Megnövelt teljesítmény és több adat az orvostechnikai termékek vizsgálatáról

2019-ben az Orchid automatizálási mérnöke olyan technológiákat keresett, amelyek automatizálnák a méretmérést és a minőségügyi folyamatokat, hogy csökkentsék a vizsgálatra fordított időt, és növeljék a mérési információk mennyiségét. Az Orchid az ATOS rendszerrel végzett 3D-s mérési megoldásokat is fontolóra vette. A technológiával végzett mérőműszeres ismételhetőségi és reprodukálhatósági (R&R) kutatás eredményeinek áttekintése után az Orchid beszerzett egy érintésmentes 3D-s kékfény-szkennert, beleértve a ZEISS INSPECT és a VMR (virtuális mérőszoba) alkalmazást is, hogy teljesen automatizálja a végső ellenőrzést, a folyamat közbeni és a gyártási vizsgálatot.

Mivel az Orchid számos ügyfelének saját követelménye határozza meg azt, hogy milyen méréstechnikai berendezéseket engednek alkalmazni a vizsgálathoz, az ATOS technológia bevezetéséhez meg kellett szerezni az ügyfelek hozzájárulását.

„Ők mérőműszeres ismételhetőséget és reprodukálhatóságot (R&R) akarnak, és biztosak akarnak lenni abban, hogy nem számít, hányféleképpen tájoljuk az alkatrészt egy befogókészüléken, a szenzor minden alkalommal ugyanúgy meg fogja találni az alkatrészt, és a mérés megfeleltethető a koordináta-mérőgépes vizsgálati módszerrel, amely korábban az iparági standard volt. Tehát, ha a koordináta-mérőgépes mérést meg tudnánk feleltetni és jó mérőműszeres R&R-t tudnánk mutatni, ami körülbelül a jellemző tűrés 10%-a, akkor az ügyfelek sokkal könnyebben megvásárolnák akínált megoldást. Sok más mérőrendszer létezik, de azok nem képesek a mért jellemző tűrésmező nagyságának 10%-án belül tartani a mérési pontosságot , pedig mi azt szeretnénk elérni” – mondta Frank Sears, az Orchid oregoni telephelyének vezető minőségügyi mérnöke. Ezenkívül az ATOS fejlett kékfényes sávvetítéses technológia használatával méri a teljes mérési mezőre kiterjedő felületi geometriát, így létrehozva a teljes termék digitális ikerpéldányát.

Miután az ATOS technológia számos korrelációs és mérőműszeres R&R vizsgálaton megfelelt, az Orchid a vásárlást követő első 12 hónapon belül két ügyféltől összesen öt különböző termékre kapottmegrendelést.

Sears és csapata a VMR alkalmazásban található Smart Teach offline és online programozási funkciókat használja a ScanBoxon belüli robotkar automatikus pozicionálására és optimalizálására, hogy az ATOS szenzor számára optimális szögekben rögzítse a mérési adatokat. Folyamatuk továbbfejlesztése érdekében a ZEISS automatizálási szakértői csapatával együttműködve egy személyre szabott szkriptelt sablont hoztak létre, amely az Orchid ügyfeleinek igényeihez igazodó automatizált 3D-s szkennelést és vizsgálatot végez. A szkript a Kiosk üzemmódban fut, amely zökkenőmentesen kommunikál a VMR alkalmazással a több alkatrészen végzett vizsgálatokhoz szükséges kötegelt szkennelés végrehajtásához. Az operátor egyszerre több, átlagosan 24 térdimplantátum-komponenst helyez egy befogókészülékre, amely a ScanBoxon belül helyezkedik el. Gombnyomásra a ScanBox aktiválódik, és megkezdi az alkatrészek digitalizálását. A szoftver intelligensen szétválasztja a több komponens 3D-s hálós állományait egymástól, és mindegyiket egy megadott mappában tárolja el. A szoftver ezután ciklusokat futtat és adatállományokat rögzít, alkalmazza a megfelelő mérési vizsgálati sablont, és automatikusan jegyzőkönyvet készít.

Ennek a folyamatnak a bevezetésével az Orchid azonnal elérte eredeti célját, csökkentette a vizsgálatra fordított időt, és növelte az alkatrészekről gyűjtött információt. „Korábban egy térdimplantátum vizsgálata körülbelül négy percet vett igénybe, és csak négy jellemzőt mértünk rajta, hagyományos mérési módszerrel. Az ügyfél azt akarta, hogy sokkal több jellemzőtmérjünk.Amellett, hogysokkal több vizsgálandó jellemzőt mérünk, a ScanBoxunk használatával mégis időt takarítunk meg – 40 darab esetében három órát venne igénybe, hogy egy egypontos kapcsoló típusú koordináta-mérőgéppel csupán négy jellemzőt mérjünk minden egyes darabon. Most ez körülbelül 45 percet vagy egy órát vesz igénybe ugyanannyi alkatrésznél, pedig sokkal több jellemzőt vizsgálunk” – mondta Kirk Dorr, az Orchid Orthopedic Solutions minőség-ellenőrzésiszakértője.

Az Orchid csapata profitál abból is, hogy megjenelítheti a ZEISS INSPECT-ben a volumetrikus adatokat, miközben rugalmasan tudják változtatni a szkennelt állományok megjelenítésének részletességét. A mért jellemzők szemléltetése és a modellek megjelenítése segít amérési jegyzőkönyvek áttekinthető elkészítésében, ami támogatja az ügyfél felé folytatott egyértelmű kommunikációt és az együttműködést.

„A ZEISS INSPECT-tel egy 3D-s felületi térképet (színtérkép, hőtérkép)hozhatunk létre, amelyet a 3D-s koordinátatérben valós időben lehet forgatni és elemezni. A színtérképek megmutatják, pontosan hol kell utómunkát végezni, és hol vannak olyan területek, amelyek tökéletesítésre szorulnak. Ez igazán hasznos,” – mondta Sears.

Az Orchid jövőbeli tervei között szerepel, hogy a ScanBox technológiát jobban elfogadtassák az ügyfelekkel, hogy bővíthessék a termékcsaládokat, amelyeket ezzel a fejlett technológiával képesek vizsgálni. Az időmegtakarítás az egyik oka ennek a törekvésnek, de a legnagyobb hajtóerő a költségmegtakarítás.

„Az elmúlt kicsivel több, mint egy év alatt több, mint 100 000 olyan öntvényt dolgoztunk fel ScanBoxunkkal, amelyeket korábban koordináta-mérőgéppel vizsgáltunk volna. Ki akartuk számolni a tényleges megtakarításainkat, és aztlátjuk, hogy a befektetésünk már az első 12 hónapban megtérült, és a költségmegtakarítás csak tovább fog nőni, ahogy egyre több alkatrészt helyezünk át a koordináta-mérőgépről a ScanBox-ra” – mondta Sears. „Az a tervünk, hogy a ScanBox további termékekkel való bővítésével tovább folytatjuk a pénzmegtakarítást, és felgyorsítjuk a vizsgálatok elvégzését. A jelenlegi ScanBoxunk két nyolcórás műszakban 80%-os kihasználtsággal működik. Egy második ScanBox lehetővé teszi majd számunkra, hogy több terméket dolgozzunk fel naponta, és esetleg megduplázzuk munkavégzési teljesítményünket és megtakarításainkat azáltal, hogy több mérési feladathoz vesszük igénybe a ZEISS gépek segítségét.”