Wenn Design- und Produktionsprozess für medizinische Textilien gekoppelt werden, verkürzen sich die Entwicklungszeiten, und die Produktqualität steigt. Integrative und digitalisierte Produktionsprozesse sind die Voraussetzung dafür – Industrie 4.0 lässt grüßen.
Ein etabliertes textiles Fertigungsverfahren ist die Flechttechnologie, die zum Beispiel bei der Herstellung von Nahtmaterial, künstlichen Kreuzbändern oder peripheren Stents eingesetzt wird. Die Flechttechnologie ist so vielseitig, dass sogar individuelle Produkte wie geflochtene Stents hergestellt werden können. Allerdings haftet dem Flechten der Ruf an, dass es einen hohen manuellen Aufwand für das Einrichten der Flechtmaschine mit sich bringt.
Doch die Industrie entwickelt sich weiter, und das Kredo der Vernetzung, das heute unter dem Begriff Industrie 4.0 zusammengefasst wird, bringt vielen Unternehmen Vorteile in der Fertigungskoordination, -ausführung, -planung und Produktentwicklung. Diese Vorteile lassen sich auch für das Flechten nutzen. Mitarbeiter der Aachener Gemini Business Solutions GmbH entwickeln derzeit eine Lösung, die den automatisierten Materialwechsel auf einer konventionellen Stent-Flechtmaschine ermöglicht.
In der Fertigungskoordination werden hierfür die personalisierten, auf den Auftraggeber zugeschnittenen Vorgaben zu Flechtmaterial und -muster sowie Stentdesign übermittelt. Da die Übertragung über eine Netzwerkanbindung erfolgt, ist sie standortunabhängig. Diese Datensätze können in verschiedenen Materialkombinationen verarbeitet werden. Denkbar sind zum Beispiel resorbierbare Polymerfilamente, um Medikamente in den Stent zu inkorporieren, und Nickel-Titan-Drähte mit Formgedächtnisfunktion, wie sie zur Herstellung selbst-expandierender Stents verwendet werden. Was gewünscht ist, wird im digitalen Stentkonfigurator festgelegt, der für das Flechtmuster sowie für die Materialien mehrere Optionen bietet.
Vorteile dieser Art von Automatisierung sind niedrigere Kosten und reduzierte Rüstzeiten. Auch individuelle unternehmerische Anpassungen an Massenproduktion und Losgröße Eins sind möglich, wobei die hohe Produktqualität beibehalten wird.
Die Innovation, die hinter dieser integrativen Automatisierungslösung steckt, liegt zum Einen darin, dass die Maschine über ein Assistenzsystem mit dem Maschinenbediener kommuniziert. Zum Anderen spielt der automatisierte Materialwechsel eine große Rolle, wobei die Steuerung über mobile Endgeräte erfolgt – über die auch das Stentdesign beeinflusst werden kann. Eine Lösung in dieser Form wurde bisher noch nicht realisiert.
Mit dieser Lösung ist ein höherer Automatisierungsgrad der einzelnen Prozessschritte zu erreichen. Damit sinken die Komplexitätskosten, die bisher zum Beispiel für Kommunikation und Koordination anfallen. Arbeits-, Prozess- und Wertschöpfungskette werden vielmehr integriert. Weitere Vorteile sind verkürzte Entwicklungszyklen sowie gleichbleibende Qualität, da weniger manuelle Tätigkeiten im Produktionsprozess erforderlich sind.
Präsentiert wird die neue integrative Stentproduktion erstmals auf der Internationa- len Textilmaschinen Ausstellung (ITMA) im November in Mailand. Die „Industrie-4.0“-Prozesszelle wird dort den gesamten Prozess vom Geflechtdesign über die parallel ablaufende Logistik und Auftragsbearbeitung bis hin zur in Echtzeit ablaufenden Geflechtproduktion darstellen.
Dr. Fabian Schreiber Gemini Solutions, Düsseldorf
Datensätze können in verschiedenen Materialkombinationen verarbeitet werden
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