SMM InnovationsForum 2017 Die richtige Auswahl entscheidet

Autor / Redakteur: Rainer E. Staneker, Chiron Sales Manager Medical/Watchmaking/Jewellery/Precision Parts / Anne Richter

Bei der Fertigung medizintechnischer Bauteile stehen Kosten und Produktivität immer mehr im Fokus. Produktivitätssteigerung kann durch gezielte Anlagenkonfiguration erreicht werden. Chiron entwickelt anwendungsspezifische Lösungen von Einzel- bis Grossserienfertigung.

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Eine doppelspindlige Werkzeugmaschine erhöht die Produktivität gegenüber einem Einspindler um rund 95 % bei 30 % höherem Beschaffungspreis und spart gleichzeitig rund 40 % Energie.
Eine doppelspindlige Werkzeugmaschine erhöht die Produktivität gegenüber einem Einspindler um rund 95 % bei 30 % höherem Beschaffungspreis und spart gleichzeitig rund 40 % Energie.
(Bild: Chiron)

Die Medizintechnik steht unter enormem Innovationsdruck. Internationale Wettbewerber konkurrieren um die angestammten Märkte mit der Folge, dass sich Entwicklungszyklen verkürzen, um neue Produkte noch schneller auf den Markt zu bringen. Gleichzeitig wachsen die Qualitätsansprüche. Ein ganzer Normenkanon – von ISO 13485 über FDA bis hin zu GMP – soll die Sicherheit der Produkte sichern. Die Produkte selbst werden im Hinblick auf einfachere Handhabung immer komplexer. Implantate und Instrumente müssen immer stärker individuellen Anforderungen bis hin zu Losgrösse eins genügen. Zudem verlangt die Bevölkerungsentwicklung, mit immer mehr älteren Menschen, gleichzeitig aber immer weniger Beitragszahlern, nach kostengünstigen Wegen der Herstellung.

Medizintechnikunternehmen betreiben einen hohen Kapitalaufwand, um dieses Ensemble an Herausforderungen zu meistern. Alles, was Kosten spart und die Produktivität steigert, gerät ins Blickfeld. Erfolgreiches Kostenmanagement darf dabei nicht nur auf die Anschaffungskosten schauen, sondern muss auch darauf achten, welche finanziellen Vorteile eine Investition mittel- und langfristig bringt und wie sich auf den ersten Blick ökonomisch sinnvolle Prozessgestaltung mit hohen Zerspanungsleistungen mit den Vorgaben einer energie- und ressourcenschonenden Ausgestaltung der spanenden Bearbeitung verträgt.

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Hohe Produktivität in der Medizintechnik basiert unter anderem auf vier technologischen Entscheidungen: auf der Auswahl der Maschinenplattform, der gewählten Technologie, der Auswahl an Standardoptionen und der jeweiligen Automations­lösung. Schon bei der Auswahl der Maschinenplattform werden Weichen für eine optimale Produktivität gestellt. Eine kleine Maschine kann die Stückkosten durch hohe Kapazitätsauslastung gering halten und sehr effektiv eine überschaubare Anzahl an Produkten profitabel und energieeffizient fertigen. Die Konfigurationsmöglichkeiten und Ausstattungsoptionen sind aber in der Regel begrenzt. Eine zu gross dimensionierte Maschine ist demgegenüber nicht ausgelastet, unproduktiv und unökonomisch. Die richtige Wahl hängt von der Prozess- und Bearbeitungsstrategie ab, den produktspezifischen Maschinenanforderungen, den zu bearbeitenden Materialien und letzten Endes auch von der Marktentwicklung.

Wahl der richtigen Technologie entscheidend für die Produktivität

Entscheidender noch als die Maschinengrösse ist die Wahl der richtigen Technologie. Ob 3-, 4- oder 5-Achsbearbeitung, einspindlig oder doppelspindlig, mit Wechseltisch oder eine Kombination von Fräsen und Drehen in einem Arbeitsvorgang – je nach Bauteil, den erforderlichen Bearbeitungen und Losgrössen ist zu entscheiden, auch abhängig davon, ob eine Teilefamilie parallel zu fertigen ist oder ob unterschiedliche komplexe Werkstücke mit hohem Fertigungsaufwand sequentiell bearbeitet werden müssen. Eine doppelspindlige Werkzeugmaschine beispielsweise erhöht die Produktivität gegenüber einem Einspindler um rund 95 % bei 30 % höherem Beschaffungspreis und spart gleichzeitig rund 40 % Energie. Daraus ergibt sich insgesamt eine deutliche Produktivitätssteigerung.

Ähnlich sensibel auf die Produktivität wirkt sich die Auswahl der richtigen Standardoptionen und der richtigen Automation aus. Steuerung, Werkzeuganzahl, Werkzeugmagazin, Korbwechsler, Portallader, Entlader, mit oder ohne Roboter, Öl oder alternativ superkritisches CO2 als KSM oder die Löschanlage beispielsweise haben Einfluss auf die Fertigung. Sie können die Produktion beschleunigen, die Präzision erhöhen, die Umweltbilanz verbessern und die Bearbeitungsqualität optimieren. Maschinenintegrierte Softwaretools bieten heute neben Automation auch Big-Data-Analysen und Remote-Service-Lösungen. Damit können Prozessparameter optimiert, Stillstandszeiten minimiert und prädiktiv Wartungsmassnahmen vorausgeplant werden. Aus den Analysen entwickelte neue Werkzeugkonzepte und Frässtrategien können das Zeitspanvolumen auf bestehenden Maschinen sehr deutlich steigern. Die fortschreitende Digitalisierung bietet zudem die Chance, Maschinenparks zu vernetzen und Kapazitäten optimal zu verteilen. Maschinenbauer wie Chiron entwickeln anwendungsspezifische Lösungen, die massgeschneidert auf die jeweiligen Kundenanforderungen zugeschnitten sind – von der multifunktionalen Fräs-Drehzelle des Lohnfertigers bis zur Einzweck-Vollautomation des Grossserienfertigers.

www.chiron.de

Informationen und Anmeldung zum SMM InnovatiosForum 2017

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