Suchen

Dassault Systèmes / Solidworks 3D-Visualisierung verbessert Durchblick bei Kontaktlinsen

| Redakteur: Peter Reinhardt

Der Kontaktlinsenhersteller Bausch & Lomb stand vor der Herausforderung, das Design und die Herstellung einer wachsenden Zahl von Linsenkonfigurationen zu automatisieren. Gelöst wurde dies durch die Installation einer Konstruktionsplattform mit Tools zur Oberflächenbearbeitung, Simulation und Analyse.

Firmen zum Thema

Zusätzlich zu kürzeren Konstruktionszyklen und weniger Prototypen hat Software von Solidworks dafür gesorgt, dass die Techniker bei Bausch & Lomb die Form der Kontaktlinse präziser kontrollieren können, was die Erforschung neuer Materialien erlaubt und Innovationen ermöglicht.
Zusätzlich zu kürzeren Konstruktionszyklen und weniger Prototypen hat Software von Solidworks dafür gesorgt, dass die Techniker bei Bausch & Lomb die Form der Kontaktlinse präziser kontrollieren können, was die Erforschung neuer Materialien erlaubt und Innovationen ermöglicht.
(Bild: Bausch & Lomb)

Robert Stupplebeen ist Ingenieur für Biomechanik. Die Besonderheit des Kontaktlinsendesigns erklärt er so: „Weil wir mit hoch entwickelter Optik zu tun haben, müssen unsere Designtools mit komplexen, mathematisch präzisen Oberflächen und Geometrien umgehen können.“ Die Krümmung der Linsenoberflächen muss visualisiert werden, die Linsendicke moduliert und bei jeder Linse sind zahlreiche kundenspezifische Designvariationen zu berücksichtigen. Daher habe der Vorstand von Bausch & Lomb entschieden, die zuvor von den Technikern verwendeten 2D- und 3D-CAD-Tools durch eine standardisierte 3D-Plattform zu ersetzen.

Unigraphics und Auto-CAD werden durch eine einzige 3D-Plattform ersetzt

Also wurden die bisher verwendeten Programme Unigraphics und Auto-CAD durch eine einzige 3D-Plattform ersetzt, die die Anforderungen des Unternehmens an die Modellierung, Oberflächenbearbeitung und Analyse erfüllt. Der Vorstand war überzeugt davon, seine Ingenieure dadurch in die Lage zu versetzen, Linsenleistung und Tragekomfort zu revolutionieren – bei gleichzeitiger Automatisierung der Entwicklungsprozesse und Kontrolle der Kosten. Wichtig war dem Kontaktlinsenhersteller dabei, auf einen benutzerfreundlicheren Ansatz beim Arbeiten mit komplexen Oberflächen zu wechseln.

Bildergalerie

Bausch & Lomb entschied sich letztlich für 30 Lizenzen der Solidworks-Premium-Software. Die Wahl sei auf diese Lösung gefallen, weil sie bedienerfreundlich ist, eine fortgeschrittene Oberflächenbearbeitung erlaubt, Designkonfigurationstools anbietet und integrierte Module zur Konstruktionsanalyse, zur Simulation und zum Produktdatenmanagement der Arbeitsgruppen umfasst. „Aus der Perspektive eines Technikers ist die Solidworks-Software leicht erlernbar und bedienbar”, so Stupplebeen, sodass damit alle Konstruktionsaufgaben durchgeführt werden.

Virtuelle Kontaktlinsen aus allen Blickwinkeln untersuchen

Vor der Implementierung von Solidworks war die Visualisierung von Kontaktlinsendesigns bei Bausch & Lomb nur durch den Bau von Prototypen möglich. Dank der Software können die Anwender nun virtuelle Kontaktlinsenmodelle aus allen Blickwinkeln umfassend untersuchen. Dieser Ansatz ist nicht nur effizienter und kosteneffektiv, er ermöglicht auch die Herstellung komfortablerer Linsen: „Wir müssen sicherstellen, dass die von uns hergestellten Linsen perfekt auf die Augenlider der Träger abgestimmt sind“, erklärt Stupplebeen. Visualisierung und Simulation in 3D bieten dafür erhebliche Vorteile. Sie helfen, die Kontaktlinsenform zu finden, die präzise auf das Auge passt.

Mit den 3D-Designtools können die Techniker bei Bausch & Lomb die Form der Kontaktlinsen unter Berücksichtigung neuer Materialien mit hoher Präzision anpassen. Dabei sinkt die Entwicklungsdauer insgesamt um bis zu 60 Prozent. Und da die Techniker bei Bausch & Lomb das Design besser im Griff haben, müssen zudem weniger klinische Studien durchgeführt werden.

Den Tragekomfort von Kontaktlinsen verbessern

„Die Herausforderung ist, das Dickenprofil der Linse zu ändern, um den Tragekomfort zu verbessern, dabei aber die optischen Eigenschaften zu erhalten“, erklärt Stupplebeen. Ist eine Linse zu dick, sei das Tragen möglicherweise nicht angenehm. Ist die Linse jedoch zu dünn, könne sie reißen oder die Handhabung erschweren, etwa indem sie sich in Falten legt oder umstülpt. „Die Möglichkeit, mit Solidworks die Linsendicke mit der Dickenanalysefunktion zu untersuchen, ist sehr wichtig für uns, um bei sich ständig ändernden Materialzusammensetzungen am Tragekomfort und an der Orientierung der Linsen arbeiten können“, so Stupplebeen.

Bausch & Lomb nutzt darüber hinaus die Möglichkeit der Konstruktionstabellenkonfiguration mit Solidworks, um die Erstellung von Linsendesignvarianten und assoziierten Werkzeugen auf Grundlage eines Grunddesigns zu automatisieren. Dies trägt nicht nur zu kürzeren Konstruktionszyklen bei, sondern hat dem Unternehmen auch ermöglicht, die Anzahl der benötigten Prototypen zum Teil um 50 Prozent zu senken.

Schnell und günstig zu Designvarianten auf Grundlage des Originalmodells

„Alle unsere Linsendesigns sind in hunderten unterschiedlichen Varianten erhältlich, die sich mit Blick auf die verordneten Werte, Augengröße, Linsenform etc. unterscheiden. Und jede Artikelposition besitzt unter Umständen 50 unterschiedliche Designparameter, die den Artikel einzigartig machen“, fügt Stupplebeen hinzu. Durch Verwendung von Konstruktionstabellen in Solidworks könnten nun all diese Designvarianten auf Grundlage des Originalmodells entwickelt werden, was Zeit und Geld spart.

Zusätzliche Einsparungen erzielt das Unternehmen indem es auch bei den hochpräzisen Spritzgussverfahren in einem Schuss und den Werkzeugen der Kontaktlinsenfertigung mit Konfigurationen arbeitet: Für jede individuelle Linse wird eine Gießform verwendet, die anschließend recycelt wird. Die Automatisierung dieses Prozesses hilft Bausch & Lomb, auch die Fertigungskosten unter Kontrolle zu halten.

(ID:43714675)