Мікрометрична точність у великій серії

Kern щорічно виготовляє 200 000 високоточних компонентів для кардіостимуляторів

91
Kern виготовляє надточні компоненти у великих серіях ©Kern

У жодній іншій галузі наслідки дефектів компонентів не є такими прямими та серйозними, як у медичній техніці. Відповідно, нульова толерантність до помилок є обов'язковою при екстремальних вимогах до якості. Оскільки попит на такі компоненти зростає, зростає і бажання надійного серійного виробництва у п'яти- та шестизначних обсягах. Замовне виробництво Kern здатне це забезпечити – з великим досвідом та повністю автоматизованими виробничими процесами, в яких центри точності Kern Micro HD відіграють вирішальну роль.

Замовне виробництво Kern має повністю автоматизовану виробничу клітку, яка за потреби виготовляє великі серії до 200 000 компонентів на рік. ©Kern

Обробка компонентів для медичної техніки, а також для подібно вимогливих галузей, таких як аналітика та ендоскопія, має дві центральні константи: технічну складність та найвищу якість. При цьому специфічні вимоги можуть сильно варіюватися. Іноді йдеться про мікронну точність позиціонування численних характеристик один відносно одного, іноді на перший план виходить відтворювана, безподряпинна якість поверхні.
Олександр Штаудер, керівник замовного виробництва Kern Microtechnik GmbH, пояснює на прикладі: «Ми, зокрема, виготовляємо компонент у великій серії, який використовується в кардіостимуляторі. Тут кожна подряпина, кожна нерівність є потенційною загрозою для функціональності та, отже, для життя людини. Відповідно, вимоги до наших виробничих процесів дуже високі. Наші клієнти очікують стовідсоткової надійності та прозорості.»

Матеріали, що підлягають обробці для зазначених галузей, різноманітні і варіюються від титану до нержавіючих сталей та алюмінію, а також до технічної кераміки та спеціальних матеріалів, таких як Vespel (поліімідний пластик) або Macor (склокераміка). Всі вони підлягають суворим регламентам. Якщо компоненти контактують з людським тілом, дозволені лише затверджені, біосумісні матеріали. Також будь-яке перехресне забруднення має бути стовідсотково
виключено.

Олександр Штаудер, керівник замовного виробництва Kern Microtechnik ©Kern

Стабільні процеси як фактор успіху

Кожен матеріал приносить свої власні виклики – з точки зору коефіцієнтів розширення, оброблюваності та властивостей поверхні вони суттєво відрізняються.
Шлях до успішного серійного виробництва таких надточних компонентів починається з розробки процесу. У тісній співпраці з клієнтами розробляються, оптимізуються та валідуються стратегії обробки. В результаті отримуються узгоджені та документовані виробничі процеси, які гарантують відтворювану якість у великих обсягах. «Ми говоримо про «заморожені процеси», які ми можемо виробляти в будь-якій кількості 24/7», пояснює Штаудер:

Нульова толерантність до помилок при екстремальних вимогах до якості – також у серійному виробництві в п'яти- та шестизначних обсягах. Повністю автоматизовані виробничі процеси з центрами точності відіграють при цьому вирішальну роль. ©Kern

Практичний приклад ілюструє масштаб: для виробника кардіостимуляторів щорічно виготовляється 200 000 титанових компонентів. Виробництво повністю автоматизоване в виробничій клітці, де робот обслуговує чотири з'єднані центри обробки Kern Micro HD.
Лише один висококваліфікований фахівець контролює цю виробничу лінію, на якій в даний час також працюють інші, до 20 різних компонентів у будь-якій послідовності. Виробнича клітка працює за принципом максимальної гнучкості при найвищій безпеці процесу. За словами Олександра Штаудера, кожна з чотирьох машин може виготовляти кожен з 20 компонентів. Система керує виробництвом відповідно до потреб: якщо попит на певний продукт зростає, кілька або навіть всі машини можуть бути переналаштовані для цього. Якщо одна з машин, наприклад, тимчасово виходить з ладу через технічне обслуговування, навантаження розподіляється на інші – таким чином надійно уникаються затримки в постачанні.

Коефіцієнт добрих частин майже 100 відсотків

У повністю автоматизованій виробничій клітці Kern робот обслуговує чотири з'єднані центри обробки Kern Micro HD. ©Kern

Повертаючись до практичного прикладу компонента кардіостимулятора: тут обробка відбувається у двох установках на багатофункціональних системах. Після другого затиску готовий компонент виходить з машини, проходить через сучасну очищувальну установку, щоб забезпечити необхідну чистоту та відсутність часток, а потім проходить контроль якості. Те, що коефіцієнт добрих частин становить майже 100 відсотків, для керівника замовного виробництва Штаудера не є сюрпризом: «Цей результат базується на наших надточних обробних центрах Kern Micro HD, багаторічному досвіді наших працівників у оптимізації процесів та тісній співпраці з нашими клієнтами.»

Розробка від першого прототипу до великої серії зазвичай триває кілька років.

У випадку з компонентом кардіостимулятора співпраця почалася кілька років тому і спочатку була на рівні приблизно 10 000 одиниць. Попит зростав, і завдяки безперервній оптимізації процесів та розширенню потужностей обсяг поступово зріс до сьогоднішнього рівня 200 000 штук на рік.

Завдяки великому досвіду швидше до великої серії

Приклад: замовне виробництво Kern

Різноманітні ревізії продуктів та подальші розробки завжди реалізуються спільно з клієнтами. Зміни в геометрії компонентів аналізуються, а процеси відповідно коригуються. Зібране протягом багатьох років ноу-хау обох сторін, за словами Олександра Штаудера, можна перенести на подібні компоненти: «Таким чином, ми також виграємо від нової версії компонента кардіостимулятора, для якої ми наразі спільно з нашим клієнтом розробляємо виробничу стратегію. Завдяки нашому досвіду та встановленим процесам ми зможемо швидко досягти серійного виробництва.»

Контакт:

www.kern-microtechnik.com