Medizinisches Verbrauchsmaterial – wie zum Beispiel Kanülen – muss in großen Mengen und mit hoher Qualität herstellbar sein. Das schaffen Produktionsanlagen, die als hochspezialisierte Sonderlösungen konzipiert sind: Für einen Bearbeitungsschritt brauchen sie nur wenige Sekunden und laufen absolut zuverlässig.
Da jedes Produkt spezifische Eigenheiten aufweist, variieren auch die Montageschritte in der Anlage – die Entwickler müssen eine Anlage also immer anpassen. „Standardisierung ist da nur eingeschränkt möglich“, erklärt Andreas Höcherl, der bei der Strama-MPS Maschinenbau GmbH & Co. KG aus Straubing den Bereich Innovation & Strategic Projects Medtech leitet. Doch Vorteile wie die kürzere Entwicklungszeit, die sich aus einer Standardisierung ergibt, wollten die Ingenieure auf jeden Fall nutzen.
Shuttles mit Transportschiene bewegen Medizinprodukte zur Montage
In ihrer Montageanlage Promocurve, die sie speziell für medizinische Verbrauchsgüter konzipiert haben, setzen sie daher das Standard-Transportsystem Supertrak ein. Dieses hat die B&R Industrial Automation GmbH aus dem österreichischen Eggelsberg entwickelt. Supertrak ist ein modulares flexibles Track-System. Seine Shuttles bewegen sich auf einer Transportschiene und sind durch Elektromagneten angetrieben.
Die Ingenieure von Strama-MPS nutzen das System in bisher drei Maschinenmodulen für ihre Montageanlagen. Diese sind so definiert, dass sie sich entsprechend der Anforderungen zu kompletten Anlagen kombinieren lassen. Das Anlagenkonzept bleibt dabei immer das gleiche. „Wir haben damit die Standardisierung in unserer Anlage auf ein neues Niveau gehoben und können trotzdem flexibel reagieren“, fasst Höcherl zusammen.
Simulation der Linearmodule vereinfacht Engineering
Die Zahl der erforderlichen Linearmodule und die Leistungsversorgungsmodule, die für den Betrieb der Shuttles erforderlich sind, variiert dabei. „Was wir im Einzelnen brauchen, lässt sich mit der Simulationskomponente der Engineering-Software von B&R aber schon in der Planungsphase sicher eruieren“, berichtet Höcherl. „Wir können also aufgrund der Standardisierung und der Simulation viele Komponenten früher als bisher und mit weniger Abstimmungsaufwand bestellen sowie die Module bauen.“ Das leiste einen wichtigen Beitrag zur Liefersicherheit. „Zudem fallen weniger Engineering-Stunden an, und wir können uns ganz auf die Auslegung der Prozessstationen und Montageabläufe konzentrieren.“
(Bild: Strama-MPS)
Welches Potenzial im Anlagenkonzept und in der Transporttechnik steckt, demonstriert Strama-MPS potenziellen Kunden am Beispiel einer Prototypenanlage, auf der Kanülen geprüft und montiert werden. Der Prototyp ist mit einem Linearmodul des Supertrak-Transportsystems ausgestattet und zeigt sechs Prüf- und Montagestationen. Die Taktzeit für die Montage beträgt 1,7 s. Da aber jedes Transport-Shuttle mit einem Werkstückträger für vier Kanülen bestückt ist, die die Montageschritte in den Stationenparallel durchlaufen, beträgt die rechnerische Taktzeit pro Kanüle sogar nur 0,4 s.
Vier Kanülen auf einem Shuttle fahren einzeln vor die Kamera
Es gibt in der Promocurve-Anlage auch Prozessstationen, die weniger als die Taktzeit in Anspruch nehmen. Sie lassen sich besonders effizient gestalten, da die Supertrak-Shuttles frei positionierbar sind. Sie fahren die Kanülen an der Messstation zum Beispiel einzeln vor dieKamera. Mit solchen Einzelaufnahmen ist eine höhere Auflösung erreichbar, so dass sich Fehler besser detektieren lassen. Nehmen Prozesse hingegen mehr als die geplante Taktzeit von 1,7 s in Anspruch, lässt sich die geplante Taktzeit durch ein Verdoppeln der betreffenden Station und Verteilen der Shuttles auf die beiden Stationen aufrechterhalten.
(Bild: Strama-MPS)
Jedes Linearmodul des Supertrak-Systems ist 2 m lang und 2,3 m tief und bietet Platz für bis zu 16 Prozessmodule, wie Höcherl hervorhebt. Damit lassen sich Anlagen mit 48 und mehr Stationen aufbauen. Die hohe Stationsdichte erreichen die Ingenieure von Strama-MPS, weil sie die Stationen wegen der kompakten Bauweise von Supertrak sowohl innerhalb als auch außerhalb des Schienenovals platzieren können. „Damit passte Supertrak optimal zu unserem Anlagenkonzept“, fügt Höcherl an. „Gerade im Reinraum, in dem unsere Kunden ihre Medizintechnikanlagen betreiben, ist jeder eingesparte Quadratzentimeter wertvoll.“
Auch in den Kurvenbereichen ist noch Platz für weitere Stationen
Damit sind aber noch nicht alle Möglichkeiten des Anlagenkonzepts ausgeschöpft. So ließen sich bei Bedarf weitere Stationen, wie zum Beispiel Be- und Entladestationen, in den Kurvenbereichen der Eckmodule installieren.
(Bild: Strama-MPS)
Neben der kompakten Bauweise waren die hohe Traglast, die Positionierungsgenauigkeit und das GMP-konforme Design wichtige Aspekte bei der Auswahl des Transportsystems. Und Höcherl lobt die Art der Zusammenarbeit. „Wir wollen mit unseren wichtigsten Lieferanten vertrauensvoll auf Augenhöhe kooperieren, uns gegenseitig unterstützen und technologisch voranbringen. Allen voran muss das Gesamtpaket überzeugen, und das hat B&R geschafft.“
Weitere Infos: www.br-automation.com
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In der Montageplattform Promocurve kombiniert Strama-MPS
Bewährtes mit Neuem. Eine Königswelle mit Kurvenscheiben steuert die mechanischen Bewegungsabläufe der Stationen, angetrieben vom Servomotor. Für die Inspektion der Produkte ist KI mit am Start.
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