A orvostechnika jövőjének alakítása – precizitással és erős partnerekkel
A követelmények az orvostechnikai területen magasak – a mikrométeres pontosság, az abszolút folyamatbiztonság és a maximális rugalmasság nem választható, hanem kötelező. Az Armbruster GmbH, amely orvosi műszerek és rozsdamentes acélból, valamint titánból készült implantátumok gyártására specializálódott, számára ez a mindennapi valóság. Annak érdekében, hogy a jövőben is a legmagasabb szinten tudjanak termelni, a vállalat egy okos kombinációba fektetett be: két 5-tengelyes VERSA 745 típusú megmunkáló központ a Fehlmann AG-tól, összekapcsolva a Cellro Ultimate rugalmas automatizálási rendszerével.
A Steinachban található Armbruster GmbH egy második generációs családi vállalkozás. Több mint három évtizede a középvállalat a magas komplexitású orvostechnikai alkatrészek gyártására összpontosít, amelyek körülbelül 60%-át teszik ki a bevételének, valamint precíz gépészeti alkatrészekre. A gyártási spektrum magában foglalja a forgómarást, marást és élezést, a fém 3D nyomtatást, valamint számos felületkezelési eljárást - például automatizált tisztítást, fújást, streamelést, élezést és polírozást - egészen a későbbi összeszerelésig.
Minden folyamat egy tanúsított minőségirányítási rendszerbe van integrálva a DIN EN ISO 9001 és 13485 szerint.
Ami Armbrustert különlegessé tesz: a képesség, hogy rugalmasan reagáljon a változó piaci igényekre – rövid átfutási időkkel, nagy alkatrészváltozatossággal és kompromisszumok nélküli minőségi követelményekkel. Annak érdekében, hogy ezt a filozófiát a növekvő összetettség és a fokozódó automatizálás mellett is megvalósítsa, a vállalat modern technológiákra és hosszú távú partnerségekre támaszkodik. Az egyik ilyen kapcsolat évtizedek óta köti össze Armbrustert a svájci Fehlmann AG-val.
Rugalmas maradni, pontosan szállítani – minden nap
A legtöbb alkatrészünk meglehetősen igényes. Komplex geometriák, kemény anyagok, mint a titán és rozsdamentes acél - itt mindennek passzolnia kell. Ugyanakkor a piac rövid szállítási időket, rugalmas sorozatméreteket és megbízható reprodukálhatóságot vár el - magyarázza Tobias Armbruster, az Armbruster ügyvezetője. Egy példa a gazdaságos marás térdízületekhez készült vágóblokkok esetében.
Itt a szakértők a gyártástechnikai határaikhoz érkeztek. Bár volt lehetőség a hornyok teljes élezésére - de ez túl idő- és költségigényes lett volna. Ezért a hornyokat előmarni kellett, hogy a második lépésben pontos geometriát és felületi minőséget lehessen élezni.
Stratégiai megfontolások is hozzájárultak: A németországi szakemberhiány növekedése, a folyamataidők folyamatos rövidülése és a nemzetközi ügyfelek elvárásai, különösen az FDA által szabályozott orvostechnikai területen, világossá tették, hogy összességében technológiai előrelépésre van szükség. Cél volt, hogy ne csak ezt az egy alkatrészt állítsák elő, hanem egy olyan megoldást alakítsanak ki, amellyel Armbruster tartósan rugalmasan, automatizáltan és szabványos módon tud gyártani.
Magas követelmények – kevés hely
A megfelelő megoldás megtalálása nem volt egyszerű. A középpontban egy 5-tengelyes megmunkáló központ állt, amely a legmagasabb precizitást és rugalmasságot kínál, rendelkezik egy nullapontos rögzítőrendszerrel a pneumatikus rögzítőeszközök vezérlésére - és mégis csak kis helyet foglal el. Ezenkívül egy 20.000 min⁻¹ fordulatszámú orsóra volt szükség, lehetőleg HSK-A63 interfésszel a stabil, rezgésmentes megmunkáláshoz, még hosszú szerszámok esetén is.
A 120°-os forgási tartomány kötelező volt, hogy a komplex geometriákat lehetőleg egy rögzítésben lehessen megmunkálni.
„Olyan gépre volt szükségünk, amely legalább 120 szerszámtartó hellyel rendelkezik, kompakt felépítésű és elegendő teljesítménnyel bír nagyobb alkatrészekhez“ – emlékszik vissza Mario Bauer, az Armbruster marási csapatának vezetője és projektvezetője. „Ugyanakkor a finom szerszámok problémamentes használata is fontos volt. Sok teljesítmény kis helyen – ez volt a kulcskérdés.”
De az automatizálás terén is magasak voltak az elvárások:
Olyan rendszert kerestek, amely nemcsak munkadarabokat, hanem rögzítőeszközöket is automatikusan tud váltani, anélkül, hogy bárkinek be kellene avatkoznia. Különböző nyersanyag méreteket kellett egymás után feldolgozni ember nélküli üzemmódban. És mindezt a lehető legszűkebb helyen kellett megvalósítani, elegendő raklap- és fogóhelyet biztosítva a hosszú autonóm időszakokhoz.
Kompakt megoldás – erős együttműködés
A megoldás: Két 5-tengelyes megmunkáló központ, a Fehlmann VERSA 745 típusa, összekapcsolva a Cellro Ultimate rugalmas automatizálási rendszerével. A kompakt duó egyesíti a nagy pontosságú marást, az intelligens kezelést és a folyamatbiztos eljárásokat – mindezt mindössze 61 m²-en.
A VERSA 745 mindent tud: egy erőteljes HSK-A63 orsót 24.000 min⁻¹, egy 135°-os forgási tartományt, egy masszív portálépítményt öntöttvasból, precízen megmunkált geometriákat a legmagasabb méretpontosságért és közvetlenül hajtott forgó tengelyeket nyomatékmotorokkal. Még a nehezen megmunkálható anyagok, mint a titán is precízen és megbízhatóan feldolgozhatók. „Ügyfeleink a precizitást, megbízhatóságot és hatékonyságot várják - különösen az orvostechnikában” - hangsúlyozza Alain Strebel, a Fehlmann Észak-Európai értékesítési vezetője.
A VERSA koncepció pontosan ezért lett kifejlesztve: stabil felépítés, átgondolt hőkezelés és automatikus kalibrálás gombnyomásra.
Ezenkívül a gép átgondolt hozzáféréssel és világos elválasztással rendelkezik a kezelő- és automatizálási oldal között. „A standardizált automatizálási megoldásaink mellett különböző interfészeket is kínálunk a legkülönfélébb rendszerekkel való kommunikációhoz. Az ehhez szükséges szakértelmet házon belül biztosítjuk - így ügyfeleinket átfogóan és szakszerűen tudjuk támogatni” - mondja Alain Strebel.
Egy külön bejárat az automatizálás számára az oldalon megkönnyíti az integrációt, és egyben ergonomikus hozzáférést biztosít a géphez, valamint szabad rálátást a munkadarabra.
A VERSA gépek tökéletesek összetett geometriák megmunkálására, például a vágóblokkoknál. A keskeny és mély részeket az Armbruster most pontosan előmarják, így csak az erodálás során véglegesítik őket. Ez időt takarít meg, csökkenti a költségeket és javítja az egész gyártási folyamatot.
Intelligens automatizálás – pontosan a megfelelő módon
A Fehlmann és a Cellro számára ez volt az első közös projekt. A kapcsolatot Armbruster teremtette meg, de a technikai egyeztetés közvetlenül a csapatok között zajlott – az értékesítéstől a szolgáltatáson át a mérnökiig. Az eredmény: egy tökéletes együttműködés.
A Cellro Ultimate ma már teljes mértékben átveszi a részegységek és rögzítőeszközök kezelését mindkét gép számára.
A moduláris fogók, automatikus szorítócsere és intelligens rögzítőeszköz-vezérlés révén minden zökkenőmentesen működik - és a legszűkebb helyen. Egy különleges funkció: A robot egy mozgó sínen van felszerelve, így rugalmasan elérheti mindkét megmunkáló központot.
Egy különleges kihívás volt a vágott nyersanyagok a vágóblokkokhoz - ezeket álló helyzetben kell betenni, amit sok rendszer nem tud megvalósítani. Így az Armbruster kifejlesztett egy saját eszközt az alkatrészek tárolására, a Cellro pedig kiegészítette a szoftvert a kezeléshez. A robot most pontosan érzékeli a helyzetet, és biztonságosan meg tudja fogni és betenni az alkatrészeket - testreszabva a Steinachban felmerülő igényekhez.
‚Automatizálási megoldásaink úgy lettek kialakítva, hogy alkalmazkodjanak az ügyfél gyártási valóságához – nem fordítva‘, magyarázza Christian Dietz, a Cellro területi értékesítési vezetője. ‚Az Armbrusternél közvetlenül integráltuk a kerekre vágott munkadarabok speciális kezelését a rendszerlogikába. Az ilyen típusú alkalmazkodások jelentik a különbséget.‘
A mindennapokból: Automatizált precizitás 24/7 üzemmódban
A gyártócellában ma már havi 850 marásórát termelnek – a tendencia növekvő. Cél, hogy elérjék az 1.100 órás határt. 24 raklaphely, három fogó és egy segédállomás lehetővé teszi a raklapok, termékek és szorítóeszközök cseréjét a folyamat során – teljesen automatizáltan.
A beüzemelés során is minden zökkenőmentesen zajlott. A Fehlmann és Cellro technikusai egyszerre voltak jelen, foglalkoztak a biztonsági kérdésekkel, mint a vészleállító jelek, és közösen végezték el a finomhangolást az Armbrusterrel. A gépek kezelése a megszokott Heidenhain vezérlésnek köszönhetően nem okozott problémát, és a Cellro rendszert korán tesztelték a munkatársakkal. ‚A kezelőink már az elejétől fogva részt vettek – szerettük volna hallani a véleményüket. A Cellro-nál Hollandiában tartott képzés és a cella átvétele sok aggodalmat eloszlatott. Ma mindenki szívesen dolgozik a megoldással‘, mondja Mario Bauer.
Egy projekt, három partner, egy nyelv: Technika egyenlő szinten összehangolva
Az új gyártócellával az Armbruster megmutatja, hogyan lehet összekapcsolni az innovációt és a minőséget. A bevált gépészeti technológia, az intelligens automatizálás és a partnerségi együttműködés kombinációja erős alapot képez - a jövőbeli kihívásokhoz is. „Olyan megoldást akartunk, amely velünk együtt növekszik - és megtaláltuk” - foglalja össze Tobias Armbruster. „És ezt olyan partnerekkel, akikkel bármikor számíthatunk - technikailag és emberileg.”
Az eredmény megmutatja, hogyan formálható a jövő az orvostechnikai gyártásban német gyártási kompetenciával, svájci gépészeti precizitással és holland automatizálási innovációval.
Kapcsolat:
