Medizintechnikhersteller Pharmabotix profitiert von Visual Components

Während orthopädische Implantate wie künstliche Kniegelenke aus Kobalt-Chrom-Legierungen und Polyethylen bestehen, sind andere Implantate zum Teil aus textilen Materialien gefertigt und mit zahlreichen Löchern versehen, die aus medizinischen Gründen exakt positioniert sein müssen. Die dafür notwendigen Fertigungsprozesse sind recht komplex, insbesondere weil sie unter Reinraumbedingungen durchgeführt werden müssen. Außerdem muss aus Gründen der Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit die Herstellung jedes einzelnen Teils genau protokolliert werden. Gleichzeitig muss die Produktion in relativ großen Stückzahlen erfolgen.

Bei der Herstellung von textilen Komponenten für Implantate setzt das Schweizer Unternehmen Pharmabotix auf Roboter. Auch in anderen Anlagen, die zum Lieferprogramm von Pharmabotix gehören, kommen zahlreiche Roboter zum Einsatz – etwa in Anlagen zum Depalettieren, Abfüllen und Verpacken von Medikamenten in Glasfläschchen oder in Anlagen zum Handling von Zellkulturen für die Zell- und Gentherapie. Pharmabotix suchte daher nach einer leistungsfähigen Softwarelösung für die Planung von Produktionsanlagen und die Programmierung von Robotern.

Fabrikplanung und -simulation

Letztlich entschied sich das Unternehmen für die Fabrikplanungssoftware von Visual Components. Sie ermöglicht das Entwerfen, Planen und Simulieren von Produktionsanlagen mit Hilfe einer Bibliothek vorgefertigter Komponenten. Auf diese Weise lassen sich digitale Zwillinge von einzelnen Produktionszellen bis hin zu kompletten Fabriken erstellen, die eine präzise Planung und Anpassung der Produktion bis hin zur virtuellen Inbetriebnahme ermöglichen.

Die Software wird in vielen unterschiedlichen Branchen eingesetzt, vom Maschinenbau über die Automobilindustrie bis hin zur Verpackungsindustrie oder der Logistik. Durch verschiedene Ausbaustufen soll jedes Unternehmen eine passende Lösung finden. Für Bildungseinrichtungen gibt es besonders attraktive Konditionen. Für junge Unternehmen bietet Visual Components ein Startup-Programm. Diese Unterstützung hat auch dazu beigetragen, dass Pharmabotix von zwei Gründungsmitgliedern auf inzwischen zehn Mitarbeiter angewachsen ist.

Modulare Produktion mit Roboter

Zurück zum textilen Bauteil für das Implantat: Das Gewebe wird von Bedienern auf Werkstückträgern fixiert, danach entnimmt ein Roboter jeweils einen Werkstückträger aus einem Magazin. Jeder Werkstückträger hat eine Seriennummer und eine eindeutige Codierung für die Chargenprotokollierung bzw. Rückverfolgbarkeit der produzierten Teile. Anschließend wird das Textilmaterial von einem Scanner geprüft und zwei Nadelplottern zugeführt, die auf zwei Linearachsen angeordnet sind. Die Nadelplotter bringen die 180 notwendigen Löcher in wenigen Sekunden ein. Danach wird das Bauteil von einem Roboter entnommen, mit einer Ultraschallstanze ausgestanzt und in das Fertigteilemagazin abgelegt. Ein Stäubli-Sechsachsroboter ist das zentrale Element innerhalb der Anlage. Er bewegt das Bauteil zwischen mehreren Stationen mit unterschiedlichen Taktzeiten. Die Anlage ist modular aufgebaut: Jede Station kann einzeln zu- oder abgeschaltet werden.

„Wir nutzen Visual Components als schnelles und zielgerichtetes Werkzeug, um Anlagenkonzepte für unsere Kunden zu modellieren“, erklärt Fabian Stutz, Gründer und Geschäftsführer von Pharmabotix, die Arbeitsweise mit der Software. „Die Bibliothek enthält viele Fabrikkomponenten, was unsere Arbeit erheblich vereinfacht. Für unsere Kunden bietet die Simulation den Mehrwert, dass sie die von uns vorgeschlagene Lösung als 3D-Modell sehen und leichter verstehen können.“ Im genannten Beispiel konnte der Kunde durch die Software sicherstellen, dass die Zykluszeit eingehalten werden kann. Die Erstellung der detaillierten Simulation dauerte nur etwa zwei Tage. Zudem hat Visual Components auch geholfen, die einzelnen Stationen bestmöglich anzuordnen.

Zykluszeiten verbessern

Besonders hilfreich findet Stutz, dass in der Bibliothek von Visual Components bereits zahlreiche Robotermodelle inklusive ihrer exakten Kinematiken enthalten sind: „So können wir komplette Roboteranlagen simulieren, um Zugänglichkeiten zu prüfen und Taktzeiten zu verkürzen. Im Bereich mobiler Roboter hilft uns die Software, die Anzahl der benötigten Roboter zu ermitteln oder mögliche Engpässe in der Produktion frühzeitig zu erkennen. Auch die Programmierung der Roboter und sogar die virtuelle Inbetriebnahme der Anlagen können wir mit Visual Components durchführen. Letztlich war es mit der Software möglich, bereits vor der eigentlichen Engineering-Phase mögliche Engpässe in der Produktion und Schwierigkeiten bei der Zugänglichkeit erkennen.“