Новые стандарты: отраслевой союз Swiss Medtech, представляющий интересы швейцарской отрасли медицинской техники, использует 3D-лазеры для точной маркировки синтетического материала

Сложности

Широкий спектр производства является решающим конкурентным преимуществом Samaplast AG. В то же время это означает, что швейцарцам приходится обрабатывать огромное разнообразие синтетических материалов различного цвета. К ним относятся термопласты, такие как PEEK, PPSU, TPE, POM, а также саморассасывающиеся материалы. Детали очень разные: от плоских до сложных 3D-форм — все, что только можно себе представить. Например, шарниры для тазобедренных суставов из PPSU, которые не остаются в теле, а используются во время операции для проверки размера окончательного имплантата.

Samaplast AG производит в основном небольшие серии. «Обычно речь идет о количестве от одной до нескольких тысяч штук, — говорит Окле и добавляет, — но мы производим и крупные серии, исчисляемые миллионами». Большинство из них производится в чистом помещении. Требования к продукции в области медицинского оборудования очень высоки. Так что условия работы сложные. «Но это захватывает!» — утверждает Окле. При решении задач компания Samaplast AG может положиться на коллективный опыт своих 95 сотрудников. И одним из них является Штефан Шер (Stefan Schär). В качестве руководителя отдела финишной обработки и логистики он отвечает, в частности, за нанесение надписей лазером на медицинские изделия и имплантаты. Помимо серийных номеров, Шер и его команда наносят коды Data Matrix Code и UDI-коды. Предприятие использует лазеры Vektormark от TRUMPF уже 20 лет. Лазеры работают надежно, но на изделия круглой формы невозможно нанести маркировку без ее искажения.

Когда Кристофер Хойле (Christoper Hoyle), менеджер по продуктам ПО TRUMPF Schweiz, в 2019 году спросил Окле и Шера, не хотели бы они протестировать TruMark 6030 с программным обеспечением TruTops Mark 3D в качестве партнера по разработке, его предложение нашло благодатную почву. Совместными усилиями они отважились на телепортацию в третье измерение текстовой маркировки лазером.

Решения

Станок TruMark Station 5000, оснащенный маркировочным лазером TruMark 6030, программным обеспечением для нанесения надписей TruTops Mark 3D и системой обработки изображений VisionLine, скоро справит новоселье на производстве в Санкт-Маргретене. Он готов к дотошным испытаниям командой Samaplast. Окле вспоминает: «Мы не только смогли установить устройство без каких-либо временных затрат и затем провести испытания независимо от производства, но и изготовить технические детали. Возможность внести таким образом свой вклад в усовершенствование системы была для нас отличным шансом».

Его ожидания от лазерного решения очевидны: оптимальная читаемость и устойчивость к истиранию. И то, и другое — главные приоритеты для клиентов Samaplast AG. Даже многократная стерилизация паром, известная как автоклавирование, не должна повредить надписи. TruMark 6030 кажется в этом отношении идеальным решением. Это объясняется тем, что система обладает решающим преимуществом: благодаря своей 3D-функциональности она наносит надписи на заготовки даже сложной формы без оптического искажения маркировки.

Партнерство по усовершенствованию с такими клиентами, как Samaplast AG, также важно для разработчиков программного обеспечения TRUMPF: «Для того чтобы оптимизировать наше ПО в соответствии с потребностями медицинской отрасли, нам необходима прямая связь с практическим применением. Компания Samaplast AG стала идеальным и взыскательным партнером благодаря разнообразию сложных деталей и высоким требованиям к управлению и эффективности. Непосредственная обратная связь напрямую повлияла на дальнейшее усовершенствование нашего программного обеспечения, и сотрудничество оказалось чрезвычайно ценным».

Применение

«TruMark 6030 стал для нас настоящим квантовым скачком в плане качества», — говорит Штефан Шер. «Его можно использовать для быстрого и простого нанесения маркировки на имплантаты сложной формы, такие как шарниры для тазобедренных суставов. Мы загружаем STEP-файлы заготовок в программное обеспечение для нанесения надписей TruTops Mark 3D, позиционируем надпись, после чего все готово к первой маркировке».

В большинстве случаев все равно требуются фиксирующие оснастки, а положение заготовки, фиксирующей оснастки и лазера необходимо измерить заново. Благодаря VisionLine этот шаг больше не нужен для систем помощи при позиционировании из синтетического материала для имплантатов. «Мы выполняем нанесение маркировки на детали вообще без фиксирующих оснасток. Это дает нам огромные преимущества», — подчеркивает Шер. «Мы просто кладем деталь на рабочий стол, и процесс маркировки начинается за несколько простых шагов. Тем самым экономится много времени и денег», — объясняет Шер.

Библиотека параметров TruTops Mark 3D также предоставляет важное преимущество. «Например, если у меня есть заготовка из PEEK, я могу получить доступ к библиотеке и загрузить соответствующие параметры. Таким образом, у меня уже есть основа. В итоге мы быстрее оптимизируем процесс. Это помогает нам работать с большим разнообразием материалов», — говорит Шер.

Дополнительная мощность лазера также ускоряет операции. Результат: сокращение производственного времени. «В зависимости от заготовки мы работаем в три-четыре раза быстрее, чем раньше», — подчеркивает Шер. Теперь компания Samaplast AG наносит маркировку на рукоятку хирургической дрели за 30 секунд — раньше на это уходило более минуты.

Перспективы

Это в равной степени радует Окле, Шера и Хойле. В целом, они очень положительно оценивают итоги своего партнерства по разработке. «Сотрудничество с Samaplast AG было очень полезным для нашей компании», — говорит Кристофер Хойле из TRUMPF. «Предприятие однозначно ориентировано на инновации и любит мыслить нестандартно. Разумеется, они ожидают того же от своих партнеров, то есть от нас. Они бросили нам настоящий вызов, предложив сложные приложения для маркировки и предъявив высокие требования к программному обеспечению. Благодаря ценным идеям мы смогли усовершенствовать их». Преимущества очевидны и для Штефана Окле: «Мы получаем выгоду от тесного сотрудничества с TRUMPF на протяжении 20 лет. Благодаря партнерству мы имеем прямую связь с разработчиками и можем предоставлять им важную практическую информацию. Мы все от этого только выигрываем».

Он намерен придерживаться этой модели и в будущем — и у него уже есть новые идеи. Его видение заключается в том, что в будущем все детали будут маркироваться вообще без фиксирующих оснасток. До сих пор Samaplast сам строил их по принципу нулевой ошибки. Они должны быть очень точными, поэтому их производство требует больших затрат и времени. Загрузка установок также занимает время, поскольку каждую заготовку необходимо сначала закрепить на фиксирующей оснастке.

«Просто положите деталь на рабочий стол, искусственный интеллект распознает даже очень сложную 3D-геометрию, сравнит ее с 3D-файлом, определит маркировку и параметры и автоматически запустит процесс маркировки — это наша мечта на будущее», — говорит Окле. Возможно, это отправная точка для дальнейшего сотрудничества в области разработок? Ведь подходящего партнера в лице компании TRUMPF он уже нашел.

Редакция: 26.03.2024