Medizininstrumente markieren und beschriften

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ACSYS Lasertechnik bietet mit ACSYS MEDICAL partnerschaftliche Entwicklungsarbeit

Bohrer, Hartmetallfräser oder Ultraschallspitzen von Komet – die große Stärke der Medizininstrumente der Gebrüder Brasseler GmbH & Co. KG (Lemgo) liegt in der Präzision – bis ins kleinste Detail. Für die Beschriftung von Komet-Instrumenten kaufte Brasseler eine PIRANHA Multishift der ACSYS Lasertechnik GmbH (Kornwestheim) – ein kundenorientierter Entwicklungspartner und Technologieführer von Laseranlagen für die Medizintechnik.

„Komet“ ist ein Qualitätsversprechen

Als weltweit führender Hersteller von Medizin- und Dentalinstrumenten setzt Brasseler seit über 90 Jahren auf den Produktionsstandort Deutschland, auf Know-how und Erfahrungen in der Fertigungstechnologie sowie auf modernste Anlagen. Die inzwischen sprichwörtliche „Komet“-Qualität – die Marke der Bohrer für Zahnärzte, mit der 1923 alles begann –  wird heute von Kunden in über 110 Ländern der Welt geschätzt.

Schon damals war Brasseler mit der Idee und einem völlig neuen Produktionsverfahren für Instrumente der Dentalbranche seiner Zeit weit voraus. Brasseler gilt bis heute als Innovationsführer für rotierende Instrumente und Systeme im Dentalbereich und hat es geschafft, sich als OEM auch in der allgemeinen Chirurgie und im Bereich Custom Made zu etablieren.

 

In den letzten zwei Jahren investierte Brasseler 30 Millionen Euro in den Ausbau des Stammsitzes in Lemgo. Für die automatisierte Mikrobearbeitung wurde eine Laseranlage mit ausbaufähiger Software benötigt, die genau auf die Anforderungen beim Markieren der Instrumente abgestimmt ist. Diese Implementierung haben Brasseler und ACSYS gemeinsam gemeistert und bereiten zurzeit den nächsten Schritt vor: die Instrumentenkennzeichnung mit der Unique Device Identification (UDI).

 

Präzise mit Laser markieren

„Wir waren auf der Suche nach einem neuen Lasersystem mit hohem Automationsgrad für die Beschriftung von verschiedenen Bauteilen aus dem Komet-Produktprogramm“, erinnert sich Daniel Fischer, Logistikleiter von Brasseler. „Wir führten einige Gespräche mit Herstellern, aber erst bei den Spezialisten von ACSYS hatte ich das Gefühl, die verstehen uns – wissen was wir wollen.“

Die Aufgabe für die Laseranlage bestand darin, Tiefenmarkierung, Beschriftung und Skalierung von medizinischen Präzisionsteilen aus Stahl, Titan, Hartmetall oder Keramik flexibel zu erfüllen. Daniel Fischer blickt zurück: „Wir planten, die Laseranlage in den Brasseler Geschäftsbereichen Dental, Medical und Custom Made einzusetzen. Dort sollte das vollautomatisierte Lasersystem selbstständig unterschiedliche Instrumente wie Knochensägeblätter verschiedener Größen und Formen, medizinische Rundinstrumente wie Bohrer sowie Ständermodule aus Edelstahl beschriften.“

ACSYS als Technologieführer von Laseranlagen für die Medizintechnik kann dabei auf das System ACSYS MEDICAL zurückgreifen, das auf jahrelangen Erfahrungen und Know-how zur ganzheitlichen Betrachtung des Laserprozesses basiert.

 

Wiederholgenau und exakt – sicher!
Genau auf die Anforderungen der Medizintechnikbranche zugeschnitten, punktet der PIRANHA Multishift mit einer überdurchschnittlichen Flexibilität und bietet Automation mit Palettenbestückung für die Laserbearbeitung. Das Lasersystem ist sowohl für kleine Serienanwendungen mit variablen Daten als auch für die Großserienproduktion geeignet. Genau das richtige Bearbeitungszentrum für das vielseitige, umfassende und ständig wachsende Produktsortiment von Brasseler. Der hochfeste, temperaturstabile und schwingungsfreie Granittisch des PIRANHA Multishift sorgt für die notwendige Präzision des Lasersystems und erfüllt die höchsten Anforderungen an Wiederholgenauigkeit. Die Anlage überzeugt mit hoher Leistung und Qualität auf kleinstem Raum, intuitiver Benutzeroberfläche und einem hohen Sicherheitsstandard. Einen besonderen Vorteil bietet das Softwarepaket AC-LASER, eine Inhouse-Entwicklung: Diese enthält Schnittstellen für zusätzliche Bearbeitungsfunktionen und unterschiedliche Automatisierungsniveaus sowie patentierte Werkzeuge für die Lasermaterialbearbeitung.

 

Partner im Projekt

Genau da setzte die Anpassung der Laseranlage an. Die Hardware- und Softwareprojektierung im Hause ACSYS beruht auf dem Prinzip der partnerschaftlichen Zusammenarbeit mit dem Kunden. Durch einen Besuch in der ACSYS-Produktionsstätte in Mittweida, bei dem die Anforderungen – speziell an die Software – erläutert wurden, zeigte sich Joachim Haake, Gruppenleiter für die Verpackungsproduktion von Brasseler, beeindruckt: „Die fachliche Kompetenz hat uns genauso wie die enge Kooperation mit der Hochschule für Lasertechnologie in Mittweida überzeugt. Wir liegen auf einer Wellenlänge.“

Von der Planungsphase bis zum Austesten unter Produktionsbedingungen gestalteten die Ingenieure eine maßgeschneiderte Lösung und Softwareapplikation. Dazu wurden von Anfang an die Fachleute von Brasseler in den Entwicklungsprozess miteinbezogen. Das Lastenheft wurde in mehreren Durchläufen vor der Auftragsvergabe erarbeitet und anschließend verabschiedet. Beispielsweise konkretisierte Brasseler Anforderungen, nachdem Hinweise aus dem Vertrieb nach Kundenrücksprachen bei Brasseler eingingen: „Nach der Auftragserteilung wurde das Lastenheft noch einige weitere Male ohne Umschweife optimiert und konkretisiert“, so Joachim Haake.

Außerdem führten die ACSYS-Entwicklungsingenieure Markiertests an Instrumenten im hauseigenen Labor durch. Durch diese Vorgehensweise konnte die Software schrittweise genau auf die Markierbedingungen mit Funktionalitäten wie Datenbankanbindungen, Bauteilerkennungen und einhergehenden Protokollfunktionen entwickelt werden. Das Softwaresystem unterstützt sowohl das Handling für unterschiedliche Seriennummernkreise als auch die Schritte des Audit-Trails mit Nachverfolgung über Logistik- und Identnummern. „Ganz wichtig war uns die Prozesssicherheit“, betont Joachim Haake. „Am Ende des aufwändigen Herstellungsprozesses werden die Medizininstrumente beschriftet und markiert. Da muss die Ausschussquote Null sein.“

 

Instrumente sehen und er-(kennen)

Die zu bearbeitende Teile werden lose palettiert eingelegt. Um die medizinischen Instrumente in den sehr unterschiedlichen Formen, Größen und aus verschiedenen Materialien sicher zu beschriften und markieren, kommt die Optische Teileerkennung (Optical Part Recognition – OPR) beim PIRANHA zum Einsatz. Das OPR erkennt das Bauteil in Position und Drehung, stellt sicher, dass es nicht schon beschriftet ist und positioniert den Laser automatisch. Das ist die Grundlage für die zuverlässige vollautomatische Abarbeitung von lose palettierten Sägeblättern, Bohrern und Ständermodulen. Wenn ein neuer Arbeitsauftrag für die Maschine eintrifft, werden mittels Barcodescanner die Parameter und Beschriftungsdaten aus einer Datenbank ausgelesen und in das Beschriftungslayout übertragen.

Mit dem hochauflösenden Kamerasystem (LAS - Live Adjust System) wird zudem sichergestellt, dass nur ein korrekt erkanntes Bauteil bearbeitet wird. Für Brasseler gab es da ein kniffliges Problem für das Lasern der Skala auf Sägeblättern zu lösen: Da produktionsbedingt die Länge der Blätter variieren kann, geht in dem Fall der Skalenpositionierung eine multiple Kantenerkennung voraus. Ein Vorgang, der mit einer zusätzlichen Programmierung der OPR von ACSYS kompensiert wird. Zudem verifiziert die optische Zeichenerkennung (Optical Character Verification – OCV) der AC-LASER Software, dass jedes markierte Zeichen mit dem vorgesehenen Inhalt übereinstimmt. Ein sicherer und flexibler Prozess mit einem hohen Automatisierungsgrad.

 

Produktion gestartet

Seit dem Sommer 2016 markiert die PRANHA Multishift bei Brasseler. „Das Projekt hat uns richtig Spaß gemacht, und es ist noch nicht zu Ende“, so Daniel Fischer und Joachim Haake. Das System soll demnächst erweitert werden – vorbereitet ist es schon. Ein weiteres Ziel ist eine minimal invasive Beschriftung und die abschließende Rücklesefunktion von Bar- und Datamatrix-Codes sowie Klartexten. UDI ist ein großes Thema: Auch dafür ist die Anlage schon ausgerüstet. Das Lasersystem wird in einem Arbeitsgang das Produkt erkennen  –Produktverifizierung, Beschriften, den UDI-Code lasern und im Anschluss den UDI-Code bewerten – und vor einer Degeneration warnen.

 

Über das Unternehmen ACSYS

Die ACSYS Lasertechnik GmbH (Kornwestheim/Deutschland) entwickelt und produziert hochpräzise Laserbearbeitungszentren zum Schneiden, Schweißen, Gravieren, Beschriften und zur Mikrostrukturierung. So bietet das Unternehmen kundenorientierte Lösungen für die Bearbeitung unterschiedlicher Werkstoffe an. Ein hochmotiviertes Team unterstützt bei allen Projekten weltweit in partnerschaftlicher Zusammenarbeit – von der Planung bis zur Inbetriebnahme der Laseranlagen beim Kunden. Die Produkte und Leistungen des im Jahre 2003 gegründeten Unternehmens kommen in vielen Branchen zum Einsatz. ACSYS verfügt über Niederlassungen in Mittweida, Lüdenscheid, Lenexa/Kansas (Nordamerika) und Bromsgrove/Birmingham (UK). Weltweit sichert ACSYS über Vertriebspartnerschaften in derzeit 35 Ländern kurze Liefer- und Servicezeiten.