Droog Zwitsers verspanen in medisch

MMD Medical heeft een aparte witte ruimte gebouwd met een speciaal HVAC-systeem om de droge Zwitserse bewerkingen vrij te houden van andere potentiële verontreinigingen rond de productiefaciliteit.

In de snelle, sterk gereguleerde wereld van de fabricage van medische apparatuur van klasse II en klasse III, worden bedrijven vaak uitgedaagd door de behoefte aan een koelmiddelvrije bewerkingsomgeving die de kans op besmetting in zeer kritieke apparaten elimineert. Een fabrikant uit Minnesota blijft aanvullende investeringen doen om ervoor te zorgen dat zijn klanten kritieke bedrijfs- en productiedoelstellingen kunnen bereiken, door individuele kamers in de faciliteit op te zetten die speciaal zijn bedoeld voor specifieke klantbehoeften. Deze aanpak heeft het bedrijf geholpen om met succes te voldoen aan de marktvraag naar kritieke, complexe medische hulpmiddelen met een aanzienlijke verlaging van de kosten en een hogere snelheid om op de markt te komen.

MMD Medical (Brooklyn Park, Minnesota) werd opgericht in 1973 en richtte zich oorspronkelijk vooral op het maken van matrijzen. Door de jaren heen heeft het bedrijf zijn mogelijkheden uitgebreid met spuitgieten, precisiebewerking en assemblage. Begin 2018 consolideerde MMD Medical deze bewerkingen in een enkele faciliteit van 100.000 vierkante meter met onder meer een witte ruimte van bijna 2000 vierkante meter met Zwitserse bewerkingsactiviteiten die vrij zijn van snijvloeistoffen.

De uitdagingen van het machinaal bewerken van een canule

Een potentiële klant benaderde MMD Medical met een jaarlijkse productievereiste van 600.000 canules, met nauwe toleranties, voor een verscheidenheid aan chirurgische procedures. De canule is een essentieel onderdeel van een apparaat dat wordt gebruikt bij hernia-reparatie en andere buikoperaties. Het kanaliseert lucht in een anatomische ballon die de precieze hoeveelheid ruimte in het lichaam creëert om de arts te helpen bij het uitvoeren van de medische procedure.

Een van de lastige kenmerken van de canule is een lumen dat over de lengte van de plastic buis loopt. Hoewel dat lumen niet machinaal is bewerkt (het maakt deel uit van een extrusieproces), zorgt de kleine diameter en lengte ervan voor uitdagingen op het gebied van contaminatierisico in bepaalde bewerkingsomgevingen, met name die met snijvloeistoffen - het is moeilijk en kostbaar om vloeistoffen uit het onderdeel te krijgen.

De vorige leverancier sneed de geëxtrudeerde buizen op lengte en voerde vervolgens een verticaal freesproces uit waarbij slechts één zijde van de buis werd bewerkt. Vervolgens werd de buis handmatig omgedraaid om de andere kant te bewerken. Het vorige productieproces bleek inefficiënt en niet in staat om aan de eisen van de klant te voldoen.

Een creatieve benadering van medische bewerkingen

MMD Medical gebruikt momenteel machines van het Zwitserse type voor het droog bewerken van de medische kunststofcomponenten.

Bij het onderzoeken van het onderdeel wist het MMD Medical-team dat het de diverse achtergrond van zijn personeel kon gebruiken om het proces en de benodigde technologie te begrijpen om de beoogde kostenbesparingen en productiedoelen van de klant te bereiken. Het team zag de kans om de waarde van het bedrijf te bewijzen en daarmee de kans om de relatie met de klant verder te verdiepen. MMD Medical kon via Productivity Inc. snel een Marubeni Citizen-Cincom A20 Swiss-type CNC-automatische draaibank verwerven om zich te wijden aan de ontwikkeling en het bewijzen van het concept voor het project. MMD Medical specificeerde dat alle geëxtrudeerde buizen zouden worden geleverd in lengtes van 12 voet en de A20 zou voorzien van een Citizen C-320 automatische staafaanvoer in magazijnstijl.

"Voorheen werden de onderdelen een aantal tegelijk gefixeerd en moesten alle functies worden geïnterpoleerd", zegt Tim Schmit, manager precisiebewerkingen. “Het was een grote overwinning voor ons om ze geautomatiseerd te kunnen laten draaien op een Zwitserse draaibank met een staaf van 3 meter hoog, zodat we ze niet hoefden te zagen. Ze blijven gewoon in een hoog tempo produceren zonder de handenarbeid van opspannen.”

"Het droog laten lopen van een staafaanvoer is niet gebruikelijk in de branche", zegt vice-president Darren Bjork. "Ons team moest wat vallen en opstaan ​​​​om de effecten van drooglopen te begrijpen om een ​​efficiënt en succesvol proces te kunnen ontwikkelen." Omdat de onderdelen van plastic zijn en er geen koelvloeistof wordt gebruikt, was het hebben van de juiste gereedschapsgeometrieën van vitaal belang om de warmte in de spaan te laten afvoeren. De ruimte waar de onderdelen worden vervaardigd, heeft ook een eigen HVAC-systeem om deze verder te scheiden van gebieden waar olie wordt gebruikt. Hoewel machinaal bewerken zonder snijvloeistoffen en het gebruik van een gecontroleerde productieomgeving met strenge kwaliteitscontroleprocessen het bedrijf in staat stelt het risico op besmetting van het apparaat te elimineren, lost het niet alle uitdagingen op.

Omdat het plastic onderdelen zijn, zijn ze zeer gevoelig voor ontsieren, maar zoals typisch is bij medische bewerkingen, is de oppervlakteafwerking van cruciaal belang. Kras vermijden is moeilijk omdat het materiaal met een hoog toerental ronddraait terwijl het door een automatische staafaanvoer en door de kop van een Zwitserse draaibank loopt.

Aanvankelijk, terwijl de onderdelen door de bus bewogen, zouden ze langs de lengte krassen krijgen, en er zouden zweeplijnen ontstaan ​​waar de staven in de staafaanvoer zouden wrijven. Om het probleem te verhelpen, voegde het bedrijf op verschillende plaatsen afstandhouders toe, en voor elk onderdeel van de machine dat van metaal was en in contact kwam met het onderdeel, maakte het vervangende onderdelen van andere materialen die het onderdeel niet zouden markeren. Het bedrijf heeft een aangepaste voering toegevoegd voor de automatisch afstellende bus en een aangepaste afstandsvoering in de subspil.

De heer Schmit zegt dat de belangrijkste aangepaste componenten die het bedrijf heeft gebouwd, nieuwe kanalensets voor de staafaanvoer waren. "Barfeeders zijn gemaakt om sterk gesmeerd te zijn, vol met olie", zegt hij. Die olie zorgt ervoor dat de bar koel blijft en voorkomt schuren. "Het kostte ons drie iteraties, maar we waren in staat om kanalensets in eigen huis te ontwerpen en te bouwen waarmee we het materiaal op normaal toerental konden laten draaien, volledig droog, zonder de onderdelen te markeren."

Een andere aanpassing kwam in samenwerking met de machinefabrikant. Om de machine schoner te houden, minimaliseren ze de smeerolie om alleen te gebruiken wat nodig is, in plaats van te veel te smeren, en MMD Medical handhaaft een protocol om de machine met regelmatige tussenpozen schoon te vegen.

De eerste productieklare canules werden in twee maanden geleverd, vier maanden eerder dan gepland. De programmakosten werden met $ 150.000 per jaar verlaagd en de doorlooptijden werden met 67 procent verkort. De bereidheid van het bedrijf om te investeren in de juiste apparatuur en de beste oplossing te ontwerpen en uit te voeren, heeft zijn vruchten afgeworpen bij het leveren voor de klant. En MMD Medical is het programma na de lancering blijven versterken door een efficiëntere manier te ontwikkelen om een ​​bijna microscopisch kleine polyurethaanfilm op elke buis aan te brengen na het machinaal bewerken, waardoor nog meer stappen in het productieproces worden geëlimineerd en de kosten verder worden verlaagd.

Deze lessen toepassen op het bewerken van nieuwe onderdelen

Het bedrijf beschikt over extra cleanrooms van ISO-klasse 7 voor andere bewerkings- en assemblagewerkzaamheden.

Door het succes met de canule kon MMD Medical snel extra werk bij dezelfde klant binnenhalen. Het volgende onderdeel is een onderdeel voor een ligatuurapparaat, een lange, smalle buis die is ontworpen om tijdens de operatie in een lichaam te worden ingebracht om delen van het lichaam vast te pakken en af ​​te binden via een lasso - een polypropyleen hechtdraad - die door het midden wordt geregen van het apparaat. De ligatielus wordt vaak gebruikt voor appendectomieën en voor veterinaire toepassingen.

Veel van de strategieën die in het eerste deel werden geïmplementeerd, werden ook op dit onderdeel overgedragen. Het is een vrij eenvoudig onderdeel, maar het vereist ook een zorgvuldige behandeling, zowel binnen als buiten de machine. Het materiaal voor dit onderdeel wordt ook geleverd in buislengtes van 12 voet die veel op voorgekookte spaghetti lijken. Hoewel de staven enigszins stijf zijn, zakken ze bij deze lengte aanzienlijk door, dus zelfs bij het rekken moet voorzichtigheid worden betracht om kromtrekken van het materiaal te voorkomen. De onderdelen worden ook op een Citizen Swiss-machine gedraaid.

Aan de achterkant van elk onderdeel bevindt zich een groef die is ontworpen om tijdens gebruik (zodra de lasso op zijn plaats zit) gemakkelijk het laatste deel, of lipje, af te breken. Het ene uiteinde van de hechtdraad is aan dat lipje bevestigd, zodat het door de buis kan worden getrokken om de hechtdraad strakker te maken. De diepte van de groef is essentieel om gemakkelijk, maar niet voortijdig afbreken mogelijk te maken.

Een van de uitdagingen van het onderdeel was het oorspronkelijke ontwerp van de groef, die moeilijk te maken was en een goede en consistente afbreking mogelijk maakte. MMD Medical adviseerde een wijziging van de vorm, van een vierkante inkeping naar een V-inkeping, wat een heel duidelijk punt oplevert waarop het breekt. Het bedrijf voert nog steeds regelmatig breekkrachttests uit van de groef, maar het blijft consequent binnen de gespecificeerde parameters.

Winnen in medisch productiewerk

Het bedrijfsmodel van het bedrijf is gericht op geselecteerde kansen met belangrijke fabrikanten van medische hulpmiddelen, waardoor het team maximale waarde kan bieden. "We volgen het 80/20-principe zodat we ons kunnen concentreren op het helpen van onze belangrijkste klanten bij het oplossen van hun grootste zakelijke uitdagingen", zegt dhr. Bjork. "Ons doel is om langdurige relaties op te bouwen met grote fabrikanten van medische hulpmiddelen."

Een kenmerk dat het bedrijf aantrekkelijk maakt voor potentiële klanten, is het vermogen om de beste oplossing voor de problemen van de klant te identificeren en deze snel te implementeren, zelfs als het daarbij gaat om de nieuwste technologie. Terwijl er discussies ontstaan ​​voor toekomstig werk, communiceert de heer Schmit al met machinedistributeurs over welke apparatuur nodig kan zijn. Met de juiste motivering haalt het management snel de trekker over voor nieuwe machines, en in de meeste gevallen hebben deze distributeurs onmiddellijk kunnen leveren.

"Iedereen is op zoek naar kostenbesparingen", zegt dhr. Bjork. "Het voordeel dat we bieden, is dat we een team van creatieve probleemoplossers hebben die creatieve oplossingen kunnen bedenken - en de financiële kracht om de oplossingen te ondersteunen door te investeren in de nieuwste technologie en apparatuur."

Sinds het consolideren van de activiteiten van het bedrijf onder één dak, zijn de teams in staat geweest om beter samen te werken bij het benutten van hun diverse perspectieven en expertise om creatieve oplossingen te bieden voor de grootste problemen van klanten.

Voor meer informatie van MMD Medical, bel 763-428-8310 of ga naar mmdmedical.com.