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Aesculap: Konzept "Alles aus einer Hand" überzeugt!
Erweiterung Richtung Vollautomation / Technik und Betreuung von exeron funktionieren


Die gleichermaßen wirtschaftliche Herstellung chirurgischer Instrumente und Erodierelektroden stand im Vordergrund, als es um eine Investition in die Erweiterung einer bestehenden Fräs- und Erodierzelle beim Medizintechnikhersteller Aesculap in Tuttlingen ging. Das Ziel: schneller und kostengünstiger werden, und zwar in der Produktion für alle drei Werkzeugbau- Standorte der Unternehmenstochter von B.Braun in Tuttlingen, Polen und Malaysia. Hans Keller, Leiter der Technology-Area Werkzeug- und Umformtechnik bei B.Braun, erklärt, wie dies mit Hilfe von exeron gelang.

Aesculap und B. Braun bewegen sich als Weltfirmen mit hervorragendem Ruf in der Medizintechnik in einem Umfeld, in dem Bauteilgeometrien zum Teil so klein, filigran und komplex ausgeführt werden müssen, dass sie nicht mehr im Fräsverfahren hergestellt werden können. Deshalb kommt die Senkerosion als Verfahren zum Einsatz. Um hier schneller und kostengünstiger produzieren zu können, entschloss man sich in Tuttlingen nicht nur zur Aufstockung der Erodierleistung in der automatisierten Werkstückbearbeitung, sondern auch zu einer Erweiterung der Automationskapazitäten. Mit den in diesem Zuge eingeführten Nullpunktspannsystemen konnten darüber hinaus auch Defizite in Präzision und Bearbeitungsgeschwindigkeit beseitigt werden. Die Gesamtanlage arbeitet mittlerweile so zuverlässig und autark, dass die Bediener sie auch über die Wochenenden durchlaufen lassen.

Die Komponenten der Automationslinie
Nach der Erweiterung im Oktober 2018 besteht die Automation jetzt aus folgenden Komponenten:

  • 2 Senkerodiermaschinen EDM 312 MF 30
  • 1 Fräsmaschine HSC 300
  • 1 Zeiss Duramax-Messmaschine
  • 1 Erowa Reinigungsstation RoboSPA
  • 2 Erowa Rotary mit je 90 Elektroden- und zehn Werkstückplätzen
  • 1 lineares Erowa Robot-System ERSL mit fünf Metern Verfahrweg
  • Jobmanagement-Systemsoftware und Prozessleitsystem von Certa
  • Zentrale Absaugung

Generalunternehmer exeron
Die Zusammenarbeit mit exeron bzw. den Vorgängern des Unternehmens geht laut Hans Keller bis ins Jahr 1995 zurück. Persönliche Kontakte zwischen den Unternehmen, die enge Kooperation über die Jahre hinweg und auch die Möglichkeit, in technischen Dingen seitens Aesculap mitgestalten zu können, seien ausschlaggebende Faktoren gewesen, sich auch für die vollautomatisierte Bearbeitungszelle und deren Erweiterung zu entscheiden – und „alles aus einer Hand“ vom Generalunternehmer exeron zu beziehen. Im Zuge der Anschaffung wurden intensive Versuche bei exeron gefahren, etwa durch die Herstellung von Spritzgießwerkzeugen mit Schiebern und Toleranzen im Mikrometerbereich. „Hier war die hohe Präzision entscheidend“, betont Hans Keller weiter. „Wir konnten bei den Versuchen die kleinste ‚weiße Haut‘ erzielen, was einer Abweichung im Hundertstel-Millimeterbereich entspricht. Das hat uns überzeugt.“ Neben der Automation arbeitet im Aesculap-Werkzeugbau auch noch eine HSC 600 Fünf-Achs-Fräsmaschine mit AWEX Werkzeug- und Palettenwechsler sowie eine EDM 313 Erodieranlage mit Werkzeugwechsler.

Vollautomatisch, auch mannlos
Die Funktion des vollautomatischen Bearbeitungszentrums hängt maßgeblich mit dem Herzstück der Anlage, dem ERSL-Linearroboter mit fünf Metern Verfahrweg, zusammen. Dieser Robot ist für die gesamten Transportaufgaben innerhalb der Fräs- und Erodierzelle verantwortlich. Die HSC 300 übernimmt im Verbund das Fräsen von Stahl und Graphit. Alle Graphitelektroden werden nachgeordnet auf der Zeiss-Messmaschine qualitätsgeprüft. Hier wird auch der Nullpunkt für alle folgenden Arbeitsschritte festgelegt, der für die geforderte Präzision wichtig ist. Nach dem Erodierprozess kommen alle Elektroden und Werkzeugkomponenten aus Stahl zur Reinigung und Trocknung in die Erowa-„Waschmaschine“. Auch dieser Arbeitsschritt erfolgte früher komplett manuell, was erhebliche Zeiteinbußen für den Gesamtablauf mit sich brachte. Das ERSL-Linearhandling übernimmt die Teile aus der Reinigungsanlage und legt sie schließlich wieder im Rotary-Palettenwechsler ab. Die Erweiterung der Anlage speziell im Erodierbereich weist auf die Tatsache hin, dass höchste Präzision bei immer komplexeren und kleineren Bohrungen, Durchbrüchen und Hinterschnitten sowohl für chirurgische Instrumente als auch für Werkzeugkomponenten gefordert war.

Für die chirurgischen Instrumente sind Toleranzen von ± zwei Hundertstel Millimeter und Oberflächengüten von Ra 0,08 μm vorgegeben. Noch genauer muss im Bereich Spritzgieß- und Folgeverbundwerkzeuge gearbeitet werden. Hier liegen die Toleranzen im einstelligen μ-Bereich – eine perfekte Wiederholgenauigkeit inklusive. Die notwendige Prozesssicherheit wird über die Ausstattung jedes Bauteils mit einem verwechslungssicheren RFID-Chip erreicht. Das ermöglicht zu großen Teilen auch die mannlose Produktion in Nacht- und Wochenendschichten, die bei Aesculap regelmäßig z.B. von Freitagnachmittag bis Montagmorgen laufen. Tagsüber werden dabei Werkzeugkomponenten und Erodierwerkzeuge überwacht hergestellt, mannlose Schichten stehen für generelle Bearbeitungsaufgaben zur Verfügung. Die Jobmanagement-Software JMS von Certa erlaubt es, Bauteile bei Problemen auszuschleusen und die Bearbeitung von anderen vorzuziehen, um die Gesamtproduktion so wenig wie möglich zu beeinträchtigen. Nur drei Anlagenbediener sind an der Bearbeitungszelle noch manuell tätig, um einzelne Programme zu erstellen und das Be- und Entladen der gefertigten Komponenten auf einem speziellen Vorbereitungsplatz zu übernehmen.

Aesculap: Mit Performance hoch zufrieden
Hans Keller ist mit der gewachsenen und seit Jahren hervorragenden Betreuung durch exeron sehr zufrieden: „Wir wissen, dass wir uns aufeinander verlassen können. Die exeron-Dienstleistungen waren etwa auch während der Einführungsphase der Automation rundum zufriedenstellend. Die Fertigungszelle wurde bei exeron in Betrieb genommen und von uns freigegeben. Erst danach wurde sie geliefert und bei uns aufgebaut. Das Team von exeron war zu jeder Zeit engagiert unterwegs und somit das Pendant zur leistungsfähigen und hochwertigen Technik. Das macht uns zu Freunden der „Alles aus einer Hand“-Philosophie.“

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