Modelarea viitorului tehnologiei medicale – cu precizie și parteneri puternici
Cerințele din domeniul tehnologiei medicale sunt ridicate - precizie în domeniul micronilor, siguranță absolută a procesului și flexibilitate maximă nu sunt opționale, ci obligatorii. Pentru Armbruster GmbH, specialist în fabricarea instrumentelor medicale și implanturilor din oțel inoxidabil și titan, aceasta este o realitate zilnică. Pentru a putea continua să producă la cele mai înalte standarde, compania a investit într-o combinație inteligentă: două centre de prelucrare cu 5 axe de tip VERSA 745 de la Fehlmann AG, conectate la sistemul de automatizare flexibil Ultimate de la Cellro.
Armbruster GmbH, cu sediul în Steinach, este o companie de familie de generația a doua. De mai bine de trei decenii, această companie de dimensiuni medii se concentrează pe fabricarea de componente extrem de complexe pentru tehnologia medicală, care contribuie cu aproximativ 60% la venituri, precum și pe piese precise pentru ingineria mecanică. Spectrul de producție variază de la prelucrarea prin strunjire, frezare și erodare, la imprimarea 3D metalică și numeroase procedee de tehnologie a suprafeței - cum ar fi curățarea automată, sablarea, streamarea, debavurarea și polizarea - până la asamblarea ulterioară. Toate procesele sunt integrate într-un sistem de management al calității certificat conform standardelor DIN EN ISO 9001 și 13485.
Ceea ce îl deosebește pe Armbruster: capacitatea de a reacționa flexibil la cerințele în schimbare ale pieței - cu timpi de livrare scurți, o mare diversitate de piese și un standard de calitate fără compromisuri. Pentru a respecta această filozofie și în condiții de complexitate crescută și automatizare în creștere, compania se bazează pe tehnologie modernă și parteneriate de lungă durată. Unul dintre acestea le leagă pe Armbruster de zeci de ani de Fehlmann AG din Elveția.
Rămâneți flexibil, livrați precis – în fiecare zi.
„Cele mai multe dintre componentele noastre sunt destul de exigente. Geometrii complexe, materiale dure precum titanul și oțelul inoxidabil – totul trebuie să se potrivească perfect. În același timp, piața așteaptă timpi de livrare scurți, dimensiuni de serie flexibile și o reproducibilitate fiabilă“, explică Tobias Armbruster, director general la Armbruster. Un exemplu este frezarea economică a blocurilor de tăiere pentru articulațiile genunchiului. Aici, experții s-au lovit de limitele tehnice de fabricație. Deși exista posibilitatea de a eroda complet fantele – acest lucru ar fi fost însă mult prea consumator de timp și costisitor. De aceea, fantele ar trebui să fie frezate preliminar, pentru a fi apoi erodate în a doua etapă la geometria exactă și calitatea suprafeței.
Au fost adăugate considerații strategice: Creșterea deficitului de forță de muncă calificată în Germania, timpii de livrare din ce în ce mai scurți și așteptările internaționale ale clienților, în special în domeniul tehnologiei medicale reglementate de FDA, au făcut clar că era necesar un salt tehnologic general. Scopul a fost nu doar să se producă acest singur component, ci să se stabilească o soluție prin care Armbruster să poată produce în mod durabil, flexibil, automatizat și conform normelor.
Cerințe ridicate – puțin spațiu
Găsirea soluției potrivite a fost departe de a fi simplă. În centrul atenției s-a aflat un centru de prelucrare cu 5 axe, care oferă cea mai înaltă precizie și flexibilitate, dispune de un sistem de prindere cu punct zero pentru controlul uneltelor pneumatice - și totuși ocupă puțin spațiu. În plus, era necesară o spindă cu o viteză de peste 20.000 min⁻¹, ideal cu interfața HSK-A63 pentru prelucrare stabilă și cu vibrații reduse, chiar și cu unelte lungi. O gamă de înclinare de peste 120° era obligatorie pentru a prelucra geometria complexă cât mai eficient într-o singură prindere.
„Aveam nevoie de o mașină cu cel puțin 120 de locuri pentru unelte, cu o construcție compactă și suficientă putere pentru componente mai mari“, își amintește Mario Bauer, liderul echipei de frezare și manager de proiect la Armbruster. „În același timp, ar trebui să se poată utiliza fără probleme și unelte fine. Multă putere pe o suprafață mică – acesta a fost punctul crucial.“
Dar și în cazul automatizării, cerințele au fost ridicate: se căuta un sistem care să poată schimba automat nu doar piesele de prelucrat, ci și uneltele de prindere, fără a necesita intervenția cuiva. Diferite dimensiuni ale pieselor brute ar trebui procesate consecutiv în funcționare fără operator. Și totul ar trebui realizat pe un spațiu cât mai restrâns, cu suficiente locuri pentru palete și prinderi pentru timpi lungi de autonomie.
Soluție compactă – interacțiune puternică
Soluția: Două centre de prelucrare cu 5 axe de tip VERSA 745 de la Fehlmann, conectate la sistemul de automatizare flexibil Ultimate de la Cellro. Duo-ul compact combină frezarea de înaltă precizie, manipularea inteligentă și procesele sigure – și toate acestea pe doar 61 m².
VERSA 745 aduce tot ce este necesar: un motor de frezare HSK-A63 puternic cu 24.000 min-1, un unghi de înclinare de până la 135°, o construcție solidă a portalului din fontă, geometrii șlefuite pentru cea mai mare precizie și axe rotative cu acționare directă dotate cu motoare cu cuplu. De asemenea, materiale dificile precum titanul pot fi prelucrate precis și fiabil.
„Clienții noștri așteaptă precizie, fiabilitate și eficiență – în special în domeniul tehnologiei medicale“, subliniază Alain Strebel, șeful vânzărilor pentru Europa de Nord la Fehlmann. „Conceptul VERSA a fost dezvoltat exact pentru acest lucru: construcție stabilă, management termic bine gândit și calibrare automată la apăsarea unui buton.“
În plus, mașina se remarcă prin accesul bine gândit și prin separarea clară între partea de operare și cea de automatizare. „Pe lângă soluțiile noastre standardizate de automatizare, oferim și diverse interfețe pentru comunicarea cu diferite sisteme.
Cunoștințele necesare le avem în propria noastră companie – astfel putem însoți clienții noștri în mod cuprinzător și competent în integrare”, spune Alain Strebel.
Un acces separat pentru automatizare pe lateral facilitează integrarea și permite în același timp un acces ergonomic la mașină, precum și o vedere liberă asupra piesei.
Mașinile VERSA sunt perfecte pentru prelucrarea geometriei complexe, cum ar fi cele de la blocurile de tăiere. Fantele înguste și adânci sunt acum prelucrate cu precizie de Armbruster, astfel încât să fie finalizate doar prin erodare. Acest lucru economisește timp, reduce costurile și îmbunătățește întregul proces de fabricație.
Automatizare inteligentă – adaptată la punct.
Pentru Fehlmann și Cellro a fost primul proiect comun. Contactul a fost stabilit prin Armbruster, dar coordonarea tehnică s-a realizat direct între echipe – de la vânzări la servicii și inginerie. Rezultatul: o colaborare perfectă.
Cellro Ultimate preia astăzi întreaga gestionare a pieselor și a dispozitivelor de prindere pentru ambele mașini. Datorită prinderilor modulare, schimbării automate a menghinei și controlului inteligent al dispozitivelor de prindere, totul funcționează fără probleme – și pe un spațiu restrâns. O caracteristică specială: Robotul este montat pe o șină de deplasare și poate astfel accesa flexibil ambele centre de prelucrare.
Un punct critic a fost piese brute tăiate circular – acestea trebuie introduse în poziție verticală, ceea ce multe sisteme nu pot realiza.
Așadar, Armbruster a dezvoltat un dispozitiv propriu pentru stocarea pieselor, iar Cellro a completat software-ul pentru manipulare. Robotul recunoaște acum exact poziția și poate prinde și introduce piesele în siguranță – personalizat pentru nevoile din Steinach.
„Soluțiile noastre de automatizare sunt concepute pentru a se adapta realității de producție a clientului – nu invers”, explică Christian Dietz, manager de vânzări regional la Cellro. „La Armbruster, am integrat manipularea specială a pieselor tăiate circular direct în logica sistemului. Exact astfel de ajustări fac diferența.”
Din viața de zi cu zi: Precizie automatizată în funcționare 24/7
Celula de producție produce astăzi deja 850 de ore de frezare pe lună – tendința este în creștere. Obiectivul este de a atinge marca de 1.100 de ore. 24 de locuri pentru palete, trei prinderi și o stație auxiliară permit schimbarea paletelor, produselor și dispozitivelor de prindere în timpul funcționării – complet automatizat.
De asemenea, la punerea în funcțiune totul a decurs fără probleme. Tehnicieni de la Fehlmann și Cellro au fost prezenți simultan, s-au ocupat de problemele de siguranță, cum ar fi semnalele de urgență, și au realizat împreună cu Armbruster ajustările fine. Operarea mașinilor nu a fost o problemă datorită controlului familiar Heidenhain, iar sistemul Cellro a fost testat din timp cu angajații. „Operatorii noștri au fost implicați de la început – am vrut să le auzim părerea. Instruirea și acceptarea celulei la Cellro în Olanda au eliminat multe îngrijorări. Astăzi, toți lucrează cu plăcere cu soluția”, spune Mario Bauer
Un proiect, trei parteneri, un limbaj: Tehnologie ajustată la același nivel
Cu noua celulă de producție, Armbruster arată cum se pot combina spiritul de inovație și calitatea. Combinația dintre tehnologia de mașină dovedită, automatizarea inteligentă și colaborarea partenerială formează o bază solidă – și pentru provocările viitoare. „Am vrut o soluție care să crească împreună cu noi – și am găsit-o”, rezumă Tobias Armbruster. „Și asta cu parteneri pe care ne putem baza în orice moment – atât tehnic, cât și uman.” Rezultatul arată cum se poate contura viitorul producției de tehnologie medicală cu competența de fabricație germană, precizia ingineriei elvețiene și inovația în automatizare olandeză.
Contact:
