KR AGILUS endoskop üretimine ışık tutuyor

İsviçre'nin Widnau kentindeki bulunan KARL STORZ şirketinde, 2021 yazında endoskoplar için göz merceği adaptörleri otomatik olarak üretilmeye başlandı. O zamandan beri üretimde kullanılan bir KR AGILUS, ekibin yükünü azalttı ve üretimi hızlandırdı. Bir Svabya-İsviçre başarı öyküsü.

"Yıllardır kullandığımız ve ne yazık ki artık çok güvenilir çalışmayan bir kaynak makinemiz vardı." Widnau/İsviçre'deki KARL STORZ Şube Müdürü Sarah Mühleck, otomasyonun nedenini böyle açıklıyor. Böylece ekibi verimli, yenilikçi bir çözüm arayışına başladı. 1945 yılında kurulan KARL STORZ, yüksek kaliteli endoskoplar, tıbbi aletler ve en yüksek kalitede cihazlar sunmaktadır. 15,000 ürünün geliştirilmesi, üretimi, satışı ve servisinden dünya çapında yaklaşık 8,300 çalışan sorumludur. Şirket merkezi Württemberg'deki Tuttlingen'de bulunmaktadır, ancak üretim ABD, Estonya ve İsviçre'de de gerçekleştirilmektedir. Konstanz Gölü'nden çok uzakta olmayan Widnau'da vücudun içinin görüntülenmesini mümkün kılan göz mercekleri gibi endoskoplar için optik bileşenler üretilmektedir. Bu ürünler son derece sızdırmaz ve temizlenebilir olmalıdır.

Pick&Place: Bir KR AGILUS, Widnau'daki endoskop üretiminin bir parçasıdır. Robot, ham parçaları yerleştiriyor ve bitmiş iş parçalarını çıkarıyor © Stefan Hobmaier, TRUMPF

Monoton manuel çalışmadan lazer kaynak sistemine

Yeni kaynak sistemi, cerrahlara organların veya vücut boşluklarının içinde engelsiz bir görüş sağlayan endoskopun göz yuvasının bir parçası olan paslanmaz çelik bir halkanın içindeki kapak camına paslanmaz çelik bir manşon eklemek zorundaydı. Bu birleştirme prosesi her zaman manuel olarak gerçekleştiriliyordu. Çalışanlar, defalarca bileşenleri makineye yerleştirmiş ve kaynak işleminden sonra tekrar çıkarmıştır - her zaman bir manşon ve üzerine kaynak yapılacak kapak camlı bir halka. Sarah Mühleck, "Çalışanlarımızı bu tür monoton, tekrar eden, stresli görevlerden kademeli olarak kurtarıyoruz" diyor.

Kapak camını manşon üzerine yerleştirmek, robot tarafından gerçekleştirilen Pick&Place işleminde olduğu gibi el becerisi gerektirir. KR AGILUS için ideal bir görev © Stefan Hobmaier, TRUMPF

Otomasyon, birinci adım: bir kaynak sistemi bulmak

Widnau'daki ekip özellikle bir otomasyon çözümü arıyordu. Kaynak işlemi söz konusu olduğunda, tercih edilen sistem zaten belliydi: KARL STORZ şirketi, Svabya'nın Ditzingen kentinde bulunan TRUMPF şirketinin TruLaser Station 7000 3D lazer kaynak sistemini halihazırda birkaç aydır test ediyordu ve bundan çok memnun kalmıştı. 1923 yılında kurulan TRUMPF, lazer ve sistem teknolojisi ile ve bu arada otomatikleştirilebilir çözümlerle de uluslararası alanda başarılıdır. Odak noktalarından biri lazer kesme, lazer kaynağı ve lazer işaretlemedir. TRUMF ve KARL STORZ işbirliği neredeyse 30 yıldır devam etmektedir.

Widnau'daki KARL STORZ ekibi, yeni 3D lazer kaynak sistemi ile çalışmaya hızla alıştı © Stefan Hobmaier, TRUMPF

İkinci adım: Çevreden tavsiye

TruLaser Station 7000'in otomasyonu görüşüldüğünde, TRUMPF ekibi bir entegratörü, Gosheim'daki wbt automation şirketini tavsiye etti. wbt'nin Genel Müdürü Joachim Burkert, göz merceği üretimini kısmen otomatikleştirme fikrini hemen kabul etti. "wbt adı aynı zamanda ,Wir bewegen Teile' ('Parçaları hareket ettiriyoruz') anlamına geliyor ve bu noktada olmaktan mutluyuz" diyor. "Talepler yüksek olsa bile."

Joachim Burkert, wbt automation Genel Müdürü. Şirketi, KUKA robotları kullanmayı tercih ediyor © wbt

Üçüncü adım: Lazer kaynak tesisinin teknik detaylarını netleştirmek

Joachim Burkert şunları ekliyor: "Çok dar bir alana, kompakt bir hücrede küçük bir robotla çok sayıda iş parçası sığdırmalı ve bunları hassas bir şekilde konumlandırıp kaynak makinesine yerleştirmeliyiz. Ayrıca, robotun parçaları ne kadar hassas taşıdığını birbirimizle koordine etmemiz gerekiyordu, çünkü her harekette iki iş parçası alıp birleştirmek istiyorduk. Burkert, "Otomasyon projelerinin yaklaşık yüzde 98'i için wbt automation KUKA robotlarına güveniyor, diye bilgi veriyor. “Bunun için gerekli olan hassasiyet kullanıma hazır bir robot değil, kesin olarak ölçülmüş bir robot gerektiriyor. Bize gelmeden önce ekstra olarak KUKA’nın eğitim kampına gönderilen KR10 R1100 KR AGILUS’u seçtik. "Şimdi, diğer şeylerin yanı sıra bileşenlerin konumunu kontrol etmek için lazer sensörlerini kullanabilir ve dörtlü gripper'a ek olarak her bir kapak camını hassas bir şekilde konumlandırmak için küçük vakum körükleri de kullanabilir.

Köklü ekip: Elleçleme için robot olarak KR AGILUS ve 3D lazer kaynağı için TRUMPF'tan TruLaser Station 7000 © Stefan Hobmaier, TRUMPF

Dördüncü adım: gelecek vaat eden bir beraberlik

Robot hücresi TruLaser Station 7000'e kenetlenmiştir, ancak esnek bir şekilde çıkarılabilir ve bakımı yapılabilir. İş parçası deposu dört çekmece içerir, toplam 960 adede kadar iş parçasını barındırabilir. KR AGILUS, bileşenleri lazer kaynak sistemine taşımak için bunları kullanır – her kaynak işlemi için tam olarak üstlerine yerleştirilmiş iki manşon ve koruyucu camlar. Bitmiş kaynaklı mercek adaptörleri de iş parçası deposunda saklanır. Joachim Burkert, KUKA robotunun en iyi teknik ön koşulları beraberinde getirdiği bilgisini veriyor: "Denenmiş ve test edilmiş KUKA kumandası ve şirketimize ait bileşenlerle birleştirilmiş iyi bilinen kumanda paneli. Robot, kendisi için özel olarak geliştirilmiş bir hücre olan MRC flextray üzerine monte edildi. Profibus aracılığıyla Siemens kumandamızla güvenli bir bağlantı kurduk, bu sayede TRUMPF sistemiyle sorunsuz iletişim kurabiliyoruz."

wbt automation tarafından tasarlanan özel gripper ile Pick&Place işlemi. Ham parçaların konumunu sabitlemek için vakum körükleri kullanır © wbt

Beşinci adım: Şüphecileri ikna etmek

Kırk yıldır KARL STORZ'da olan ve şirketin lazer uzmanı olan Wolfgang Karl, başta şüpheci olduğunu itiraf ediyor. "Elbette geliştirme sırasında sorularım oldu. Robot parçaları nasıl tutuyor, bu ne kadar güvenli? Ya kıskaç bir hata nedeniyle yalnızca bir parça kullanıyorsa ve bununla birlikte iki parçayı dışarı taşımak zorundaysa? 100'de yüz hiçbir sorun olmadığından nasıl emin olacağız?" Cevap olarak, Wbt Automation, Joachim Burkert'in açıkladığı gibi. " KUKA.Sim simülasyon yazılımıyla çalıştırdığımız eksiksiz bir simülasyonu önceden sağladı". Burkert, "Dijital ikizin yardımıyla, entegratör donanım henüz orada değilken tüm ürünü gösterebileceğini," söylüyor. Wolfgang Karl, "Bu da şüphelerimi ortadan kaldırdı," diye vurguluyor.

Wolfgang Karl, KARL STORZ'daki tüm lazer proseslerinin uzmanıdır © Stefan Hobmaier, TRUMPF

Altıncı adım: Günlük kullanımda kalıcı yüksek kalite sağlamak

Uygun lazer ile birlikte - bu durumda bir 500 Watt ile fiber bazlı TruFiber 500 – otomatik üretime başladı. Son olarak, yalnızca artık kaynak makinesini yüklemek ve boşaltmak zorunda olmayan, ancak diğer şeylerin yanı sıra çekmeceleri dolduran, robotu çalıştıran ve kalite kontrolünü devralan çalışanlar ikna edilmeliydi. Sarah Mühleck şöyle bilgi veriyor: "Kimse işten çıkarılmadı, tam tersine otomasyonu emekliliği telafi etmek için kullanabildik. Ancak bazı çalışanların yeni teknolojiye ayak uydurup uyduramayacakları konusunda şüpheleri vardı." Wbt şirketi, KARL STORZ çalışanlarını hem Tuttlingen'de hem de Widnau'da eğitti ve güvensizliklerini ortadan kaldırdı.

3D lazer kaynağı için esnek tesis: Robot her zaman lazer sisteminden kolaylıkla ayrılabilir © Stefan Hobmaier, TRUMPF

"Kaynak ekleri çok ama çok iyi"

Tüm paydaşların ilk toplantısından altı ay sonra KR AGILUS robot hücreli TruLaser Station 7000 Widnau'da hizmete girdi. Ölçülebilir başarı ile: Manuel çalışmada ortalama on saniye süren, yükleme ve boşaltma için robotun sadece iki saniyeye ihtiyacı vardır. Ancak Sarah Mühleck'e göre en önemli şey şudur: "Kalite doğru. Kaynak ekleri çok ama çok iyi. Aynı zamanda sistem güvenilirdir, hiçbir şey düşmez." 6 aylık değerlendirmesi ise: "Herhangi bir çalışan robotu çalıştırabilir ve bu istasyon özellikle dönen sistemimizde popülerdir."

Kalite kontrol sırasında Sarah Mühleck: Göz merceği adaptörü, yalnızca koruyucu cam ve manşon mükemmel bir şekilde kaynaklanmışsa kullanılabilir © Stefan Hobmaier, TRUMPF

Sonuç: Prestij projesi niteliğinde otomasyon

TRUMPF'da Ürün Müdürü Dr. Axel Frey de bu otomasyon projesinden etkilendi. "Parçaları maksimum proses güvenilirliği ile bir lazer kaynak sistemine yerleştirme ve çıkarma – bu bir çalışanın yapabileceği bir şeydir ancak ilk olarak bu hızda değil ve ikinci olarak yüzde 100 sabit bir şekilde değil. Ama süreç 7/24 sabit olmalı ve kalite yüksek kalmalıdır." Widnau'daki TruLaser Station 7000 ile bu mümkündür. Daha da ötesinde: " Proje, aynı zamanda sunduğum ABD tıp teknolojisi uzmanlarından da oldukça olumlu geri bildirimler aldı. Bu otomasyon birçok açıdan bir prestij projesidir.”

Pick – Place – kaynak yap! Lazer kaynak tesisi endoskop için en yüksek kaliteyi sağlar © Stefan Hobmaier, TRUMPF

KUKA robotunu herhangi bir çalışan çalıştırabilir ve bu istasyon özellikle dönen sistemimizde popülerdir.

Sarah Mühleck, KARL STORZ Widnau Şube Müdürü

Yeni zorluklar için açık

Joachim Burkert'a göre, lazer kaynak sistemi ve robotun herhangi bir zamanda kolayca birbirinden ayrılabiliyor olması, çözümü gelecek için özellikle umut verici kılıyor. "KARL STORZ'un robot için beş yıl içinde farklı bir görevi varsa, çalışanlar hücreyi bir dakikadan kısa sürede çözebilir ve yeni görevi KR AGILUS'a atayabilir. Veya bir KR AGILUS'a iki farklı lazer atayabilirsiniz: Gündüz lazer bir, gece lazer iki üzerinde çalışabilir." Ancak şu anda Widnau'daki KARL STORZ'da hiç kimse hiçbir şeyi değiştirmek istemiyor. Herkes, insanların, makinelerin ve KUKA robotunun işlerini nasıl yaptığından memnun. Şube Müdürü Sarah Mühleck, "Gerçekten iyi bir işbirliği oldu." diyerek sözlerini tamamladı. Bu da tekrar böyle bir şey yapmak istemenizi sağlıyor"