Medizintechnikhersteller fertigt auftragsbezogen mit cleverer Handlinglösung Automation macht flexibel

Medizintechnikhersteller fertigt auftragsbezogen mit cleverer Handlinglösung

Automation macht flexibel

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Hohe Variantenvielfalt bei kleinen Losgrößen – für Tontarra, einen führenden Hersteller chirurgischer Instrumente, ist das die tägliche Herausforderung. Um die Fülle an Aufträgen bedienen zu können, hat das Unternehmen schon früh in Automatisierung investiert. Für die Herstellung von Stanzinstrumenten nutzt Tontarra die Automatisierungslösung Flexcell Uno von Chiron. Über eine geeignete Vorrichtung lassen sich unterschiedliche Teile ohne Rüstvorgang und mannlos fertigen.

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In Wurmlingen bei Tuttlingen, dem Epizentrum der deutschen Medizintechnikbranche, entwickelt und produziert die Tontarra Medizintechnik GmbH Instrumente, die vor allem in der minimalinvasiven Chirurgie Einsatz finden – beispielsweise bei Eingriffen an Bandscheiben oder Knochen. Der Familienbetrieb, der über die Jahre stetig gewachsen ist, arbeitet mit einer hohen Fertigungstiefe. Außer Fräs- und etwas Drehbearbeitung werden auch die Oberflächenbehandlung und die Montage im Haus erledigt. Für die Bearbeitung der vornehmlich härtebaren, rostfreien Stähle steht ein Park von über 30 Maschinen bereit. Hauptsächlich handelt es sich dabei um Fräsbearbeitungszentren mit 3 bis 7 Achsen, zu denen auch vier Modelle des im benachbarten Tuttlingen ansässigen Werkzeugmaschinenherstellers Chiron zählen.

Die Produktentwicklungen von Tontarra entstehen in engem Austausch mit Chirurgen. „Die Ärzte wollen ihre Abläufe optimieren und suchen nach Wegen, wie sie ihre Arbeit vereinfachen können“, berichtet Firmenchef Thomas Tontarra. „Außerdem kommen fortwährend neue Implantate auf den Markt, für die es noch keine passenden Instrumente gibt, um sie optimal einzusetzen.“ So gilt es in Wurmlingen, immer wieder neue Ideen zu finden und umzusetzen. „Unser Entwicklungsziel sind drei bis fünf neue Instrumente pro Jahr“, so Tontarra.
Reinigung ist ein wichtiger Designaspekt
Ein entscheidender Punkt ist dabei, die Instrumente so zu konstruieren, dass sie leicht zu reinigen sind. „Die Anforderungen werden hier immer härter“, stellt Tontarra fest. Um ihnen zu begegnen, haben sich die Entwickler eine Reihe von patentierten Lösungen einfallen lassen. Ein Highlight ist die Cleanwave-Technik, bei der die Trennebenen der Schieberschaftinstrumente wellenförmig gestaltet sind. Verunreinigungen werden so leichter erkannt und beseitigt. Außerdem verringern die Wellen auch die Reibung der Funktionsteile gegeneinander. Der Chirurg kann so präziser und kontrollierter arbeiten.
Ein weiteres Beispiel liefern die Kerrison-Stanzen, wie sie in der Bandscheibenchirurgie Einsatz finden. „Die Instrumente bestehen aus einem Griffteil, einem Hauptteil und einem Schieberteil“, erklärt Tontarra. „Es gibt sie in vielen verschiedenen Längen und Breiten.“ Bei Mitbewerbern werde der Schieber zur Reinigung abgenommen – mit der Folge, dass man die Instrumente danach auch wieder korrekt zusammensetzen muss. „Bei unserem Swing-System ist das nicht notwendig. Man kann das Instrument weiter aufklappen und es am Stück reinigen.“
Hoher Exportanteil
Kleine Losgrößen sind das tägliche Brot bei Tontarra. „Stückzahlen von 10 oder 20 sind für uns schon viel.“ Ungleich größer ist die Variantenvielfalt: Aus einer Rohware werden rund 2000 verschiedene Endprodukte hergestellt, die zerpant, gehärtet, poliert, beschichtet und montiert das Werk verlassen. Die Kunden sind überwiegend OEM-Hersteller in aller Welt. „Wir liefern fast nur ins Ausland“, berichtet Tontarra, „unser Exportanteil liegt bei über 80 Prozent.“
Um die steigende Nachfrage zu befriedigen und die Lieferzeiten zu senken, hat Tontarra als einer der Ersten im chirurgischen Instrumentenbau in Automatisierung investiert. Bereits seit rund zehn Jahren nutzen die Wurmlinger eine Palettenautomation auf Basis von System 3R. Nachteil einer solchen Lösung ist, dass man für jede Einzelpalette auch eine Vorrichtung braucht, und dass immer jemand die Paletten mit Rohteilen bestücken muss. Auch das Hin- und Herfahren zwischen Wechselstation und Maschinen kostet Zeit.
Für die Fertigung der Kerrison-Stanzen ist Tontarra deshalb einen Schritt weitergegangen und hat bei Chiron ein FZ-12-Bearbeitungszentrum mit Flexcell-Uno-Roboterzelle beschafft. Die kompakte Einheit aus Handlingsystem und Werkzeugspeicher ermöglicht ein hauptzeitparalleles Be- und Entladen. „Der Vorteil ist hier, dass wir unterschiedliche Rohteile, jeweils eines fürs Hauptteil und eines fürs Schieberteil, ohne Rüstvorgang über eine Vorrichtung laufen lassen können“, erläutert Erhard Sellwig, Technische Beratung und Vertrieb bei Chiron. Über variable Programmierung wird erreicht, dass man das individuelle Teil dann nur noch anwählen muss.
Kleine und variable Stückzahlen mannlos zerspant
„Auf diese Weise können wir kleine Stückzahlen in variablen Größen automatisiert zerspanen“, ergänzt Tontarra. „In der Regel liegen die Laufzeiten für ein Hauptteil und ein Schieberteil bei 45 bis 50 Minuten. Wir können also beispielsweise über Nacht zehn 3-Millimeter- und zehn 4-Millimeter-Teile fräsen.“ Standzeit- und Werkzeugbruchüberwachung sowie Inline-Messung stellen sicher, dass man am nächsten Tag keinen Ausschuss vorfindet. „Aber eigentlich haben wir den Prozess jetzt so im Griff, dass das nicht mehr vorkommt. Auch das typische Einfahrteil entfällt bei uns zwischenzeitlich.“
So arbeiten die Maschinen de facto im Schichtbetrieb, obwohl die Mitarbeiter selbst nicht in Schichten arbeiten müssen. Ein klarer Vorteil im Kampf um Fachpersonal: „Viele möchten einfach nicht mehr schichten“, berichtet Tontarra. „Auf diese Weise haben wir sogar einige Mitarbeiter aus der Automobilindustrie für uns gewinnen können.“ Darüber hinaus profiliert sich das Unternehmen verstärkt als Lehrbetrieb. „Wir legen sehr viel Wert auf Ausbildung und kooperieren auch mit Schulen“, betont Tontarra. Aktuell beschäftigt er 11 Auszubildende, im Herbst werden es 16 sein – für einen Betrieb mit rund 130 Mitarbeitern eine stattliche Quote. Im Zuge des jüngsten Neubaus wurde eine Ausbildungswerkstatt geschaffen. Auf fast 300 Quadratmetern Fläche steht dort von der konventionellen Drehmaschine bis zum nagelneuen 5-Achs-Bearbeitungszentrum alles bereit.
Automation erlaubt auftragsbezogene Fertigung
Die höhere Produktivität durch die Automatisierung geht keineswegs auf Kosten der Flexibilität, sondern bietet im Gegenteil große planungstechnische Vorteile. Tontarra nennt ein Beispiel: „Nehmen wir an, ich erhalte einen Auftrag für drei Modelle à 600 Stück, das sind 1800 Teile. Für 100 Stück brauche ich eine Woche. Klassisch würde ich nun die erste Sorte fräsen, 600 Stück, dann die zweite Sorte, 600 Stück, und so weiter. Der Auftrag verlangt aber, dass ich im Monat 100 Stück von jeder Sorte liefern soll. Das schaffe ich so innerhalb der Lieferfrist gar nicht.“ Mit der Automatisierung kann er hingegen auftragsbezogen arbeiten und ohne Rüstvorgang alles so produzieren, wie er es gerade braucht.
Ein weiterer Vorteil der Flexcell Uno ist die Kompaktheit – denn auf die Stellfläche kommt es Tontarra durchaus an. „Wir wachsen eigentlich zu schnell. 2006 sind wir an den jetzigen Standort gezogen und haben ein Produktions- und Verwaltungsgebäude mit insgesamt 3500 Quadratmeter Fläche gebaut. Und erst im vergangenen Jahr haben wir einen Neubau begonnen mit weiteren 2500 Quadratmetern, der jetzt auch schon bezogen wurde.“ Bei der Flexcell Uno ist die Automation auf weniger als einem Quadratmeter integriert, man braucht keinen Schutzzaun. „Und man kann das Ganze auch einfach mitsamt der Maschine umstellen – bei anderen Automationslösungen muss man erst alles abbauen“, bemerkt Sellwig.
Räumliche Nähe als Pluspunkt
Mit der Roboterprogrammierung muss sich Tontarra nicht groß auseinandersetzen: „Die Lösung kommt fertig von Chiron. Wir legen immer die gleichen Rohlinge ein, deshalb müssen wir in die Automatisierung eigentlich kaum eingreifen. Und wenn ich mal ein anderes Teil fertigen will, dann rufe ich bei Chiron an. Die räumliche Nähe ist da ein großer Vorteil.“
Das Anlagenkonzept skaliert auch gut. „Die zweite Maschine, die wir jetzt bekommen haben, ist innerhalb von zwei Tagen gelaufen“, freut sich Tontarra. „Das war quasi ein Klon.“ Sellwig bestätigt: „Die Maschine wurde ausgeliefert, er hat die Vorrichtung angebracht, wir haben sie eingeteacht, und schon war sie produktionsbereit.“ Natürlich müsse man auch einen Werkzeugbau an der Hand haben, der die Spannvorrichtungen pünktlich liefert, merkt Tontarra an. Unterm Strich fällt sein Fazit positiv aus: „Wir sind mit der Zusammenarbeit mit Chiron sehr zufrieden. Es ist immer schnell jemand da, wenn nötig. Es passt einfach.“ So sei es durchaus vorstellbar, dass man weitere Maschinen aus Tuttlingen anschafft. „Aber jetzt müssen wir erst einmal Geld verdienen“, sagt der Firmenchef mit einem Augenzwinkern.
Chiron-Werke GmbH & Co. KG www.chiron.de AMB Halle 5 Stand C12
Tontarra Medizintechnik GmbH www.tontarra.de

Familienbetrieb in zweiter Generation

3549958

Die Tontarra Medizintechnik GmbH blickt auf eine über 50-jährige Geschichte zurück. 1963 begann Reinhold Tontarra in Tuttlingen als Hausgewerbetreibender mit der Produktion chirurgischer Instrumente. 1979 folgte der Umzug in einen Betriebsneubau ins benachbarte Wurmlingen. 1990 wurde die Firma von Reinhold Tontarra – Chirurgische Instrumente in Tontarra Medizintechnik GmbH umbenannt. Als Geschäftsführer wurden Reinhold Tontarra und Sohn Thomas Tontarra bestellt. Letzterer übernahm die Verantwortung für die Bereiche Entwicklung, Fertigung und Personalwesen. 2001 war der Generationswechsel komplett: Der Firmengründer trat in den Ruhestand, seitdem führt Thomas Tontarra die Geschäfte zusammen mit Alberto Petrella, der die Aufgabenbereiche Verwaltung, Vertrieb und Marketing verantwortet.
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