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3-Schicht-Betrieb dank Automatisierung Hüftgelenke automatisiert und wirtschaftlich fertigen

Autor: Anne Richter

Stemcup Medical Products AG ist ein Hersteller von orthopädischen Hüftgelenksimplantaten. Um der gestiegenen Nachfrage nach Stemcup-Produkten auf wirtschaftlich vertretbare Weise nachkommen zu können, hat das Unternehmen die Fertigung der Hüftgelenkspfannen automatisiert, mit der Automationslösung Xcelerate X10 von Cellro.

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Automatisierung der Fertigung der Hüftpfannenimplantate mit dem Cellro Xcelerate X10.
Automatisierung der Fertigung der Hüftpfannenimplantate mit dem Cellro Xcelerate X10.
(Bild: Anne Richter, SMM)

Zürich ist eine Stadt mit Weltruf, viele Banken sind hier angesiedelt und renommierte Hotels. Fertigungsbetriebe findet man hier eher seltener. Doch es gibt Ausnahmen. Die Firma Stemcup Medical Products AG, Hersteller von medizintechnischen und orthopädischen Implantaten, ist so ein Beispiel. Direkt in Zürich hat das Unternehmen seinen Hauptsitz und genau an diesem Standort werden auch die Hüftgelenke gefertigt. Damit muss der Medizintechnik-Hersteller sich auf dem Weltmarkt behaupten. Als kleines, inhaber­geführtes KMU mit rund 20 Mitarbeitern braucht Stemcup geeignete Strategien, um mit den grossen Herstellern mithalten zu können.

Hervorgegangen ist Stemcup aus dem 1969 gegründeten Einzelunternehmen Xaver Kuoni. Der Vater des jetzigen Mitinhabers und Geschäftsführers Thomas Kuoni hat mit nur einer Maschine in einer Garage angefangen. Das Unternehmen entwickelte sich zu einem Zulieferer für medizinische Instrumente und auch für Hüftgelenke. Um nicht als Zulieferer abhängig zu sein, begann Stemcup ab 1994, eigene Produkte in Zusammenarbeit mit Ärzten zu entwickeln.

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Inverkehrbringer und Zulieferer von Hüftgelenksimplantaten gleichzeitig

Heute liefert Stemcup in der Schweiz, in Deutschland und in Österreich eigene Produkte, Hüftgelenksimplantate inklusive Instrumente, mit einem eigenen Außendienst direkt an die Spitäler. „Hier pflegen wir einen sehr engen Kontakt zu den Ärzten. Der Input von den Praktikern ist für die Entwicklung neuer Produkte sehr wichtig für uns“, erklärt T. Kuoni und ergänzt: „Gegenüber den Global Playern haben wir den Vorteil, dass wir Sonderwünsche effizienter erfüllen können. Die großen Hersteller bieten eher nur ein festes Standardsortiment an. Wir sind hier flexibler und heben uns mit einem besseren Service ab.“ Den restlichen, nicht deutschsprachigen Raum beliefert Stemcup über lokale Händler. Wichtige Exportländer sind Länder in der EU, aber auch außerhalb Europas wie beispielsweise Japan, Australien aber auch Indien oder Brasilien. Außerdem beliefert Stemcup als weiteres Standbein OEMs, also die bekannten global agierenden großen Hersteller von orthopädischen Implantaten. „Für uns bietet dieses Geschäft eine zusätzliche Absicherung. Aber hier ist der Preisdruck am größten“, berichtet T. Kuoni.

Nachfrage nach Hüftpfannen verdoppelt

Mit dieser Strategie ist Stemcup erfolgreich am Markt. Die Nachfrage nach Hüftgelenksimplantaten steigt kontinuierlich, auch wenn aufgrund der Coronavirus-Pandemie und der zahlreichen verschobenen Gelenksoperationen der Umsatz eingebrochen war. T. Kuoni erinnert sich: „Die Coronakrise hat uns im Frühling auch hart getroffen. Wir hatten fast von einem Tag auf den anderen nur noch rund 10 Prozent Umsatz. Danach gings wieder bergauf und heute haben wir etwa 90 Prozent vom normalen Umsatz zurück.“

Schon vor der Pandemie war Stemcup an seine Produktionsgrenzen gestoßen, der Bedarf an Hüftpfannen hatte sich verdoppelt und eine neue Investition war zwingend nötig: „Wir hatten zwei Möglichkeiten: entweder eine neue Maschine beschaffen und einen zusätzlichen Mitarbeiter einstellen oder wir automatisieren“, berichtet T. Kuoni. Ziemlich schnell fiel der Entscheid auf eine Automatisierungslösung und Michael Huber, der Produktionsleiter von Stemcup, hat die Schweiz. Maschinen Import AG kontaktiert, um sich beraten zu lassen. T. Kuoni konstatiert: „Mit einer Automationslösung können wir auch in der Nacht Werkstücke herstellen, das gewährleistet uns die benötigte Flexibilität.“ Mit der Automationslösung wurde die Fertigung der Hüftpfannenimplantate automatisiert. Zerspant werden die Implantate aus einer Titanlegierung auf einer Okuma LB2000 EXII.

Parameterlösung ermöglicht große Zeitersparnis beim Programmieren

Vier verschiedene Automationssysteme standen zur Evaluierung, entschieden wurde sich für den Xcelerate 10 vom niederländischen Automatisierungsanbieter Cellro, der von der Schweiz. Maschinen Import AG in der Schweiz vertrieben wird. Der Xcelerate ist ein automatisches Bestückungssystem für das Be- und Entladen von Zerspanungsmaschinen. „Ein Grund, uns für den Xcelerate zu entscheiden, war sicherlich die Kompaktheit der Anlage. Die Automatisierung braucht weniger Stellfläche als andere Lösungen, geht dafür aber mehr in die Höhe“, resümiert Stemcup-Produktionsleiter Michael Huber.

Ein weiterer wichtiger Vorteil des Xcelerates liegt für Stemcup in der parametrisierten Programmsteuerung, welche das Programmieren sehr vereinfacht. „Mit der Eingabe von nur wenigen Parametern generiert der Xcelerate das Programm selbst. So kann mit etwas Erfahrung das Programm in fünf Minuten erstellt werden. Denn die ganzen Roboterbewegungen fallen weg bei der Programmierung“, berichtet M. Huber. Bei Standardlösungen kann mit der parametrisierten Programmsteuerung sehr viel Zeit eingespart werden, was die Effizienz beim Programmieren enorm steigert.

Der Preisdruck, vor allem als Zulieferer für die großen Hersteller, ist sehr hoch, deshalb macht für uns die Automatisierung sehr viel Sinn.

Thomas Kuoni, Geschäftsführer Stemcup Medical Products AG

Durchdachte Flexibilität

Zusätzlich punktet der Xcelerate mit einer sehr durchdachten Flexibilität. Xcelerate X10 bietet Platz für bis zu fünf verschiedene Robotergreifer. Die Anlage kann mit verschiedenen Serien- und Produktgrößen beladen werden und ist dadurch universell und auch für kleinere Produktionsserien schon ab 5 Stück einsetzbar. Hinzu kommen Schubladen mit einem sehr einfachen Raster-Inlay-System, Trays und automatischer Greiferwechsel. Die Kommunikation zwischen Roboter und Maschinensteuerung ist sehr leicht einzurichten. Der Xcele­rate kommuniziert mit jeder Maschinenmarke, sowohl mit bestehenden als auch mit neuen Maschinen.

Überzeugend war für die Entscheider bei Stemcup nebst der umfassenden Beratung durch die Schweiz. Maschinen Import AG auch die gute Zusammenarbeit von Cellro mit dem deutschen Hersteller von Spanntechnik und Greifersystemen Schunk, denn Cellro verwendet in seinen Anlagen Robotergreifer von Schunk. „Wir verwenden das Schunk-Schnellspann-System mit Standard Backensatz. Eine gute Zusammenarbeit der beiden Anbieter ist eine wichtige Voraussetzung für eine prozesssichere automatisierte Präzisionsfertigung“, fasst M. Huber zusammen.

Für eine prozesssichere Qualitätsfertigung ist eine regelmäßige Wartung der Werkzeugmaschinen unerlässlich. Die Automation darf daher der Zugänglichkeit der Maschine für den Service nicht im Wege stehen. M. Huber berichtet: „Der Vorteil der Cellro-Anlage ist, dass sie innerhalb von 15 Minuten komplett verschoben werden kann, ohne dass Erhebungen im Boden zurückbleiben, denn das Nullpunkt-System der Anlage ist bodeneben versenkt.“

Ausgewählter Händler

Die Schweiz. Maschinen Import AG (SMI AG) ist Schweizer Handelspartner von Cellro und vertreibt alle Automationslösungen des Herstellers. Cellro wählt die Händler sorgfältig aus, denn die Automatisierungslösungen sind oft Teil eines großen Ganzen, was sehr viel Expertise erfordert. Die Experten der Händler von Cellro sind immer auf dem Laufenden über die neuesten Innovationen, um den Kunden bestmögliche Beratung und Service bieten zu können. Davon ist auch T. Kuoni überzeugt: „Die Schweiz. Maschinen Import AG hat uns eine sehr gute Beratungsqualität geboten und auch mit dem Service sind wir bisher sehr zufrieden.“ M. Huber ergänzt: „Die Beratung durch SMI war sehr angenehm und kompetent. Auch wurden alle zusätzlichen Optionen und Extras durch SMI perfekt umgesetzt.“

Konkurrenzfähig nur mit Automation

Noch ist die Cellro-Anlage nicht sehr lange in Betrieb, aber das Zwischenfazit bei Stemcup fällt positiv aus. „Der Preisdruck, vor allem als Zulieferer für die großen Hersteller, ist sehr hoch, deshalb macht für uns die Automatisierung sehr viel Sinn. Mit der Xcelerate-Lösung können wir die vielen kleinen Chargen auch über Nacht mannlos laufen lassen“, fasst T. Kuoni zusammen und ergänzt: „Die mannlose Fertigung soll dazu führen, dass wir die Produkte günstiger fertigen können. Das ist das A und O, um weiterhin als Schweizer Hersteller auf dem Weltmarkt konkurrenzfähig zu bleiben.“

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Dieser Artikel ist zuerst erschienen auf unserem Schweizer Schwesterportal www.maschinenmarkt.ch

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Über den Autor

 Anne Richter

Anne Richter

Redaktorin SMM