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Maschinenfabrik Berthold Hermle

5-Achs-Simultanbearbeitung: Implantate Just-in-time automatisiert fertigen

| Autor/ Redakteur: Edgar Grundler / Mag. Victoria Sonnenberg

Für die auftragsgesteuerte Herstellung hochpräziser Implantate innerhalb 24 Stunden setzt der Schweizer Hersteller und Anbieter von medizinischen Produkten für die Osteosynthese Medartis AG auf Bearbeitungszentren und Robotersysteme von Hermle.

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Auf dem Bild zu sehen ist der Aufbau des kompakten Bearbeitungszentrums C 12 U mit den drei Achsen im Werkzeug und Verfahrwegen von X-Y-Z = 350-440-330 mm sowie zwei Achsen (A und C) im Schwenkrundtisch mit 320 mm Durchmesser für optimale Werkzeuganstellungen.
Auf dem Bild zu sehen ist der Aufbau des kompakten Bearbeitungszentrums C 12 U mit den drei Achsen im Werkzeug und Verfahrwegen von X-Y-Z = 350-440-330 mm sowie zwei Achsen (A und C) im Schwenkrundtisch mit 320 mm Durchmesser für optimale Werkzeuganstellungen.
(Bild: Medartis AG)

Die Schweizer Medartis AG entwickelt und vertreibt Titanschrauben und -platten sowie chirurgische Instrumentarien und Systemlösungen für die Osteosynthese im Bereich des Gesichtsschädels und der Extremitäten. Gemäß dem Motto: „Precision in Fixation“ haben praxisnahe Entwicklungen, funktionsorientierte Innovationen, höchste Fertigungs- und Produktqualität sowie termingerechte Belieferung und umfassende Service-Leistungen oberste Priorität.

Am Hauptstandort in Basel arbeiten rund 230 Mitarbeitende in den zentralen Bereichen Entwicklung, Fertigung, Logistik und Administration. Ziel aller Bestrebungen von Medartis AG ist es, mit exklusiv entwickelten Technologien, eigenen Produkten und partnerschaftlichen Kundenbeziehungen die Ärzte mit innovativen Systemlösungen zu versorgen und damit die Lebensqualität deren Patienten nachhaltig zu verbessern. Den steigenden Ansprüchen an medizintechnische Produkte jederzeit gerecht zu werden, lautet eine der großen Herausforderungen, nicht zuletzt das Prototyping und die Produktion der Titanschrauben und -platten sowie entsprechende chirurgische Instrumente betreffend. Dafür braucht es zum einen hoch qualifiziertes, motiviertes Personal, und zum anderen hoch leistungsfähiges Equipment.

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Vom Prototypen bis zur Fertigung

Peter Scheuble, stellvertretende Produktionsleiter und Leiter Fertigungstechnik Plattenfertigung, sagt zu den Prozessabläufen von der Forschung und Entwicklung über die Erstellung und den Test von Prototypen bis zur Fertigung besagter Implantate: „Unsere Ingenieure konstruieren die ersten Musterimplantate, und wenn das Design den Anforderungen entspricht, erstellen wir die ersten Prototypen. Die Abteilungen Fräsen und Drehen werden hier von Anfang an voll eingebunden. Sind die Anwendungstests erfolgreich abgeschlossen, erfolgt der Design- und Datentransfer für die Serienfertigung. Unsere Produktionsfachleute in der Plattenfertigung arbeiten an CNC-Fräs- und Dreh-Bearbeitungszentren, die je nach Auslastung teilweise mannlos bis zu dreischichtig betrieben werden.

Im speziellen Segment 5-Achs-Simultanbearbeitung setzen wir vor allem auf Hochleistungs-Bearbeitungszentren von Hermle, die wir unter anderem mit Robotersystemen für die vollautomatische Serienfertigung ausgerüstet haben.“

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Dass sich die Entwicklungs-, Innovations- und Produktionsprozesse dabei an allen Abläufen gemäß der EU-Richtlinie für Medizinprodukte DIN EN ISO 13 485 sowie den Forderungen der amerikanischen FDA ausrichten, versteht sich von selbst. Nach erfolgter Zulassung und parallel dazu in Eigenregie erstellter parametrisierten Hintergrund-Prozesse wird zum Beispiel auf den Hermle-Bearbeitungszentren die Chargen- und Serienfertigung von Implantaten aus Titan durchgeführt. Die Entscheidung, Hermle-Bearbeitungszentren zu nutzen, geht schon auf das Jahr 2001 zurück, als für den Prototypenbau ein erstes Bearbeitungszentrum C 600 U beschafft wurde.

Hermle-Maschinen zeigten sich stabiler und präziser im Vergleich

Durch die hohe Zuverlässigkeit dieses Bearbeitungszentrums kam es folglich mit wachsendem Geschäft sukzessive zur Beschaffung von weiteren Bearbeitungszentren vom Typ Hermle C 30 U, und schließlich in den Jahren 2015 beziehungsweise 2017 zum Kauf von 5-Achs-Bearbeitungszentren C 12 U mit Robotersystem RS 05. Roger Hänggi, Fertigungstechniker in der Abteilung Plattenfertigung Medartis AG, zu den Entscheidungs-Kriterien für die Hermle-Bearbeitungszentren: „Wir haben hier sehr hohe Genauigkeitsansprüche an die Toleranzen. Die praxisgerecht für die mehrachsige Präzisionsbearbeitung konstruierten Hermle-Maschinen mit der Gantry-Bauweise und der 2-Punkt-Aufhängung des Schwenkrundtisches zeigten sich deutlich stabiler und präziser als Wettbewerbs-Produkte, die wir vorher im Einsatz hatten.“

Da sich, wie zuvor schon angedeutet, die Geschäfte fortlaufend sehr gut entwickelten, und so oder so weitere Fertigungskapazitäten geschaffen werden mussten, entschlossen sich Marc Käser, Produktionsleiter Plattenfertigung und Kollegen zum weiteren Investment in 5-Achs-Bearbeitungszentren von Hermle. Einerseits sind diese Fertigungszentren wie die anderen auch universell nutzbar, andererseits werden sie bei Medartis vor allem für die Bearbeitung von Teilefamilien/-gruppen eingesetzt. Die große Anzahl an verschiedenen Implantaten können mit der Unterstützung durch das automatisierte Werkstück Handling RS 05 sowohl auf den Bearbeitungszentren C 30 U als auch auf den Bearbeitungszentren C 12 U gefertigt werden. Die kompakte Bauweise der C 12 U mit ihren trotzdem großen Verfahrwegen ermöglicht es komplizierte Geometrien auf kleiner Aufstellfläche herzustellen. Zur Abdeckung aktueller und zukünftiger Implantate sind die Maschinen mit Zusatzmagazinen ZM 35 (plus 35 Werkzeugen) ausgerüstet, sodass pro Maschine insgesamt 71 Werkzeuge zur Verfügung stehen. Da die Bearbeitungszentren hinsichtlich Hauptspindel, Steuerung und Werkzeugaufnahme, Robotersystemen RS 05 und weiteren Features identisch ausgerüstet sind, ist es möglich hoch flexibel auf jeder Maschine jedes Implantat herzustellen. Nicht zuletzt sorgen die ausgeklügelten, von Medartis selbst konstruierten und gebauten Palettensysteme, für einen reibungslosen und teilautonomen Schichtbetrieb.

Maschinenverfügbarkeit garantiert 24/h-Lieferservice

Abschließend führt Scheuble aus, warum sich das weitere Investment in Hermle- Bearbeitungszentren für Medartis AG ausgezahlt hat und dies nach wie vor der Fall ist: „Wir fräsen zum Beispiel auf den Bearbeitungszentren C 12 U die komplexen Implantate und dafür steht uns immer genügend Drehmoment-Power zur Verfügung. Die Maschinen arbeiten sehr zuverlässig, sind und bleiben auch mit zunehmendem Alter sehr genau, bieten eine sehr gute Zugänglichkeit und weisen, bezogen auf unsere Anforderungen, ein sehr gutes Störkonturverhalten auf. Hermle ging auf unsere Wünsche ein, reagiert immer kurzfristig auf Zuruf, und überzeugt uns immer wieder durch eine sehr hohe Servicebereitschaft und -qualität.

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* Edgar Grundler ist freier Fachjournalist in Allensbach.

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