The Smart Way to Manufacture Medical Devices

Die Hersteller medizinischer Geräte sehen sich heute mit einer Vielzahl an Herausforderungen in der Produktion konfrontiert. Ihre Produkte werden immer komplexer und präziser. Da die Gesundheit der Menschen von diesen Geräten abhängt, gibt es natürlich keinerlei Spielraum für Herstellungsfehler. Außerdem haben die Aufsichtsbehörden in fast allen Ländern ihre Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit von Produkten und die Einhaltung von Standards erhöht. Hinzu kommt, dass ein zunehmend globalisierter Markt den Wettbewerb für die Hersteller von Produkten weiter verschärft. Das bedeutet oft, dass alle diese Ziele ohne Kostensteigerung erreicht werden müssen.

Die gute Nachricht ist, dass Technologie den Herstellern Möglichkeiten bietet, diese Ziele zu erreichen, und Laser spielen dabei oft eine Schlüsselrolle. Der Grund, warum Laser so wichtig sind, ist einfach. Keine andere Technologie erreicht die Ergebnisqualität, die Laser für viele Beschriftungs-, Schneid-, Schweiß- und andere Materialbearbeitungsaufgaben liefern. Laser bieten eine unübertroffene Fähigkeit, Materialien mit höherer Präzision, geringerer Verformung oder Beschädigung der Teile, minimaler Wärmeeinflusszone und besserer Kosmetik zu bearbeiten. Und für die höherwertigen, kleineren und physisch empfindlicheren Teile, die häufig in der Herstellung medizinischer Produkte vorkommen, ist diese Reihe von Vorteilen besonders wertvoll. 

Wenn Laser heute mit den neuesten Fortschritten bei Software, Mikroprozessoren und Sensoren kombiniert werden, entsteht eine neue Generation von Maschinen, die einfacher zu bedienen, zuverlässiger und leichter zu warten sind. All dies reduziert die Betriebskosten.

Coherent hat eine Reihe von Laserbeschriftungs-, Schweiß- und Schneidsystemen eingeführt, die diese Konvergenz der Technologien repräsentieren. Ein wesentliches Element unserer Lösungen ist das Coherent Laser FrameWork, eine einheitliche Softwareplattform, die alle Systemfunktionen (sowohl für den Betrieb als auch für die Diagnose) verwaltet, die Kommunikation mit anderen Systemen ermöglicht und leicht erweiterbar ist. 

Eine bessere Benutzererfahrung

Der Vorteil der Steuerung aller Funktionen des Lasersystems über eine einzige, intuitive Benutzeroberfläche (UX) ist eine höhere Produktivität. Mit Coherent Laser FrameWork zum Beispiel muss ein Bediener nicht verschiedene Softwarepakete ausführen, verschiedene Benutzeroberflächen beherrschen und sich um die Portierung von Daten zwischen nicht miteinander verbundenen Softwaremodulen kümmern, um ein Lasersystem in den Produktionsprozess zu integrieren.

Laser FrameWork verbessert die Benutzerfreundlichkeit durch ein einfaches visuelles Prozessdesign-Tool, das auf einem Konzept namens „Rezept“ basiert. Das Rezept ist eine Abfolge von Prozessschritten, die zur Durchführung einer bestimmten Laseranwendung erforderlich sind. Zu den Prozessschritten gehören alle Aktionen, die das System ausführen kann – Betrieb des Lasers, Bildverarbeitungsaufgaben, Datenaustausch, Systemdiagnose, Prozessüberwachung, Bewegung und Handhabung von Teilen und vieles mehr. Schließlich enthält ein „Auftrag“ ein Rezept und zusätzliche Daten, wie er ausgeführt werden soll. Zum Beispiel die Anzahl der Ausführungszeiten des Rezepts oder Anweisungen, wo und wann Sie die Prozess-Eingangsvariablen erhalten sollen. 

In Laser FrameWork wird ein Rezept durch eine Reihe von einfachen Drag-and-Drop-Vorgängen erstellt. Jeder Schritt des Prozesses wird in der gewünschten Reihenfolge auf der Zeitachse platziert. Die meisten dieser Prozessschritte werden im Voraus festgelegt. Die Funktionalität zum Erstellen eines neuen Prozessschritts oder zum Ändern eines bestehenden Schritts ist ähnlich einfach. Alle erforderlichen Parameter für eine Funktion werden in einem Einrichtungsmenü bereitgestellt, und der Benutzer gibt Werte ein oder wählt aus vordefinierten Optionen aus. 

Senkung der Kosten durch bessere Prozess- und Systemüberwachung

Laser FrameWork bietet auch die Möglichkeit, verschiedenes eingebettetes und zusätzliches Laser FrameWork-Zubehör zu verwenden. Diese Systemprozess- und Überwachungstools senken die Kosten, verbessern die Qualität, reduzieren Fehler und verhindern ungeplante Ausfallzeiten.

Ein Zubehör von Laser FrameWork ist die industrielle Bildverarbeitung (PartVision genannt), die den Bedarf an Spezialwerkzeugen überflüssig macht und so die Kosten senkt. Es kann auch die Art und Weise kompensieren, wie die Teile in der Arbeitskammer platziert wurden; dies beschleunigt den Arbeitsablauf und reduziert Fehler.  

Bei einer Beschriftungsanwendung kann die Bildverarbeitung beispielsweise die Position (in drei Dimensionen) und die Ausrichtung von Teilen in einem Fach erkennen und dann den Maschinenbetrieb automatisch entsprechend anpassen. Es können mehrere Teile mit dem Laser beschriftet werden, wobei das System automatisch die richtige Stelle für die Beschriftung auf jedem Teil findet. PartVision kann das Muster so anpassen, dass die endgültige Beschriftung richtig ausgerichtet und nicht verzerrt ist, selbst wenn die Oberfläche des Teils nicht senkrecht zum Laserstrahl steht.  

Die Bildverarbeitung kann auch nach der Verarbeitung zur Teileinspektion, Prozessvalidierung und Dokumentation eingesetzt werden. Und innerhalb von Laser FrameWork lassen sich Bildverarbeitungsaufgaben, wie z. B. die Identifizierung eines bestimmten Merkmals auf einem Teil und die Verwendung dieses Merkmals als Referenzpunkt, leicht und im Wesentlichen menügesteuert einrichten.  

Ebenso kann die Inline-Überwachung in Echtzeit (die wir Coherent SmartSense+ nennen) eine frühzeitige Erkennung von Schwankungen im Laserprozess ermöglichen, so dass der Systembetrieb korrigiert oder gestoppt werden kann, bevor schlechte Teile produziert werden. Auch dies senkt die Kosten, und die Möglichkeit, dies zu implementieren, ist vollständig in Laser FrameWork enthalten.

Unser eingebettetes Strahldiagnosesystem Coherent BeamInspect misst die Maschinenleistung. In diesem Fall die genauen Eigenschaften des fokussierten Laserpunkts selbst. Da sich die Strahldiagnose leicht in ein Rezept oder einen Auftrag integrieren lässt, kann sie häufig durchgeführt werden. Dies reduziert den Ausschuss, hilft Ausfallzeiten zu vermeiden und ermöglicht es, vorbeugende Wartungsarbeiten zu planen, wenn es am günstigsten ist.

Verbesserte Konnektivität und Automatisierung

Die Produktionsanlagen stehen zunehmend nicht mehr allein. Lasermaschinen müssen oft mit anderen Systemen in einer Produktionsumgebung kommunizieren. Dazu können Enterprise Resource Planning (ERP)-Systeme, Manufacturing Execution Systems (MES) oder andere Host-Computer gehören. Bei einer Markieranwendung muss das Lasersystem beispielsweise individualisierte Produktdaten (wie Seriennummern oder UDIs) von einem externen System beziehen. Ebenso können viele andere Maschinenfunktionen und -vorgänge durch Signale von einer anderen Quelle ausgelöst werden.  

Auch diese Funktionalität lässt sich mit Laser FrameWork leicht implementieren. Die Software bietet Menüs, über die Sie auf alle wichtigen TCP/IP-Kommunikationsprotokolle zugreifen und diese konfigurieren können. 

Der intelligente Rahmen für hohe Produktivität

Um bei der Herstellung medizinischer Geräte wettbewerbsfähig zu bleiben, geht es heute vor allem um Produktivität. Holen Sie mehr aus Ihrem Betrieb heraus – höherer Durchsatz, weniger Ausfallzeiten, bessere Qualität und weniger Fehler. Laser bieten all das – und mit Laser FrameWork sind sie jetzt leichter zu bedienen, einfacher zu integrieren und zuverlässiger denn je. Und das ist Produktivität.

Erfahren Sie mehr über Coherent Laser Framework.

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