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Tomografia a raggi X per il sito garanzia di qualità degli impianti ossei

Misurazioni al 100% grazie all'automazione

Per poter produrre in Svizzera sistemi di impianti ossei generici in titanio di alta qualità in modo economico, Genostis si affida a un massimo grado di automazione. Un importante elemento nella catena del processo è una CT-dispositivo di Werth, che Genostis utilizza per misurare il 100% di tutti gli impianti con supporto robotico.

Gli impianti ossei sono una storia di successo svizzera che risale a oltre 60 anni fa. "La Svizzera è stata pioniera nel trattamento chirurgico delle fratture ossee e ha stabilito standard riconosciuti a livello mondiale. L'industria di precisione nazionale ha sviluppato progetti di impianti che sono ancora validi oggi", afferma Lorenzo Zoccoletti, CEO di Genostis, con sede a Burgdorf, nel cantone di Berna. "Stiamo continuando questa tradizione con un sistema di impianto osseo generico prodotto al 100% in Svizzera con il massimo livello di qualità".

Misurazioni al 100% grazie all'automazione

Il Tomo Scope XS Plus 160 esegue la scansione di quattro impianti in titanio in circa dieci minuti.

In questo caso, generico significa che gli impianti Genostis – si ispirano ai prodotti generici dell'industria farmaceutica – e si basano su progetti ben noti, ormai privi di brevetto. Grazie al principio della genericità, i costi per la ricerca e sviluppo sono trascurabili. "Le nostre placche e le nostre viti si basano su progetti collaudati da decenni. In un processo di reingegnerizzazione interno, le ottimizziamo in linea con i requisiti odierni per un'applicazione agevole per il paziente e una produzione efficiente", spiega Zoccoletti. L'amministratore delegato sottolinea che i prezzi dei suoi impianti generici sono significativamente più bassi rispetto a quelli di altri noti fornitori, senza dover scendere a compromessi sulla qualità. "Questo significa che possiamo garantire la massima sicurezza del prodotto e competere con i fornitori leader", afferma Zoccoletti.
Poiché il blocco dei costi maggiore si verifica nella produzione, i responsabili assicurano un livello di efficienza molto elevato. "Qui in Svizzera abbiamo costi di manodopera molto elevati", afferma Carmelo Blandini, COO di Genostis. "Ecco perché la massimizzazione dei processi produttivi automatizzati e l'uso intelligente di attrezzature di produzione innovative sono fondamentali per il nostro successo".
Un elemento fondamentale della produzione è metrologia. "Tutti i nostri impianti devono soddisfare i severi requisiti di legge per i dispositivi medici, compreso il regolamento UE sui dispositivi medici MDR 2017/745", spiega Zoccoletti. "Il marchio CE è un prerequisito per la commercializzazione di un impianto nell'UE. Per ottenerlo, dobbiamo fornire vari certificati, che vengono controllati da una società di certificazione".
Oltre alle ampie misure di convalida, alcune attività di misurazione sono inevitabili, come l'ispezione iniziale dei campioni dei singoli prodotti. Inoltre, sono necessarie misurazioni durante la produzione, che Genostis ha integrato automaticamente nel processo produttivo. "Abbiamo trovato in tomografia computerizzata la tecnologia di misura più adatta al nostro concetto", spiega Blandini. Il tradizionale sistema tattile 3Dtecnologia di misurazione a coordinate è stato escluso per varie ragioni: I tempi e i costi per le attrezzature di serraggio e le misurazioni necessarie erano enormi e i provini dovevano essere posizionati manualmente. Una tomografia computerizzata industrialedispositivo offre condizioni molto migliori per realizzare l'elevato automazione livello di precisione richiesto.
I responsabili di Genostis hanno optato per il Tomo Scope XS Plus 160 di Werth Messtechnik. "Conoscevamo Werth in quanto metrologia fornitore rinomato che da tempo offre sistemi di misura a coordinate per tomografia computerizzata l'industria", afferma Blandini. Il Tomo Scope XS Plus 160 scelto soddisfa tutti i requisiti fondamentali per la misurazione degli impianti Genostis in modo affidabile e rapido. Consente la scansione di pezzi di piccole e medie dimensioni fino a circa 300 mm diametro e 450 mm di lunghezza. Un elemento fondamentale è il tubo di trasmissione nel design monoblocco che permette di avere un punto di bruciatura piccolo anche ad alte potenza del tubo, in modo da poter effettuare misure veloci con un risoluzione elevato.

Misurazioni al 100% grazie all'automazione

Il COO di Genostis Carmelo Blandini (a sinistra) con il responsabile vendite di Werth Detlef Ferger: "Con il supporto degli specialisti CT di Werth, abbiamo sviluppato una grande esperienza e abbiamo personalizzato il misurazione in modo preciso per i nostri pezzi in titanio."

tensione del tubo permette la fiere di lastre di titanio
Il massimo tensione del tubo del dispositivo è di 160 kV. Ciò significa che è possibile misurare anche pezzi con lunghezze radiografiche maggiori e materiali più densi. "Poiché dobbiamo catturare le geometrie di placche e viti in titanio, questo è stato un criterio decisionale importante", spiega Blandini. Tuttavia, sottolinea anche che il tempo di ciclo richiesto per il monitoraggio di produzione ha rappresentato una sfida, in quanto i tempi brevi sono importanti per l'acquisizione dei pezzi. Abbiamo dovuto investire un po' di tempo fino a quando non abbiamo acquisito la necessaria esperienza con la CTsensore." Ad esempio, Genostis voleva scansionare i pezzi in titanio con un serraggio multiplo. "Poiché gli oggetti di misura si influenzano a vicenda su misurazione e ciò può comportare errori di immagine, i cosiddetti artefatti, abbiamo eseguito molte prove sul numero di pezzi e sul loro posizionamento reciproco per ottenere buoni risultati", spiega Dusan Mirkovic, responsabile della produzione e dell'automazione. "Gli specialisti CT di Werth ci hanno supportato attivamente con la loro esperienza, così siamo stati in grado di sviluppare molto know-how e, in ultima analisi, strategie di misura personalizzate per i nostri prodotti".

Misurazioni al 100% grazie all'automazione

La cella di misura di Genostis è costituita da un Tomo Scope XS Plus 160 (a destra). Un secondo Tomo Scope verrà aggiunto sul lato sinistro. Il robot aziona entrambi i dispositivi CT dal ripiano visibile sul davanti con le sue 135 posizioni di fissaggio.

Il tempo di scansione per pezzo in titanio è compreso tra 2 e 5 minuti
Genostis è riuscita a ridurre i tempi di scansione da una media di circa 20 minuti a 2-5 minuti per pezzo in titanio. "Questi valori dipendono dai prodotti, dalle loro dimensioni, dal risoluzione richiesto e dal dimensiones da scansionare", spiega il responsabile della produzione. "In media, un misurazione ha da dieci a dodici proprietà geometriche critiche da catturare. Come risultato della misurazione, il Tomo Scope XS Plus 160 fornisce il volume tridimensionale completo del pezzo. L'utente può impostare risoluzione su quasi tutte le dimensioni (fino a 60 miliardi di voxel). "Ilconfronto obiettivo/effettivo 3D è molto buono", afferma Mirkovic. "Leggiamo il modello CAD 3D e lo confrontiamo con il nuvola di punti misurato in formato STL. La visualizzazione della deviazione con codice colore ci permette di determinare molto rapidamente se il pezzo rientra nelle tolleranze. Se poi determiniamo alcune proprietà geometriche critiche, i cui valori vengono memorizzati automaticamente nel rapporto di misura, possiamo rilasciare il dispositivo medico per l'uso in pochi secondi"."Aggiunge un altro fattore: "Per il nostro impiego nella tecnologia medica è importante che i risultati di misura siano affidabili e tracciabili. Werth Messtechnik Ciò è garantito da una calibrazione conforme agli standard, anche con un certificato Dakks".
Il Tomo Scope XS Plus 160 ha altre caratteristiche che sono preziose per l'uso in produzione. Ad esempio, il tubo design monoblocco, generatore e la generazione del vuoto garantiscono lunghi intervalli di manutenzione e una durata teoricamente illimitata. Questo riduce al minimo tempi di inattività e costi operativi. Uno dei punti di forza di tutti i dispositivi CT Werth è che il volume del pezzo viene ricostruito in tempo reale durante l'acquisizione dell'immagine. Ciò consente di effettuare misure rapide in corso d'opera.
La programmazione, il controllo e la valutazione dell'intero processo di misura avvengono presso software di misurazione Winwerth. Genostis lo utilizza non solo sul Tomo Scope stesso, ma anche su altre due postazioni di lavoro utilizzate per la programmazione e la valutazione. "In questo modo, non blocchiamo mai il sito dispositivo di misurazione con altre attività", afferma Mirkovic.

Misurazioni al 100% grazie all'automazione

Il direttore di produzione Dusan Mirkovic analizza i risultati di misura.

Cella di misura con robot e sistema di scaffalatura con 135 posti
Grazie al suo design compatto, il TomoScope XS Plus richiede poco spazio e la sua buona accessibilità lo rende molto facile da automatizzare. Genostis ha installato una cella di misura con un robot e un sistema di scaffalature con 135 posti. L'interfaccia tra la macchina di misura e il controllore del robot assicura che la porta della macchina di misura a coordinate si apra quando il robot vuole alimentare o rimuovere i dispositivi caricati. I programmi di misura appropriati creati da Mirkovic vengono caricati di conseguenza.
Genostis attualmente misura principalmente pannelli e viti. Dopo l'ulteriore espansione di produzione, il Tomo Scope XS Plus 160 sarà sempre più utilizzato anche per la convalida e il test iniziale dei campioni. Blandini riassume: "Allo stato attuale, siamo molto soddisfatti del nostro Tomo Scopesistema di misura a coordinate. La tecnologia è ottima e l'applicazione è ora personalizzata per i nostri prodotti. Otteniamo risultati di misura accurati con un'elevata riproducibilità. Sono sufficienti dispositivi di serraggio facili da fabbricare e le misure sono relativamente veloci grazie al processo di serraggio multiplo e a automazione."

Misurazioni al 100% grazie all'automazione

vantaggio Uno dei vantaggi di tomografia computerizzata è che si possono usare fissaggi semplici che possono essere prodotti in modo economico con la stampa 3D.

Ulteriori informazioni:

Start-up con esperienza
Genostis è stata fondata nel 2022, il che la rende una start-up a tutti gli effetti. Tuttavia, le persone che ne fanno parte vantano un'esperienza pluridecennale nel settore della tecnologia medica lungo l'intera catena del valore fino a distribuzione –, in particolare il CEO Lorenzo Zoccoletti e il COO Carmelo Blandini. In precedenza hanno lavorato per produttori di impianti leader e affermati che hanno contribuito a plasmare il settore e il mercato. Non è quindi un caso che i dirigenti si siano concentrati sulla produzione di impianti generici come start-up per diversi anni e che vedano in questo settore un potenziale di mercato globale. L'attuale portafoglio di Genostis consiste in 263 diverse placche in titanio e 165 viti con diametri che vanno da 2,7 a 5,0 mm.

In questo video, Werth mostra le possibili applicazioni della macchina di misura a coordinate TomoScope XS Plus con tomografia computerizzata: YouTube

Pubblicato in: Quality Engineering Edizione 02/2024, Autore: Wolfgang Klingauf K+K PR, Titolo: "Misurazioni al 100 per cento grazie all'automazione"

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