Medtec 2012: Prozessintegration reduziert Stückkosten

Während der Medtec Europe vom 13. bis 15. März in Stuttgart zeigt der Spritzgießmaschinenbauer und Automatisierungsexperte ENGEL AUSTRIA, wie sich bei der Herstellung von Einwegspritzen ein kompletter Arbeitsschritt und zudem Rohmaterial einsparen lassen. Der Trend geht zu einem höheren Prozessintegrationsgrad, denn auch in der Medizintechnik steigt der Kostendruck.

Statt wie herkömmlich die Nadeln in den Spritzenkörper einzukleben, werden sie mit der neuen Fertigungslösung direkt mit Kunststoff umspritzt.

Im Mittelpunkt der hochintegrierten und hochautomatisierten Fertigungszelle am Messestand 4414 in Halle 4 steht eine vollelektrische ENGEL e-motion 200/100 T Spritzgießmaschine in Reinraumausführung mit 100 Tonnen Schließkraft, auf der Einwegspritzenzylinder inklusive Nadeln in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Die Nadeln werden dafür vereinzelt und von einem servomotorisch angetriebenen Linearroboter in das 4-fach-Pilotwerkzeug von ZAHORANSKY eingesetzt. Nach dem Umspritzen mit einem Cyclo-Olefin-Copolymer (COC) werden die Spritzenkörper von einem ENGEL easix Mehrachs-Industrieroboter aus dem Werkzeug entnommen. Da die Entnahme parallel zum Einsetzen eines neuen Satzes Nadeln erfolgt, erreicht die Anlage besonders kurze Zykluszeiten. Das integrierte Verfahren ist ein Novum gegenüber dem herkömmlichen mehrstufigen Prozess, bei dem zunächst die Nadelhalter im Spritzguss gefertigt und die Kanülen später eingeklebt werden.

In der Praxis lassen sich in die Fertigungszelle zusätzlich Folgestationen bis hin zum Verpacken der einsatzfertigen Spritzen integrieren. Da kein Klebstoff mehr benötigt wird und das COC eine Barrierefunktion übernimmt, eignet sich die auf der Medtec präsentierte Anwendung auch zur Herstellung vorbefüllter Spritzen, die bislang ausschließlich aus Glas gefertigt werden. „Vorbefüllte Spritzen verzeichnen einen wachsenden Marktanteil“, betont Christoph Lhota, Leiter der Business Unit Medical bei ENGEL AUSTRIA, „aus zwei Gründen: Zum ersten werden Fehler beim Dosieren des Wirkstoffs zuverlässig ausgeschlossen und zum zweiten reduziert sich der Verpackungsaufwand, da der Applikator zugleich die Verpackung darstellt.“

ENGEL realisiert dieses Messeexponat gemeinsam mit Systempartnern. ZAHORANSKY, Freiburg/Deutschland, zeichnet außer für das Werkzeug auch für das System zum Vereinzeln und Zuführen der Nadeln verantwortlich. Der ENGEL easix Roboter basiert auf einem TX 90 von Stäubli Tec-Systems, Bayreuth/Deutschland. Als Kunststoffverarbeiter ist Transcoject, Neumünster/Deutschland, am Projekt beteiligt.

Mehrachsroboter einfach zu bedienen
Mit dem Messeexponat setzen ENGEL und seine Systempartner nicht nur in puncto Wirtschaftlichkeit neue Maßstäbe, sondern auch hinsichtlich einer einfachen Bedienung der Fertigungsanlage. Die Steuerung des Mehrachsroboters ist vollständig, das heißt ohne Euromap 67-Schnittstelle, in die CC 200-Steuerung der Spritzgießmaschine integriert. Dadurch lässt sich der Roboter mit den gewohnten einfachen Befehlen der Spritzgießmaschinensteuerung bedienen. Aufgaben, für die bislang ein Programmierer hinzugezogen werden musste, kann nun das Maschinenbedienpersonal selbst durchführen. Um trotz der vereinfachten Bedienung den vollen Funktionsumfang zu erhalten, bietet die Steuerung dem Anwender unterschiedliche Userlevels an, von der einfachen Ansicht bis zur vollen objektorientierten grafischen Ablaufdarstellung. Ein weiterer Vorteil der Steuerungsintegration ist die gemeinsame Datenspeicherung von Maschine und Roboter, die nicht nur die Effizienz steigert, sondern gleichzeitig für ein höheres Maß an Prozesssicherheit sorgt.

 
Effizienzpotenziale ausschöpfen
„Die Prozessintegration gewinnt in der Medizintechnik immer weiter an Bedeutung“, so Christoph Lhota. „Die Automobilindustrie, die schon länger einem kontinuierlich steigenden Kostendruck unterliegt, ist hierfür ein Vorbild. Sie zeigt das große Potenzial auf, das es in der Medizintechnik noch auszuschöpfen gilt.“

Ein weiterer Trend in der Medizintechnik geht hin zu großen elektrischen Maschinen, die zunehmend auch für Mehrkomponententechnologien eingesetzt werden. „Ein Treiber dieses Trends ist der sich verstärkende Einsatz hochfachiger, großer Werkzeuge für vergleichsweise kleine Artikel mit hohen Anforderungen an die Präzision“, so Lhota.

Aus einer Hand
Höchste Produktsicherheit, absolute Reinheit und Präzision, lückenlose Dokumentation und Rückverfolgbarkeit – keine andere Branche stellt höhere Anforderungen als die Medizintechnik. Mindestens ebenso wichtig wie die technischen Anforderungen ist das Vertrauen in den Partner auf Zulieferseite. Deshalb widmet sich bei ENGEL ein eigener Geschäftsbereich ausschließlich den Anwendern in der Medizintechnik. Dank seines eigenen Reinraums im Werk Schwertberg und einer Reihe daraus resultierender Reinraum-Maschinenkonzepte verfügt ENGEL über jahrelange Erfahrung und hohe Reinraum-Kompetenz. Gemeinsam mit namhaften Partnern bietet ENGEL medical komplexe Reinraum-Systemlösungen aus einer Hand – von der Maschine über die Automation, das Werkzeug und die Peripherie bis hin zum BDE-System.