Oblikovanje prihodnosti medicinske tehnologije – s preciznostjo in močnimi partnerji
Zahteve v medicinski tehniki so visoke – natančnost v mikrometrskem območju, absolutna varnost procesov in maksimalna fleksibilnost niso razkošje, temveč obveznost. Za podjetje Armbruster GmbH, specialist za proizvodnjo medicinskih instrumentov in implantatov iz nerjavnega jekla in titana, je to vsakodnevna realnost. Da bi lahko tudi v prihodnje proizvajali na najvišji ravni, je podjetje investiralo v pametno kombinacijo: dve 5-osni obdelovalni središči tipa VERSA 745 podjetja Fehlmann AG, povezani s fleksibilnim avtomatizacijskim sistemom Ultimate podjetja Cellro.
Podjetje Armbruster GmbH s sedežem v Steinachu je družinsko podjetje v drugi generaciji. Že več kot tri desetletja se srednje veliko podjetje osredotoča na proizvodnjo visoko kompleksnih komponent za medicinsko tehnologijo, ki prispevajo približno 60 odstotkov k prihodkom, ter na natančne dele za strojništvo. Proizvodni spekter sega od vrtenja, frezanja in erodiranja do kovinskega 3D-tiska ter številnih postopkov površinske tehnologije – kot so avtomatizirano čiščenje, peskanje, streamanje, odvajanje in poliranje – do končne montaže. Vsi procesi so vključeni v certificiran sistem upravljanja kakovosti po standardih DIN EN ISO 9001 in 13485.
Kar Armbruster posebej odlikuje: sposobnost, da se fleksibilno odziva na spreminjajoče se tržne zahteve – z kratkimi časovnimi roki, veliko raznolikostjo delov in brezkompromisnim zahtevam po kakovosti. Da bi to filozofijo uresničili tudi ob naraščajoči kompleksnosti in vse večji avtomatizaciji, podjetje stavi na moderno tehnologijo in dolgotrajna partnerstva. Eno od teh partnerstev Armbruster povezuje že desetletja s švicarsko podjetjem Fehlmann AG.
Ostati fleksibilen, natančno dostaviti – vsak dan
„Večina naših komponent je precej zahtevnih. Kompleksne geometrije, trdni materiali, kot sta titan in nerjaveče jeklo – vse mora biti popolno. Hkrati trg pričakuje kratke dobavne roke, fleksibilne serijske velikosti in zanesljivo ponovljivost,“ pojasnjuje Tobias Armbruster, direktor podjetja Armbruster. En primer je ekonomično frezanje rezalnih blokov za kolenske sklepe. Tukaj so strokovnjaki naleteli na svoje proizvodne meje. Čeprav je bila možnost, da se reže popolnoma erodirajo – vendar bi to bilo preveč časovno in stroškovno intenzivno. Zato so morali biti rezi najprej predfrezani, da bi jih nato v drugem koraku erodirali na natančno geometrijo in kakovost površine.
Dodali so strateške premisleke: Naraščajoča pomanjkljivost strokovnjakov na lokaciji Nemčija, vedno krajši časi obdelave in pričakovanja mednarodnih strank, zlasti v FDA-regulirani medicinski tehnologiji, so jasno pokazala, da je potreben splošen tehnološki napredek. Cilj ni bil le izdelati to eno komponento, temveč vzpostaviti rešitev, s katero lahko Armbruster trajno proizvaja fleksibilno, avtomatizirano in v skladu s standardi.
Visoke zahteve – malo prostora
Najti ustrezno rešitev ni bilo nič drugega kot enostavno. V središču je bilo 5-osno obdelovalno središče, ki nudi najvišjo natančnost in fleksibilnost, ima sistem za pritrditev s točkovnim pritiskom za upravljanje s pnevmatskimi pritrdilnimi sredstvi – in kljub temu zavzema malo prostora. Poleg tega je bila potrebna vreteno s hitrostjo več kot 20.000 min⁻¹, idealno z vmesnikom HSK-A63 za stabilno, vibracijsko zmanjšano obdelavo tudi pri dolgih orodjih. Kotni razpon nad 120° je bil obvezen, da se kompleksne geometrije obdelujejo čim bolj v eni nastavitvi.
„Potrebovali smo stroj z najmanj 120 orodnimi mesti, kompaktno zasnovo in dovolj močjo za večje komponente,“ se spominja Mario Bauer, vodja ekipe za frezanje in projektni vodja pri Armbrusterju. „Hkrati bi morali brez težav uporabljati tudi filigranske orodja. Velika moč na majhni površini – to je bila ključna točka.“
Toda tudi pri avtomatizaciji so bile zahteve visoke: Iskali so sistem, ki ne le da lahko samodejno menja obdelovance, temveč tudi držala, brez potrebe po posredovanju. Različne velikosti surovih delov bi morale biti obdelane zaporedno v brezposadkovnem delovanju. Vse to bi moralo biti izvedeno na čim manjšem prostoru, z dovolj mest za palete in prijemala za dolge avtonomne čase.
Kompaktna rešitev – močna interakcija
Rešitev: Dva 5-osna obdelovalna centra tipa VERSA 745 podjetja Fehlmann, povezana s fleksibilnim avtomatizacijskim sistemom Ultimate podjetja Cellro. Kompaktni duo združuje visoko natančno frezanje, inteligentno ravnanje in procesno zanesljive postopke – in to na le 61 m².
VERSA 745 prinaša vse: zmogljivo HSK-A63 vreteno s 24.000 min-1, nagibni razpon do 135°, masiven portalni okvir iz sive litine, obdelane geometrije za najvišjo natančnost in neposredno pogonjene krožne osi s torznimi motorji. Tudi zahtevne materiale, kot je titan, je mogoče natančno in zanesljivo obdelovati.
„Naši kupci pričakujejo natančnost, zanesljivost in učinkovitost – še posebej v medicinski tehniki,“ poudarja Alain Strebel, vodja prodaje za severno Evropo pri Fehlmannu. „Koncepcija VERSA je bila zasnovana prav za to: stabilna konstrukcija, premišljeno toplotno upravljanje in samodejna kalibracija s pritiskom na gumb.“
Poleg tega stroj izstopa z premišljenim dostopom in jasno ločitvijo med upravljalnim in avtomatizacijskim delom. „Poleg naših standardiziranih avtomatizacijskih rešitev ponujamo tudi različne vmesnike za komunikacijo z različnimi sistemi.
Potrebno znanje imamo v hiši – tako lahko naše stranke celovito in strokovno podpiramo pri integraciji," pravi Alain Strebel.
Ločen dostop za avtomatizacijo na strani olajša integracijo in hkrati omogoča ergonomski dostop do stroja ter prost pogled na komponento.
Maschine VERSA so popolne za obdelavo kompleksnih geometrij, kot so na primer na rezalnih blokih. Ozki in globoki utori so zdaj natančno predobdelani s strani Armbrusterja, tako da jih je mogoče z erodiranjem le še dokončati. To prihrani čas, zniža stroške in izboljša celoten proizvodni proces.
Inteligentna avtomatizacija – prilagojena do potankosti
Za Fehlmann in Cellro je to bil prvi skupni projekt. Stik je bil vzpostavljen preko Armbrusterja, toda tehnična usklajevanja so potekala neposredno med ekipami – od prodaje do storitev in inženiringa. Rezultat: popolno sodelovanje.
Cellro Ultimate danes prevzema celotno ravnanje s deli in pripomočki za oboje stroje. Zahvaljujoč modularnim prijemalom, avtomatski menjavi visečih sponk in pametnemu upravljanju s pripomočki vse poteka gladko - in na zelo majhnem prostoru. Posebna značilnost: Robot je nameščen na premikajoči tirnici in lahko tako fleksibilno dostopa do obeh obdelovalnih centrov.
Poseben izziv so bili okrogli surovci za rezalne bloke - ti morajo biti vstavljeni pokončno, kar mnogi sistemi ne zmorejo.
Zato je Armbruster razvil lastno napravo za shranjevanje delov, Cellro pa je dopolnil programsko opremo za ravnanje. Robot zdaj natančno prepozna položaj in lahko dele varno prime in vstavi - po meri za potrebe v Steinachu.
»Naša avtomatizacijska rešitev je zasnovana tako, da se prilagaja proizvodni realnosti stranke - ne obratno,« pojasnjuje Christian Dietz, vodja prodaje pri Cellro. »Pri Armbrusterju smo posebno ravnanje z okroglimi delovnimi kosi neposredno integrirali v sistemsko logiko. Takšne prilagoditve so tiste, ki naredijo razliko.«
Iz vsakdanjega življenja: Avtomatizirana natančnost v 24/7 obratovanju
Proizvodna celica danes že proizvaja 850 ur frezanja na mesec - trend narašča. Cilj je doseči 1.100 ur. 24 mest za palete, tri prijemala in pomožni postaji omogočajo menjavo palet, izdelkov in pripomočkov med obratovanjem - popolnoma avtomatizirano.
Tudi pri zagonu je vse potekalo gladko. Tehniki iz Fehlmann in Cellro so bili hkrati prisotni, skrbeli so za varnostne teme, kot so signali za izredne razmere, in skupaj z Armbrusterjem izvedli fino nastavitev. Upravljanje strojev ni bilo problematično, zahvaljujoč znanemu nadzoru Heidenhain, prav tako je bilo sistem Cellro pravočasno testirano z zaposlenimi. »Naši operaterji so bili od začetka vključeni - želeli smo slišati njihovo mnenje. Usposabljanje in prevzem celice pri Cellro na Nizozemskem je razrešilo mnoge pomisleke. Danes vsi radi delajo z rešitvijo,« pravi Mario Bauer.
Projekt, trije partnerji, en jezik: Tehnika usklajena na ravni oči v oči
Z novo proizvodno celico Armbruster prikazuje, kako povezati inovativnost in kakovost. Kombinacija preizkušene strojne tehnologije, pametne avtomatizacije in partnerskega sodelovanja predstavlja močno osnovo - tudi za prihodnje izzive. »Želeli smo rešitev, ki raste z nami - in jo našli,« povzema Tobias Armbruster. »In to s partnerji, na katere se lahko vedno zanesemo - tako tehnično kot človeško.« Rezultat kaže, kako lahko z nemško proizvodno kompetenco, švicarsko natančnostjo strojništva in nizozemsko inovacijo avtomatizacije oblikujemo prihodnost proizvodnje medicinske tehnike.
Kontakt:
