生產品質全球保持一致
Aesculap AG 地處德國南部的醫療技術重鎮圖特林根,作為醫療技術企業貝朗的外科事業部,該公司主要從事外科和醫療技術產品的生產。該基地的工程副總裁 Marc Laufer 解釋說:「我們在此生產三種不同的產品組:用於骨科領域的手術器械和植入物。」第三家工廠則生產用於存放和處理手術器械的無菌容器,以及在手術室使用的電池供馬達器的馬達系統。Marc Laufer 與他的同事們每天都要處理種類繁多的產品。
這種情況並非圖特林根獨有,在該公司全球的其他生產基地也是如此——例如中國大陸蘇州的工廠。Charlie Zhu 負責「中國器械基地」生產區的雷射應用:「我們這裡每年都要生產一百萬件手術器械。其中有骨科打孔器和 600 多種標準器械,如鑷子、剪刀和無菌容器。」
挑戰
身為 Aesculap 公司圖特林根總部的系統和安全以及生產數位化主管,Felix Schmidt 要負責多種應用。「我們的垂直整合程度很高。對於製造產品所需的鈑金零件,我們可自行實施焊接、清潔、折彎、沖裁以及切割。」主要應用之一是雷射標刻。「在我們的全球標刻資料庫中大約有 30,000 個項目。範圍之廣——涵蓋了各種產品組,而且還涉及到了各種各樣的材料。」例如手術器械所需的合金鋼,無菌容器所需的鋁材,以及植入物所需的鈦材與合成材料。「我們也生產了很多特殊材料塗層的利基市場產品。」Marc Laufer 還補充道:「我們目前有 18,000 件成品和 29,000 件半成品。成品的批量生產件數範圍為 1 至 1,800 件。平均的批量生產件數則為 40 件。由此可見,批量生產過程就必須順暢無阻地快速進行,並且從上個訂單切換到下個訂單的這一過程也必須簡單快捷。」該公司的圖特林根工廠使用 15 台 TruMark 和 10 台 TruMicro Mark 雷射器進行標刻。
;在中國工廠,100 萬件手術器械的巨大產量也同樣是透過 10 到 200 件的小批量來完成的。該工廠為此使用了四台雷射雕刻機和一台雷射焊接設備。Alex Xu 是該工廠的生產主管。他說:「優質可靠的雷射機組對我們來說至關重要。只有這樣,我們才能快速生產出品質一貫優秀的產品。」
解決方案
Aesculap 公司採用統一的方法來驗證全球各家工廠的流程。圖特林根團隊負責前期工作,然後再將流程和參數分發給其他基地。Marc Laufer 解釋道:「我們是技術領導力量,我們會進一步開發流程並將其推廣到全球。」為了確保生產流程在全球範圍內完全統一且運轉正常,Aesculap 公司 30 年來一直選擇信賴 TRUMPF 的雷射器和機台。「從一個供應商就能獲得所有設備,這對我們來說是一個決定性優勢。只有這樣,我們全球所有的工廠才能步調一致,統一標準。」
迪琴根的雷射專家們目前正著手一個重大專案:在隨後幾年,所有雷射雕刻機都將陸續被超短脈衝雷射機 TruMicro Mark 系列取代。Felix Schmidt 認為該技術的優勢顯而易見:「得益於微紋理化,我們能夠施加更加持久耐用的標籤。因為相較於雕刻,微紋理化的標籤不會因為清洗而緩慢形成氧化層。」此外,在生產過程中產生的燃燒殘渣也更少。這樣就無需在事後進行手工清洗。Schmidt 說:「超短脈衝雷射機讓我們的工作更加高效。除此之外,它還具有恒定的雷射功率。」
落實
說到超短脈衝雷射機,Marc Laufer 和 Felix Schmidt 曾於 2020 年在圖特林根啟動了一台測試設備。然後,他們就在生產條件下進行了六個月的流程測試並擬定了標準。Laufer 補充道:「最大的挑戰就是要將各種要求協調一致。一方面是我們必須要生產不常見且批量很小的特殊產品,另一方面則是我們也需要生產通常批量很大的產品。所有這些流程之後都必須在機台上正常運轉,無論是在我們全球的哪家工廠。」
針對軟體介面的要求也變得非常嚴苛:Aesculap 公司使用自家的 UDI 管理系統,整個訂單處理過程均透過該系統完成。該團隊與 TRUMPF 共同開發了一種連接器,其可整合到 TruTops Mark 的介面之中。Aesculap 公司利用 TRUMPF 的 VisionLine 軟體來定位標記。預計在未來,它還能有助於提高二維碼的品質。「此前的測試都是透過一個外接振鏡頭在一個後置加工步驟中進行的」,Marc Laufer 解釋道。「未來我們希望將這該步驟直接整合到標刻過程之中,從而提高生產速度。」
正如 Felix Schmidt 所述,這項工作物有所值:「我們已創建了一項機台標準,並且可將這些參數提供給我們的其他工廠。」與此同時,數台裝備 TruMicro Mark 2030 雷射器的 TruMark Station 7000 現已投入使用。其中一台於一月份就已在中國大陸投入使用。穩定的雷射功率令 Alex Xu 印象深刻:「其他廠家的設備總是存在功率波動,但新型的超短脈衝雷射機到現在為止還不存在這樣的問題。」此外,中國大陸團隊當時就能夠很快地將這種新型雷射器投入運行:一月份安裝完畢,二月份就已經開始批量生產。
展望
到目前為止,Aesculap 公司的許多生產步驟仍是手動進行的,但自動化這項議題早已困擾身處圖特林根的 Marc Laufer 和 Felix Schmidt 多時。「由於我們的產品複雜多樣,並且批量件數也是變化不斷,所以必須仔細審視自動化在哪些方面能夠發揮切實作用」,Laufer 強調道。「單單將標刻過程自動化並無任何意義,上游和下游生產步驟也必須進行調整。」不過團隊已經開始摸索了:一台 Cobot 已裝備了一套 TruMark Station 7000,TruMicro Mark 雷射器則在該設備上對鋸片進行標刻。
雙方都堅信,TRUMPF 是邁向下一步目標的優質合作夥伴。Schmidt 說:「技術令人信服且支援服務的可利用性很高,TRUMPF 也因此脫穎而出。無論在世界上的哪個角落,只有我們在某個國家的工廠出現故障,TRUMPF 總是能及時提供幫助。」
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版本日期:2024.08.28