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生產品質全球保持一致

Aesculap AG 坐落於「世界醫療器械之都」德國圖特林根,作為醫療技術企業 B. Braun 的外科事業部,該公司主營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。」

Aesculap AG

www.aesculap.de

「我們致力於保護和改善全球人類的健康」——這是全球知名醫療企業 B. Braun 的願景。Aesculap AG 於 1976 年加入 B. Braun 集團,成為了該集團的外科事業部,致力於為外科和介入手術的核心流程提供解決方案,其中包括:手術器械、無菌容器系統、骨科關節置換以及介入血管治療、神經外科和脊柱外科產品。該公司在德國圖特林根總部目前擁有約 3,500 名員工,此外在中國大陸、法國和馬來西亞還設有生產基地。

行業
醫療技術
員工人數
約 12,400(Aesculap 公司的全球分支機搆)
安裝位置
德國圖特林根(總部)
TRUMPF 產品
  • TruMark Station 7000 內的 TruMark 7050
  • TruMark Station 7000 內的 TruMicro Mark 2030
  • TruLaser Station 7000 內的 TruDisk 2000
應用
  • 雷射標刻
  • 雷射清潔
  • 雷射焊接
  • 雷射切割

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。」

透過使用微紋理化製程和 TruMicro Mark 雷射器,我們能夠施加更加持久耐用的標籤。

Felix Schmidt
Aesculap AG 圖特林根總部的系統和安全以及生產數位化主管

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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TruMicro Mark 2030
TruMicro Mark 2030

TruMicro Mark 2030 憑藉其超短脈衝可實現極佳的加工可靠性和精度。透過多檔功率調節以及監測各個單獨脈衝的能量,該機能夠以極高精度工作,同時還能滿足醫療技術行業的嚴苛要求——例如,該機借助黑色標註能夠快速可靠地施加符合 UDI 的標註。 

TruMark 7050

TruMark 7050 堪稱真正的「多面手」。無論是焊接、雕刻、紋理化亦或是清潔——性能強大的雷射器始終都能提供優異結果。憑藉 200 W 的平均功率和超過 10 kW 的峰值功率,該機能夠實現超高的加工速度和很短的節拍時間。與此同時,該機也可輕鬆整合且操作簡便。 

TruMark Station 7000

作為包含有雷射雕刻機和軟體的完整解決方案,TruMark Station 7000 擁有決定性的優勢:它可立即投入使用,符合所有安全標準,並可提供出色的精度,對各種工件也有很高的適應性。內建的軟體使得操作和維護也更加容易——是醫療技術行業的理想之選。 

TruDisk 2000

高性能固態雷射器 TruDisk 2000 是焊接、切割和表面加工任務的得力夥伴。內建的主動雷射功率調節功能可確保功率保持 100% 恒定。得益於其特殊的諧振腔設計,TruDisk 2000 對背反射光具有極佳抗性,並且還可以加工高反射性的材料。 

版本日期:2024.08.28