Medical - Helix iMC
Höchste Präzision mit innovativer Messtechnologie
Silikonschläuche können Leben retten – beispielsweise als zentrale Komponenten in Herzschrittmachern. Die Helix iMC Technologie revolutioniert Schlauchproduktion und Qualitätsmessung durch lückenlose Kontrolle und Dokumentation. Zugleich reduziert sie den Produktionsabfall um mehr als 25 Prozent.
Manche denken bei Silikon an die kalifornische IT-Industrie, andere an Badezimmerfugen. Denn das Material ist ein wahrer Alleskönner – die Bandbreite reicht je nach Mixtur und Herstellungsverfahren vom einfachen Topfuntersetzer bis hin zur anspruchsvollen Entwicklung von künstlichen Herzklappen.
Silikon wird zum Beispiel auch in Verabreichungssystemen für Krebsmedikamente, Implantaten und anderen Technologien eingesetzt, die Leben retten und die Lebensqualität verbessern. Solche Medizinprodukte für den Einsatz in und am menschlichen Körper stellt die Geschäftsgruppe Freudenberg Medical her. Silikon ist aufgrund seiner Verträglichkeit mit dem menschlichen Körper (Biokompatibilität) dafür ein sehr wichtiges Material.
Der Standort Kaiserslautern ist das Kompetenzzentrum von Freudenberg Medical für medizinische Silikonprodukte. In Reinräumen der Klasse 8 werden dort Silikonschläuche mit Durchmessern von 0,3 Millimetern bis gut fünf Zentimetern hergestellt, etwa für Herzschrittmacher oder Pumpen für die Pharmaindustrie. Pro Jahr verlassen den Standort etwa 100 Tonnen Silikonschläuche in Richtung Kunden.
Sensortechnologie Helix iMC
Bei medizinischen Anwendungen müssen die Produkte auf Hundertstel und Tausendstel Millimeter exakt der gewünschten Spezifikation entsprechen. Bei Silikonschläuchen ist der Innendurchmesser das Maß der Dinge. Alles, was abweicht, muss aussortiert und entsorgt werden. Denn einmal ausgehärtetes Silikon kann nicht eingeschmolzen und wiederverwendet werden, wie dies beispielsweise mit dem Kunststoff PET möglich ist. Deshalb verfolgt die Freudenberg Geschäftsgruppe den Ansatz, Abfall in der Produktion zu vermeiden.
An diesem Punkt kommt die neue, von Freudenberg entwickelte Sensortechnologie Helix iMC ins Spiel, die Freudenberg-Spezialisten in Kaiserslautern eineinhalb Jahre lang entwickelt haben und seit April 2019 auf einer von zwei Fertigungslinien einsetzen. Die weltweit einzigartige Innovation ermöglicht es, den Abfall und damit die Umweltbelastung um mehr als 25 Prozent zu reduzieren. Sie wird jetzt schrittweise an allen Freudenberg-Standorten, die Schläuche herstellen, ausgerollt. In Kaiserslautern reduziert sie schon jetzt die nicht recyclebaren, ausgehärteten Silikonabfälle um rund zwei Tonnen. Umgerechnet entspricht das einer CO2-Menge von mehr als 1,5 Tonnen. Wenn die Technologie an weiteren Fertigungslinien und Standorten von Freudenberg Medical zum Einsatz kommt, ergeben sich Einsparungen rund um den Globus.
Helix iMC verwendet ein tomographisches System, das aus einem Emitter und vier Sensoren besteht. Diese erfassen und dokumentieren während der Extrusion die Form des Schlauches. Ein Algorithmus berechnet aus diesen Messwerten eine Querschnittsansicht, die ein Mitarbeiter auf einem Bildschirm kontrollieren kann. Neben dieser optischen Kontrolle meldet das System automatisch, wenn es Abweichungen erkennt. So ist während des Produktionsprozesses eine exakte und kontinuierliche Messung des Innendurchmessers und der Wanddicke der Silikonschläuche möglich.
Dies ist eine Revolution im Vergleich zu der als Industriestandard angewandten Methode, bei der während der laufenden Produktion von Hand Schnittproben der ausgehärteten Silikonschläuche genommen und ausgemessen werden. Dieser Vorgang wiederholt sich bis die Spezifikationen des Produktes erreicht sind. Während der gesamten Dauer läuft die Fertigungslinie weiter. Das bis zum Erreichen der richtigen Konfiguration produzierte Material muss verschrottet werden. Gerade bei Schläuchen mit anspruchsvollen Geometrien kann dieses Verfahren sehr zeit- und materialaufwendig sein. Ein Beispiel dafür sind die bei Freudenberg Medical hergestellten Mehrfachlumen für die Isolierung von Herzschrittmacherleitungen mit fünf Innendurchmessern und einer Mindestwanddicke als entscheidende Dimension.
Besonders zum Start einer neuen Produktionstranche entsteht beim Einrichten mit der alten Methode unausweichlich Ausschuss. Aber auch während der Produktion kann es bei Abweichungen zur Verschrottung eines gesamten Produktionsloses kommen. Helix iMC erkennt und signalisiert Abweichungen und Fehler im Produktionsprozess sofort. In diesem Fall können die Mitarbeiter eingreifen und den Prozess wieder in die festgelegten Parameter zurückfahren.
Lückenlose Kontrolle und Dokumentation
Die neue Technologie erhöht durch die kontinuierliche Datenüberwachung die Produktqualität erheblich. Gleichzeitig reduziert Helix iMC die Verarbeitungszeit und vor allem den Materialabfall drastisch. Verbunden mit einer künstlichen Intelligenz kann jede Abweichung im Produktionsprozess ohne Zeitverlust erkannt und automatisch korrigiert werden.
So hilft diese Innovation, lebensnotwendige Medizinprodukte noch präziser und noch schneller auf den Markt zu bringen – und dabei Ressourcen und die Umwelt zu schonen.