Dar forma al futuro de la tecnología médica - con precisión y socios fuertes.
Los requisitos en la tecnología médica son altos: la precisión en el rango de micrómetros, la absoluta seguridad del proceso y la máxima flexibilidad no son un lujo, sino una obligación. Para Armbruster GmbH, especialista en la fabricación de instrumentos médicos e implantes de acero inoxidable y titanio, esto es una realidad diaria. Para poder seguir produciendo a un nivel máximo en el futuro, la empresa invirtió en una combinación inteligente: dos centros de mecanizado de 5 ejes del tipo VERSA 745 de Fehlmann AG, conectados con el sistema de automatización flexible Ultimate de Cellro.
La Armbruster GmbH, con sede en Steinach, es una empresa familiar de segunda generación. Desde hace más de tres décadas, esta empresa mediana se centra en la fabricación de componentes altamente complejos para la tecnología médica, que contribuyen con alrededor del 60 por ciento a la facturación, así como en piezas precisas para la ingeniería mecánica. El espectro de fabricación abarca desde el torneado, fresado y electroerosión hasta la impresión 3D metálica y numerosos procesos de tecnología de superficies, como limpieza automatizada, chorreado, streamlining, desbarbado y pulido, hasta el montaje posterior.
Todos los procesos están integrados en un sistema de gestión de calidad certificado según DIN EN ISO 9001 y 13485.
Lo que distingue especialmente a Armbruster es su capacidad para reaccionar de manera flexible a las cambiantes demandas del mercado, con tiempos de entrega cortos, una alta diversidad de piezas y un compromiso inquebrantable con la calidad. Para cumplir con esta filosofía, incluso ante una creciente complejidad y una mayor automatización, la empresa apuesta por tecnología moderna y asociaciones de larga data. Una de ellas ha unido a Armbruster con la suiza Fehlmann AG durante décadas.
Mantenerse flexible, entregar con precisión - todos los días.
La mayoría de nuestras piezas son bastante exigentes. Geometrías complejas, materiales difíciles como titanio y acero inoxidable, todo debe encajar perfectamente. Al mismo tiempo, el mercado exige tiempos de entrega cortos, tamaños de serie flexibles y reproducibilidad confiable”, explica Tobias Armbruster, director general de Armbruster. Un ejemplo es el fresado económico de bloques de corte para articulaciones de rodilla.
Aquí, los expertos se encontraron con los límites de su tecnología de fabricación. Aunque existía la posibilidad de erosionar completamente las ranuras, habría sido demasiado costoso y llevaría mucho tiempo. Por eso, las ranuras debían ser fresadas previamente para luego ser erosionadas en un segundo paso a la geometría exacta y calidad de superficie.
A esto se sumaron consideraciones estratégicas: La creciente escasez de mano de obra calificada en Alemania, los tiempos de producción cada vez más cortos y las expectativas de los clientes internacionales, especialmente en la tecnología médica regulada por la FDA, dejaron claro que era necesario dar un paso tecnológico hacia adelante en general. El objetivo era no solo fabricar esta única pieza, sino establecer una solución que permitiera a Armbruster producir de manera flexible, automatizada y conforme a las normas de manera sostenible.
Altas exigencias - poco espacio
Encontrar la solución adecuada no fue nada fácil. En el centro se encontraba un centro de mecanizado de 5 ejes que ofrece la máxima precisión y flexibilidad, cuenta con un sistema de sujeción de punto cero para el control de dispositivos de sujeción neumáticos y, aun así, ocupa poco espacio. Además, se requería un husillo con más de 20,000 min⁻¹ de velocidad, idealmente con interfaz HSK-A63 para un mecanizado estable y con poca vibración, incluso con herramientas largas.
Un rango de inclinación de más de 120° era obligatorio para procesar geometrías complejas en la mayor medida posible en una sola fijación.
"Necesitábamos una máquina con al menos 120 puestos de herramientas, de construcción compacta y suficiente potencia para piezas más grandes", recuerda Mario Bauer, líder del equipo de fresado y gerente de proyectos en Armbruster. "Al mismo tiempo, también deberían poder utilizarse sin problemas herramientas delicadas. Mucha potencia en poco espacio - ese fue el punto clave."
Pero también en la automatización, los requisitos eran altos:
Se buscaba un sistema que pudiera cambiar automáticamente no solo las piezas de trabajo, sino también los dispositivos de sujeción, sin que nadie tuviera que intervenir. Diferentes tamaños de piezas brutas debían procesarse secuencialmente en operación sin operador. Y todo esto debía realizarse en el espacio más reducido posible, con suficientes lugares para paletas y garras para largos tiempos de autonomía.
Solución compacta - fuerte interacción
La solución: Dos centros de mecanizado de 5 ejes del tipo VERSA 745 de Fehlmann, conectados con el sistema de automatización flexible Ultimate de Cellro. El dúo compacto combina fresado de alta precisión, manipulación inteligente y procesos seguros, todo en solo 61 m².
La VERSA 745 lo tiene todo: un husillo HSK-A63 potente con 24,000 min⁻¹, un rango de inclinación de hasta 135°, una estructura de portal masiva de hierro fundido, geometrías rectificadas para la máxima precisión dimensional y ejes redondos de accionamiento directo con motores de par. También se pueden procesar materiales difíciles como el titanio de manera precisa y confiable. “Nuestros clientes esperan precisión, fiabilidad y eficiencia, especialmente en la tecnología médica”, enfatiza Alain Strebel, jefe de ventas de Europa del Norte en Fehlmann.
El concepto VERSA fue desarrollado precisamente para esto: construcción estable, gestión térmica bien pensada y calibración automática con solo presionar un botón.
Además, la máquina destaca por su acceso bien pensado y clara separación entre el lado de operación y el de automatización. “Además de nuestras soluciones de automatización estandarizadas, también ofrecemos diversas interfaces para la comunicación con diferentes sistemas. El know-how necesario lo tenemos en casa, por lo que podemos acompañar a nuestros clientes en la integración de manera integral y competente”, dice Alain Strebel.
Un acceso separado para la automatización en el lateral facilita la integración y al mismo tiempo permite un acceso ergonómico a la máquina, así como una vista despejada de la pieza.
Las máquinas VERSA son perfectas para trabajar geometrías complejas, como por ejemplo en los bloques de corte. Las ranuras estrechas y profundas son ahora fresadas de manera precisa por Armbruster, de modo que solo necesitan ser finalizadas mediante erosión. Esto ahorra tiempo, reduce costos y mejora todo el proceso de fabricación.
Automatización inteligente - ajustada al punto
Para Fehlmann y Cellro fue el primer proyecto conjunto. El contacto se estableció a través de Armbruster, pero la coordinación técnica se llevó a cabo directamente entre los equipos, desde ventas hasta servicio y ingeniería. El resultado: una perfecta colaboración.
La Cellro Ultimate se encarga hoy de toda la manipulación de piezas y dispositivos de sujeción para ambas máquinas.
Gracias a garras modulares, cambio automático de tornillos de banco y control inteligente de dispositivos de sujeción, todo funciona sin problemas y en el espacio más reducido. Una característica especial: el robot está montado en una vía de desplazamiento y puede acceder de manera flexible a ambos centros de mecanizado.
Un punto crítico fueron las piezas brutas cortadas a sierra para los bloques de corte: deben ser colocadas de pie, lo que muchos sistemas no pueden lograr. Por lo tanto, Armbruster desarrolló un dispositivo propio para almacenar las piezas, Cellro complementó el software para la manipulación. El robot ahora reconoce exactamente la posición y puede agarrar y colocar las piezas de manera segura, adaptado a las necesidades en Steinach.
“Nuestras soluciones de automatización están diseñadas para adaptarse a la realidad de producción del cliente, no al revés”, explica Christian Dietz, gerente de ventas de la región en Cellro. “En Armbruster hemos integrado el manejo especial de piezas cortadas en la lógica del sistema. Este tipo de adaptaciones son las que marcan la diferencia.”
De la vida cotidiana: Precisión automatizada en operación 24/7
La celda de fabricación ya produce hoy en día 850 horas de fresado al mes, con una tendencia en aumento. El objetivo es alcanzar la marca de 1.100 horas. 24 espacios para paletas, tres agarradores y una estación auxiliar permiten el cambio de paletas, productos y dispositivos de sujeción en funcionamiento continuo, de manera totalmente automatizada.
También durante la puesta en marcha todo funcionó sin problemas. Los técnicos de Fehlmann y Cellro estaban presentes al mismo tiempo, se ocuparon de temas de seguridad como las señales de parada de emergencia y realizaron el ajuste fino junto con Armbruster. El manejo de las máquinas no fue un problema gracias al familiar sistema de control Heidenhain, y el sistema Cellro también fue probado con los empleados desde el principio. "Nuestros operadores estuvieron involucrados desde el principio; queríamos escuchar su opinión. La formación y la aceptación de la celda en Cellro en los Países Bajos despejaron muchas dudas. Hoy en día, todos trabajan con gusto con la solución", dice Mario Bauer.
Un proyecto, tres socios, un idioma: tecnología ajustada a la par.
Con la nueva célula de fabricación, Armbruster demuestra cómo se pueden combinar el espíritu innovador y la calidad. La combinación de tecnología de máquina probada, automatización inteligente y colaboración en asociación forma una base sólida, también para los desafíos futuros. “Queríamos una solución que creciera con nosotros, y la hemos encontrado”, resume Tobias Armbruster. “Y lo hemos hecho con socios en los que siempre podemos confiar, tanto técnica como humanamente.”
El resultado muestra cómo se puede dar forma al futuro de la fabricación en tecnología médica con la competencia de fabricación alemana, la precisión de la ingeniería suiza y la innovación en automatización holandesa.
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