Trotz dieser steigenden Anforderungen ist es dem Unternehmen Synthes gelungen, die Produktivität bei zunehmender Qualität messbar zu steigern. Wesentlichen Anteil daran haben die Einstell- und Messgeräte von Zoller.

Das Unternehmen Synthes ist weltweit ein führendes Unternehmen in der Entwicklung und Produktion von Implantaten und Instrumenten für die Traumatologie, Wirbelsäulen- sowie Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. Die Fertigung der medizinischen Instrumente sollte innerhalb der Qualitätsrichtlinien flexibler und produktiver werden. Zu den ständig wiederkehrenden, jedoch kleinen Losgrößen wurde in Tuttlingen im Jahre 2008 zusätzlich mit der Fertigung von komplexen Drehteilen begonnen. Deshalb sollte in ein universelles Einstell- und Messgerät investiert werden, mit dem man sowohl das Vermessen von Fräs- als auch von Drehwerkzeugen abdecken konnte. Ziel war, mit diesem Einstell- und Messgerät Rüstzeiten und die Fehlerquote zu reduzieren sowie Maschinenlaufzeiten messbar zu steigern.

Diese Vorgehensweise erwies sich, speziell bei Werkzeugen für den Langdrehbereich als sehr komplex und zeitaufwändig, denn je filigraner die Drehteile, desto wichtiger wurde das Vermessen und Einstellen der Spitzenhöhe. Das universelle Einstell- und Messgerät war so für weitere Aufgaben blockiert. Mit dieser Situation wollte man sich nicht zufrieden geben. Zumal man in Tuttlingen mit jeweils ca. 15 Bearbeitungszentren im 3-Achsbereich und 5-Achsbereich sowie mehreren komplexen Langdrehmaschinen arbeitet und so entsprechend viele Werkzeuge im Einsatz hat. Deshalb entschieden sich die Verantwortlichen in die Einstell- und Messgeräte »venturion 450« für Fräswerkzeuge und ein »hyperion« für Drehwerkzeuge von Zoller zu investieren. Mit Erfolg, wie sich zeigt.

Für jeden Auftrag wird heute eine Arbeitsmappe angelegt, für jedes Werkzeug eine eindeutige Identnummer vergeben. Dabei sind alle relevanten Werkzeugmerkmale, wie Auskraglängen zur Kollisionsvermeidung, Stücklisten zu den Werkzeugen etc. klar definiert und hinterlegt. Die gemessenen Werkzeug-Istdaten werden direkt von den Zoller Einstell- und Messgeräten auf einen Server geladen und gehen von da aus direkt an die jeweilige Maschine. Wurde die Werkzeugvoreinstellung bis dahin noch vom jeweiligen Maschinenbediener selbst durchgeführt, werden heute vom Mess- und Einstellraum auftragsbezogen Werkzeugwägen gerüstet. So konnten die Rüstzeiten nahezu komplett in die Nebenzeiten verlegt werden. Wolfgang Ley, Leiter des Bereichs 5-Achsbearbeitung konkretisiert die dadurch gewonnene Produktivität wie folgt: „Diese Umstellung hat zu einer enormen Zeiteinsparung geführt. So werden derzeit beispielsweise im Mess- und Einstellraum pro Schicht vier bis sechs Werkzeugwagen mit zirka 20 bis 30 Werkzeugen gerüstet. Hinzukommen aber auch noch die Werkzeuge, die aus der laufenden Produktion wegen Standzeitende oder anderen Gründen gewechselt werden müssen. Ein weiterer Vorteil war die Reduzierung der Fehlerquote, denn durch das direkte Laden der Werkzeugdaten auf die Maschinen, hat sich diese sicher um 80 Prozent reduziert.“

Für Produkthaftung elementar

Im Langdrehbereich liegt die Zeiteinsparung allerdings noch weitaus höher als bei den Fräswerkzeugen. Denn mit dem Einstell- und Messgerät »hyperion«lassen sich diese komfortabel und zuverlässig auf die Spitzenhöhe einstellen, die Daten für die Maschinensteuerung aufbereiten und innerhalb von Sekunden an die Steuerung der Maschine übertragen. Prozesssicher, reproduzierbar und allen Dokumentationspflichten entsprechend. Der lückenlose Nachweis innerhalb der Prozesskette ist in der Medizintechnik ohnehin von besonderer Bedeutung. Über 60 Prozent der Produkte gehen zum Mutterkonzern in die USA. Dazu Walter Seeh, Produktionsleiter bei der Synthes Tuttlingen GmbH: „In den USA nimmt man die Produkthaftung sehr ernst. Diese nachweisbare Dokumentation über den kompletten Fertigungsablauf ist deshalb ein absolutes „Muss“. Zoller steht bei uns aber auch deshalb so hoch im Kurs, weil die Einstell- und Messtechnik der Werkzeuge am Anfang der Prozesskette steht und so die Basis für maßhaltige Produkte mit ausgezeichneten Oberflächen bildet. Das sind ideale Voraussetzungen, um von Beginn an optimale Teile von der Maschine zu bekommen“.

Dass die Fräswerkzeuge in Tuttlingen in einwandfreiem Zustand, vorgerüstet an die Maschinen kommen und Stillstandzeiten zwischen altem und neuen Auftrag messbar reduziert werden konnten, daran hat das »venturion450« wesentlich Anteil. Ein Einstell- und Messgerät, das für die Medizintechnik nahezu maßgeschneidert ist, denn es lässt sich optimal auf die Produktionsabläufe in der Medizintechnik konfigurieren.

Engpässe werden nicht erwartet

Im 5-Achsbereich werden bei Synthes in Tuttlingen zirka 700 Artikel, im 3-Achsbereich etwa 300 Artikel gefertigt. Dieses Volumen will bewältigt werden. Facharbeiter aber sind- zumindest im Raum Tuttlingen – so gut wie nicht zu bekommen. Deshalb waren bei der Entwicklung des Konzepts mit dem Werkzeugwagen, der Arbeitskarte sowie der Installation der Zoller Einstell- und Messgeräte alle relevanten Mitarbeiter involviert. Dass man sich bei den Einstell- und Messgeräten in einem Benchmark für Zoller entschied, hat freilich zahlreiche Gründe. Zunächst waren dies die absolute Präzision und Zuverlässigkeit der Geräte sowie die Mitarbeiter, die bereits seit Jahren hervorragende Erfahrungen mit Zoller haben. Hinzu kamen die einfache Bedienung und der bereits bekannte ausgezeichnete Service.

Die Synthes GmbH im Blickpunkt

Das Unternehmen wurde 1993 als ein Joint Venture gegründet, um mit der Herstellung von Instrumenten den stark gestiegenen Bedarf im Hauptmarkt USA zu decken. So war ursprünglich ein Unternehmen mit 10 bis 20 Mitarbeitern geplant, das hauptsächlich rohlingsgebundene Instrumente herstellen sollte. Mittlerweile hat der Produktionsstandort aber eine wichtige Bedeutung als Produzent innerhalb des Konzerns und stellt ausschließlich Instrumente für die Konzernmutter her. Mit über 100 Mitarbeitern konzentriert man sich heute am Standort Tuttlingen auf die Fertigung von Instrumenten für die Bereiche Trauma, Wirbelsäule und Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie.

Interessantes am Rande

Die anhaltende Tendenz zu immer kleineren Instrumenten bedeutet für die Fertigung bei Synthes Tuttlingen noch höhere Anforderungen bei der Präzision. Derzeit liegen Form und Lagetoleranzen sowie Winkel und Parallelitäten bei unter zwei Hundertstel Millimeter.

Kontakt:

www.zoller.info