FANUC ROBODRILL за възможно най-висока ефективност
Някои от инструментите зад перфектните зъби
Пациентите на стоматолозите винаги се страхуват от мисълта за „машинката“. Но пробиването е рутинна процедура тук, в света на машинните инструменти. Щефан Гиберт (дипл. инж.), експерт по планиране на процесите в отдел „Инструменти“ на Sirona Dental Systems GmbH, Бенсхайм, говори за изключително бързото инвестиране в машини от страна на доставчика на общи решения за дентално оборудване. На FANUC ROBODRILL бяха необходими само осем седмици от първоначалното обсъждане до първия прорез. Това беше през септември 2012 г. Машината бързо се превърна в интегрална част от набора от около 50 машинни инструменти с ЦПУ в сегмента „Инструменти“. До момента тя вероятно вече е обработила стохилядния титаниев ръкав за задвижвани от турбина или мотор инструменти за дентално лечение, а „утре“ може да бъде използвана за по-нататъшно интегриране на прецизна механика за фрезоване и пробиване на нови и по-сложни компоненти.
Завод в завода
Sirona Dental Systems GmbH в Бенсхайм, Германия, е глобален играч и сертифициран на най-високо ниво доставчик на пълна гама продукти за стоматологични кабинети и лаборатории с клонове и производствени помещения в целия свят. Около 3000 служители работят за тази първокласна марка из цял свят – 1400 от които само в Бенсхайм – в четирите отдела по CAD/CAM (подпомогнато от компютър възстановяване), изобразителни системи (радиология), инсталации (стоматологични юнити/столове) и инструменти. В последния отдел има 180 експерти с 50 машинни инструмента, предлагащи висока степен на вертикална интеграция – на практика завод в завода – с безпрецедентно ново на самодостатъчност. От А до Я, от подаването на поръчки до специфицирането нарязването на зъбци с високотехнологични стандарти в традицията на швейцарските и южногерманските инженери. Това винаги върви ръка за ръка с администриране, дизайн, програмиране, осигуряване на качеството и проектиране на съответствието. Производството използва грубо 80% стандартни материали: неръждаема стомана от всякакъв клас, титан, бронз, никелов бронз и алуминий. Процесите: струговане, фрезоване, пробиване, свръхпластично формоване, шлифоване, хонинговане наред с топлинна обработка, обдухване с корунд, ецване, уякчаване със стъклени топчета, потапяне на матрици и нишкова електроерозийна обработка, както и технология за зъбни колела (особено за моторизираните инструменти). Това е само кратко резюме на пълните производствени възможности, включително интегрирането в продукти като прави и обратни наконечници (задвижвани от електрически мотор), турбини (пневматични) и други стоматологични инструменти, като например ултразвукови апарати за почистване на зъбен камък, ендодонтски обратни наконечници и пръскащи устройства.
Инструментите зад перфектните зъби: 1,6 секунди от стружка до стружка
Щефан Гиберт, който ръководи планирането на процесите за закупени части, има диплома по машинно инженерство. Просто се случи така, че на дневен ред беше инвестирането в нов център за машинна обработка с ЦПУ. Той трябваше да бъде по-малък, по-гъвкав, по-лесен за управление, по-бърз, по-икономичен, по-надежден и поне толкова прецизен, колкото предишната машина от централноевропейска марка. „Познавахме контролерите на FANUC от много от нашите машинни инструменти. Разполагаме и със същата марка робот, внедрен като денонощен оператор на машина. В действителност моят ръководител, Юрген Шрайбер (дипл. инж. – FH), беше този, от когото научих за машинните центри на FANUC. На същия ден се обадих по телефона на отговорния представител, г-н Вернер Калига. Един час по-късно той пристигна при нас във фирмата и ни представи FANUC ROBODRILL α-T21iFa, а седмица по-късно му изпратихме поръчката. Осем седмици след първоначалния контакт ROBODRILL фрезова първия си прорез. Това беше през септември 2012 г, най-бързата поръчка на машинен инструмент в историята на Sirona и моят първи проект за капиталова инвестиция“, казва Гиберт, описвайки поредицата от събития.
Шест или десет свръхтънки, изключително яки титаниеви ръкави – всеки тежащ по 2 грама, дълъг 100 мм, 20 мм външен диаметър, 0,2 мм дебелина на стената, със спецификация за прецизност, надхвърляща 30µм – се захващат в клъстерите с множество щипки на инструмента. В четириосовия център ROBODRILL α-T21iFa машинната обработка започва от двата края на ръкавите едновременно. Изходни отвори за светлинни водачи, както и закрепващи приспособления за свързване на отделни части, монтирани от двете страни на ръкавите, трябва да бъдат пробити и фрезовани – 15 различни модела или 7 различни външни геометрии. Шест размера за тестване се сканират и наблюдават. След това частите (все още) се отстраняват ръчно: „Време на цикъл от 60 секунди! С време на смяна 1,6 секунди от стружка до стружка, разделено на броя клъстери от ръкави, това означава огромно повишаване на производителността в сравнение с предишната машина …,“, признава експертът по инструментите, „… освен това FANUC изисква една трета от производствената площ и предлага всички подготовки за пълна автоматизация – на изключително привлекателна цена“. Той споменава с изключително задоволство значително по-бързата кинематика на осите X, Y, Z и A (ротационна ос), както и удобството на работа, надеждността и съществено по-лесната поддръжка на ROBODRILL. Тъй като паралелно с основното време за обработка, операторът, Нилс Колс, може да почисти чеплъците от завършения комплект ръкави и ръчно да пробие обозначени с цвят отвори: „Имаме намерение постепенно да интегрираме тази стъпка във времето за основна обработка на машината. Освен това искаме да разработим по-интелигентно решение за обработка на ръкавите … по-сложно е от обикновено, като се вземе предвид свободната форма на повърхността на частите“, казва Гиберт във връзка с потенциалното разполагане на робот. Тогава компанията би могла да премине от работа на една или две смени към иначе типичната работа на три смени на ден. Никакви дефекти с практически никакво похабяване на материали. Това съответства както на очакванията на собственото осигуряване на качеството на Sirona, така и на международните стандарти – DIN ISO EN 13485 и одобрение от FDA, заедно с всички приложими из целия свят стандарти, които този водещ доставчик на пълна гама дентално оборудване изпълнява.
Ефективност за ограничаване на разходите
Главата на задвижваните с въздух инструменти за дентално лечение е способна да се върти с 450 000 оборота в минута. Това изисква всички компоненти да бъдат подходящо здрави и прецизни – включително ръкавите. Отклоненията от нормите трябва да бъдат елиминирани напълно. Отрицателните последствия са лесни за разбиране от всеки, който е усетил пробиването върху собствените си зъби. Затова „престижната част“, която е резултатът от процеса, напр. ръкавът, е най-големият прецизно проектиран компонент в отдел „Инструменти“ на Sirona. Той се изработва от изключително тънък титан, оформя се свободно в свръхпластичен процес като стандартна част, обработва се машинно в различни стъпки и се завършва като инструмент: „Ние практикуваме стегнато производство с малки партиди, за да можем да отговорим по гъвкав начин и точно навреме на изискванията на клиентите. Без големи инвентари, но въпреки това с широко разнообразие от части, ние постигаме кратки времена на преминаване в ориентирано към поръчки производство и сглобяване“, обяснява Гиберт (дипл. инж.) стратегията на отдел „Инструменти“.
Според информация от Щефан Гиберт, машината ROBODRILL е снабдена с повече функции (например наблюдение на шпиндела, управление на изкривяването, наноинтерполация, автоматична подготовка), за да може скоро да овладее по-сложни процеси дори без намесата на оператор. „FANUC α-T21iFa е в експлоатация от септември 2012 г. без никакви проблеми, постигайки нормални резултати. Вече знаем, че може да прави повече, отколкото очаквахме: удоволствие е да се работи с машина, която, за разлика от „предишната“, не създава проблеми с поддръжката. И дори ако някога се наложи шпинделът да бъде сменен, касетата е най-евтиното и най-бързото решение без съществени времена на принудителен престой. Това има значение по отношение на следващи проекти, за които бихме предпочели един-единствен източник за всичките ни потребности – автоматизация, манипулиране, устройства за управление и машинна обработка с ЦПУ“, обяснява Щефан Гиберт и завършва с мотото на груповия ръководител на поддръжката в завода: „Машината, която познавам най-малко, е тази, която харесвам най-много, защото не ме викат непрекъснато да отстранявам проблеми в нея.“
Подготовка за бъдещия пазарен успех
Азия е един от най-динамично разрастващите се пазари в сферата на денталното оборудване. Китай стартира правителствена програма, според която 60 000 стоматолози трябва да бъдат обучавани на година. Европа и Америка са традиционни, стабилни пазари за Sirona с устойчиви умерени темпове на растеж. Кризата през 2009 г. не засегна функционирането на Sirona – компанията продължи да наема специалисти и да инвестира в бази (нов център за проучвания и разработки) и оборудване, подготвяйки се за бума на икономиката през 2010 г. Добри перспективи за 2013 г.: компанията продължава да инвестира. С пълна сила тече строителството на нова база за прецизно инженерство (прибл. 3000 м² производствена площ). И има планове тя да бъде оборудвана с ЦПУ технология, отчасти също с инвестиции за разширяване.
Sirona – The Dental Company
Sirona е технологичен и пазарен лидер в денталната индустрия и партньор на стоматологични кабинети, клиники, лаборатории и оторизирани дистрибутори от цял свят. Компанията разработва и произвежда пълна линия от стоматологични продукти, включително CAD/CAM системи за подпомогнато от компютър възстановяване на зъби чрез керамични продукти (CEREC), цифрови изобразителни системи за интраорални и панорамни рентгенови снимки и обемна томография (3D), центрове за дентално лечение, инструменти и хигиенизиращи системи. С непрекъснати иновации във всички области на стоматологията Sirona остава начело на технологичния напредък от изобретяването на първата електрически задвижвана стоматологична бормашина (1887). Иновациите на Sirona задават стандартите за дентално лечение и оказват решително въздействие в продължение на почти 30 години върху полето на цифровизацията на стоматологичната технология. Sirona има 3000 служители на 25 места из целия свят и продава продуктите си в повече от 135 страни на всички континенти. САЩ са най-големият единичен пазар на Sirona, последван от Германия и Азия. Компанията се отделя от подразделението за медицински технологии на Siemens през 1997 и от 2006 се включва във фондовата борса NASDAQ на САЩ (борсов код: SIRO). През последната финансова година (1 октомври 2011 г. до 30 септември 2012 г.) Sirona докладва приходи от 979 млн. щ.д. Sirona разработва и произвежда болшинството от продуктите си в Бенсхайм, Германия – най-голямата в света база за разработване и производство на стоматологични продукти. Днес в Sirona работят повече от 260 инженери и учени, а през последните 6 години компанията е похарчила общо над 250 млн. щ.д. за проучвания и разработки.
