Digitalisieren, Automatisieren und Optimieren – die Lösungen von Brainlab aggregieren und korrelieren Patientendaten zu anatomischen digitalen Zwillingen. Sie werden mit KI und State-of-the-Art-Algorithmen kontinuierlich verfeinert. Mit der Fusion von virtueller und physisch vorliegender Faktenlage lassen sich erfolgskritische Informationen genau zum passenden Zeitpunkt, zum Beispiel während eines chirurgischen Eingriffs, dem Facharzt bereitstellen und verarbeiten. Die Prozessverantwortlichen von Brainlab, Hannah Durst, Director Operations, Olaf Ehlers und Senior Manager Supply Chain, Christian Bäuml, rekonstruieren die Gedankengänge vor drei Jahren im Vorfeld eines geplanten Insourcings in der Produktion. Ziel der Überlegungen damals war es, eine signifikante Fertigungstiefe an den Unternehmenssitz in München-Riem zu verankern.
Prozessablauf: erst Montage, dann Ergonomie
Im Rahmen einer Prozessanalyse wurde erfasst, wie ein erfolgreiches Produkt-Insourcing gestaltet sein müsste. Es war klar, dass im ersten Schritt kein Teilprozess mit Zerspanung in Frage käme. Vielmehr konzentrierte man sich zunächst auf beherrschbare Montagetechnologien für mechanische, elektrische und elektronische Komponenten mit den entsprechenden Begleitprozessen. Im nächsten Schritt kamen Überlegungen zu Ergonomie-Verbesserungen hinzu. Zudem wurde untersucht, wie sich durch Einsatz aktueller Technologien die betriebswirtschaftlichen Kennzahlen verbessern ließen. Als „Gamechanger“ bei den Überlegungen erwies sich die PTC Thingworx-Plattform zur Umsetzung von „Smart Connected Operations“ in der Produktion.
Gesicherte Lieferketten und Qualität durch Insourcing
Ziel des Insourcing-Projekts: die Komplexität der Lieferketten besser zu beherrschen und mit kürzeren Reaktionszeiten auf Nachfrageschwankungen zu reagieren. Auch bei der Prozesssicherheit im Änderungswesen wollte man im Supply Chain Management in neue Reifegrade vorstoßen. Und der immense Kapitaleinsatz, der zuvor über die Lieferkette verstreut war, sollte deutlich reduziert, die Produktionsqualität im Gegensatz insgesamt gesteigert werden. Christian Bäuml: „Wir haben uns ganz bewusst für eine hochintegrierte Lösung auf Basis von PTC-Technologien entschieden, wobei uns zugutekam, dass bereits PTC-Produkte seit geraumer Zeit erfolgreich bei uns im Einsatz waren.“
Das erste Insourcing-Produkt nennt sich Curve Navigation. Auf Seiten der Hardware besteht das schlanke, ansprechende Design aus einer mobilen Einheit mit Monitor und einem mobilen Haltesystem für schwenkbare Kameras. Es ist für den Einsatz im OP-Saal zertifiziert. Insgesamt werden pro Jahr etwa 300 derartige Systeme gefertigt.
Digitaler Assistent in der Produktion
Brainlab nutzt die Thingworx-Plattform von PTC, um die Fertigung mit der Konstruktion zu vernetzen. In der Konstruktion arbeiten zwölf Konstrukteure mit den CAD- und PLM-Systemen Creo und Windchill, beide von PTC. Entstanden ist in enger Zusammenarbeit mit dem PTC-Partner Inneo aus Ellwangen der so genannte Smart Operator Advisor, ein funktionsreicher digitaler Assistent für die Werker in der Produktion. Produktdaten erhält Smart Operator Advisor aus Windchill, auftragsbezogene Informationen aus SAP. Kepware OPC von PTC sorgt dafür, dass von zentraler Stelle aus die im Shopfloor genutzten Werkzeuge und Prüfgeräte ihre Betriebsdaten erhalten – etwa intelligente Akkuschrauber, die für den jeweiligen Arbeitsschritt passende Drehmomente bekommen. Ein WLAN-Funknetz ermöglicht die Konnektivität, sodass der Werker nur den Akkuschrauber auf die Schraube drücken muss und nach Vollzug der Verschraubung das Ergebnis regularienkonform automatisch an Smart Operator Advisor zurückgemeldet wird.
Daneben wurde erreicht, dass die Werker kaum noch manuelle Eingaben und Wechsel von Anwendungen wie zum Druck von Produktschilder oder Zeitbuchungen in SAP vornehmen müssen. All dies erfolgt automatisch innerhalb des Prozessablaufs.
Digitaler Assistent entlastet den Werker bei der Arbeit
Die zuständige Account-Managerin von PTC, Lea Loderer, ist von Brainlab begeistert: „Es ist schon sehr motivierend, mit Brainlab einen Kunden bedienen zu dürfen, der unsere Lösungen über weite Teile seiner Wertschöpfungskette einsetzt.“
Es beginnt mit der Produktentwicklung, in der die Konstrukteure Creo nutzen. Die generierten Daten werden in Windchill gezielt angereichert und verwaltet. Und in der Fertigung erhalten die Werker aktuelle Montageanweisungen über Smart Operator Advisor, der auf Thingworx basiert. Änderungen sind für jeden Beteiligten unmittelbar im Zugriff. Und die vernetzten Montage-Werkzeuge sind Teil eines End-to-End-Prozesses der Qualitätssicherung.“
Weiterentwicklung möglich, angepasst an die eigenen Bedürfnisse
Hanna Durst fügt hinzu: „Somit ist sichergestellt, dass es zu keiner Fehlhandhabung kommt. Die Werker können sich auf ihre eigentlichen Aufgaben konzentrieren. Die Arbeitserleichterung ist für die Werker spürbar, was das Vertrauen in den digitalen Assistenten nachhaltig stärkt. Mir gefällt sehr gut, dass sich durch die flexible Thingworx-Technologie der Operator Advisor gemäß unserer Anforderungen weiterentwickeln lässt“, lobt die Prozess-Verantwortliche. In der Tat gibt es viel zu tun, zum Beispiel um die Montageprozesse weiter zu optimieren.
Die Brainlab-Projektverantwortlichen arbeiten mit Inneo zusammen, um den digitalen Assistenten mit Funktionen anzureichern. Als Single Source of Truth für die Produktinformationen setzt Brainlab auf Windchill von PTC. Unter anderem dient es zur Freigabe berichtspflichtiger Datensätze gemäß FDA. Auch der Operator Advisor wird von Windchill-Daten gespeist. Andres Snoeckx, Senior Engineer Business Application bei Brainlab: „Wir haben mit Windchill über die Jahre sehr gute Erfahrungen gemacht, insbesondere in Hinsicht auf Prozesstreue. Dies ist gerade für streng regulierte Märkte ausschlaggebend.“ Aus den 3D-CAD-Daten wird in Windchill der 3D-Master mit allen Fertigungsinformationen erzeugt.
Erfolgreicher Projektabschluss: 96 % schnellere Fertigungszeit
Die Ergebnisse können sich sehen lassen. Vor dem Insourcing betrug die Durchlaufzeit für die Fertigung von Curve Navigation zwischen 90 und 105 Tage – vom Auftragseingang bis zur finalen Inbetriebnahme einschließlich Aufspielen der Software. Jetzt sind es vier bis sieben Tage. Zustimmung kommt auch aus dem Änderungsdienst. Auch hier verkürzt sich die Zeit bis zum Durchlauf des ersten geänderten Teils durch die Produktion deutlich. Heute läuft nicht nur die Serienproduktion von Curve Navigator erfolgreich: Auch weitere Produkte werden inzwischen in Serie gefertigt.
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