V současnosti se ve světě implantátů a protéz můžeme setkat zejména se šrouby, páteřními segmenty, kyčelními a kolenními klouby nebo zubními náhradami. Výroba náhrad všech těchto typů a jejich použití se stává běžnou součástí našich životů a pomáhá nám vyřešit někdy i velmi komplikované situace. menina v oblasti zápěstí. Je to důsledek reflexního počínání člověka při pádech všeho druhu – za každou cenu si pod sebe strká ruce, jako by chtěl pád změkčit. Místo toho plnou vahou těla dopadne na rádoby připravené ruce. Náhrady pro ošetření zápěstí jsou vyráběny sériově a v různých velikostních variantách pro pravou a levou ruku. Trendy v medicínské technice Obecně platí, že globální trh medicínské techniky je stabilní a komplexní, vykazující neustálé růstové tendence. Podle poslední obsáhlé studie VDV z roku 2012 je objem světového trhu medicínské techniky odhadován na 300 mld. USD. O jeho stabilitě svědčí zejména údaje z roku 2009, kdy se celá řada odvětví potýkala s krizovým vývojem. Obchodní výsledky krizového roku 2009 však jasně ukázaly, že tento trh je vůči krizovým výkyvům rezistentní. Z hlediska velikosti podílu na trhu patří první místo Spojeným státům, druhé místo Německu, třetí Švýcarsku. Právě v těchto zemích najdeme From Image to Implant prosinec 2014 Zjednodušeně řečeno – implantát je jakýsi náhradní díl pro lidské tělo. Pro použití náhrad můžeme definovat dvě základní skupiny. Jedna vzniká přirozeným procesem stárnutí. Úrazy všeho druhu představují skupinu druhou. V naprosto dominantní roli se v této kategorii nacházejí úrazy sportovní. A jaký je nejčastější sportovní úraz? Pro někoho možná nečekaně je to zlonejširší výrobní program pro ortopedickou techniku, výrobu operačních nástrojů a také produktů pro dentální medicínu. Podíl strojírenství, zejména produkce obráběcích strojů pro medicínskou techniku, je nezanedbatelný, a tak je jistě dobrou zprávou, že růstové tendence v segmentu medicínské techniky zajišťují potenciál i v oboru strojírenství. Vysoké nároky kladené na produkty medicínské techniky zvyšují neustále požadavky na vývoj a výzkum v oblasti stavby strojů. Od nich pak očekáváme jasný výsledek: dokonalou povrchovou úpravu a perfektní kvalitu obrobku. Na následujících řádcích si podrobněji představíme produkci firmy Stryker, jejíž výrobní závod je umístěn poblíž Tutlingenu v Německu. Implantáty firmy Stryker Leibinger V jednom ze svých výrobních závodů ve městě Muehlheim-Stetten vyrábí firma Stryker Leibinger GmbH & Co ve třísměnném provozu titanové implantáty. Strojní park plně odpovídá náročným požadavkům pro jejich sériovou výrobu. Ideální volbou pro výrobní program firmy se stala multifunkční obráběcí centra firmy Chiron. Stroje jsou vybaveny řídicím systémem Sinumerik 840Dsl, robotem a zásobníkem nástrojů. Na těchto multifunkčních strojích, které zajišťují komplexní opracování, se vyrábějí zejména osteosyntetické implantáty především pro fixaci zlomenin kotníku. V podstatě jde o úhlově stabilní dlahy (tzv. LCP implantát) v různém provedení a velikostech pro ošetření zápěstí (zlomenina distálního radia) a zlomenin dolního konce holenních kostí. Implantáty pro ošetření zápěstí (zlomenina distálního radia) se vyrábějí v různém provedení speciálně pro levou a pravou rukuNa multifunkčních centrech Chiron najdeme však kromě řídicího systému i další produkt firmy Siemens, a to RFID – systém pro identifikaci nástroje. RFID čipy jsou vždy umístěny na paletách, které jsou během provozu osazeny polotovary. Obsahují i výrobní kód, podle kterého jsou stroji přiřazeny veškeré zásadní informace – program pro robota a řídicí program stroje. Na jednu paletu se vejde 28 kusů LCP implantátů pro ošetření zápěstí, při výrobě implantátu pro zlomeninu dolního konce lýtkové kosti, který v sobě obsahuje dvanáct otvorů, je jich na paletě naskládáno devět. Zpracování titanových polotovarů spočívá v jejich podélném nařezání a následném proděrování. Před frézovací operací na obráběcím centru jsou ještě odpovídajícím způsobem vytvarovány. Umělá ruka vyrábí umělou ruku Obráběcí centra mají integrované pracoviště s robotem, který zajišťuje přesun polotovarů a ukládání hotových dílů zase zpět na paletu. Po zpracování celé palety se tato automaticky vymění, stroj si přečte nový čip – výrobní kód a výroba pokračuje bez přerušení dál. Toto komplexní nastavení umožňuje, že stroj je v situaci, kdy se obejde bez jakéhokoliv lidského zásahu a můžeme na něj pohlížet jako na stroj bez obsluhy. Bezobslužný stroj však v tomto smyslu znamená, že jsou ale připraveni pracovníci údržby i pracovníci, kteří mohou dle potřeby změnit program. Během víkendu ale obráběcí centra opravdu běží tak říkajíc naprosto bez dozoru. Tímto způsobem se během 24 hodin vyrobí na každém stroji stovky kusů implantátů. Vysokým stupněm automatizace se firma Stryker Leibinger řadí mezi výjimečné výrobce v oblasti medicínské techniky. Titanový implantát pro lýtkovou kost s dvanácti otvory lze přizpůsobit jakékoli délce kosti pacientaVýroba implantátů se umí vyrovnat i se skutečností, že ne všichni lidé jsou stejní, a musejí se tedy dodržet určitá měřítka. Například implantát pro ošetření zlomeniny dolního konce holenní kosti vykazuje opravdu velké rozdíly (proto je na něm umístěno až dvanáct otvorů), implantát pro fixaci vřetenní kosti je vyráběn nejen v různých délkách, ale zapotřebí jsou i různé šířky. Ani to však nestačí pro rozmanitosti na našem zápěstí, implantáty nemohou být symetrické, a proto jsou vyráběny varianty pro levou a pravou ruku. Celá produkce firmy Stryker Leibinger podléhá nejen přísným americkým předpisům FDA (Food and Drug Administration), ale zároveň i evropským předpisům pro výrobu produktů pro medicínské obory. Každý jednotlivý implantát má svůj tzv. rodný list, který představuje detailní informaci o titanovém profilu pro zatím neobrobený kus, popisuje přesně jednotlivé pracovní kroky až k momentu balení, označení produktu, jeho sterilizaci, všechny další čisticí postupy, měření a mnohé další. Téma dokumentace implantátu nabývá stále více na významu, důvodem této skutečnosti je zejména další zlepšení komfortu a pocitu jistoty pacientů. Nároky výrobců řeší Sinumerik Mají-li výrobci implantátů dostát nejvyšším nárokům na funkčnost a kvalitu, musejí řešit řadu zásadních otázek: jak dosáhnout kvalitního povrchu, jak může být výroba flexibilnější, jak přesné může být pětiosé obrábění, jak dosáhnout dokonalého spojení CAD/CAM/CNC řetězce? Řídicí systém Sinumerik umí na tyto otázky odpovědět díky široké nabídce funkcí i rozhraní pro různé technologie. Vzhledem ke kvalitě je zárukou dokonalého povrchu a vysoké přesnosti. Umí pracovat v sériích v rámci jednoho výrobního závodu, popř. lze využít internetu pro vzdálený přístup ke strojům. Sinumerik Operate – podpora pro uživatele v oblastech: Stroj – poskytuje informace o stavu stroje při výrobě (polohy souřadnic, rychlosti posuvů, otáčky vřetene, předvolený nástroj, předvolený program, režim činnosti aj.) Parametry – zobrazuje nástrojové vybavení, obsazení zásobníku, hodnoty programových parametrů, posunutí nulových bodů aj. Programy – znázorňuje jednotlivé programy a podprogamy potřebné pro výrobu v přehledné adresářové struktuře Diagnostika – zobrazuje chybová a provozní hlášení, integrovaný osciloskop aj. Uvádění do provozu – určeno zejména servisním pracovníkům, lze nahlédnout do nitra řídicího systému Sinumerik Operate Jednotlivé softwarové produkty jsou samostatně fungující komponenty a jejich nasazení závisí na požadavcích uživatele a stupni automatizace, kterých má být dosaženo. Ale ani vysoká automatizace není všemocná. I v plně automatizovaném výrobním procesu nastávají situace, kdy jednotlivé stroje nejsou plně v moci nadřazených počítačů. Příprava výroby nových produktů, odlaďování nových programů případně úpravy stávajících vyžadují práci přímo na řídicím systému stroje vyjmutého z výrobního procesu. To ve svém důsledku znamená, že i řídicí systém musí nabídnout uživatelsky přívětivé a snadno nejlépe intuitivně pochopitelné rozhraní člověk-stroj. Tady má Sinumerik v rukávu velmi silný triumf, a tím je Sinumerik Operate. Dlouholetým vývojem a těsnou spoluprací s výrobci a uživateli obráběcích strojů byl vyvinut software, který v maximální míře požadavky výše uvedené splňuje. Sinumerik Operate je od 1 až do 100 000 kusů, opracuje i ty nejsložitější materiály. Snímky z počítačové tomografie jsou základem pro získání aktuálních CNC dat. Reálná CT data jsou importována do virtuálního CAD/CAM světa, ve kterém vzniká počítačový model, což je zásadní krok pro personifikaci budoucí kompenzační pomůcky. Siemens software NX odvede svou práci v podobě hotového CNC programu pro řídicí systém Sinumerik a díky sladěnému CAD/ /CAM řetězci a frézovacímu paketu pro pětiosé obrábění MDynamics je vyroben implantát s dokonalou kvalitou povrchu a přizpůsobený tělu konkrétního pacienta. Sinumerik Integrate Jak již bylo zmíněno, celá výroba probíhá na vysokém stupni automatizace a bez přispění lidské ruky. Nefungovala by ale bez zásobení veškerými technologickými daty – a k tomu slouží systém Sinumerik Integrate. Softwarové vybavení, které je instalováno na jedné straně do řídicích systémů Sinumerik a na straně druhé do počítačů řídících a plánujících výrobu. Co znamená Sinumerik Integrate for Production? Jedná se o nadstavbové softwarové vybavení, pomocí něhož lze přes síťové propojení zásobovat jednotlivá technologická pracoviště daty pro obrábění, získávat data od jednotlivých strojů o stavu výrobní série a také mít online informace o případných poruchách nebo problémech ohrožujících plynulost celého výrobního procesu. Síťové propojení může být vystavěno na lokální úrovni ovládací a programovací prostředí, kde v pěti základních oblastech: Stroj, Parametry, Programy, Diagnostika a Uvádění do provozu nabízí uživateli při jeho práci maximální podporu. Všechny tyto segmenty nabízejí intuitivní přístup, vysokou grafickou úroveň s prvky statické i animované grafiky pro znázornění obvyklých funkcí a v neposlední řadě i možnost rozšíření o vlastní definované obrazovky pro speciální funkce dle požadavků výrobce a uživatele. Eva Klocová, www.siemens.cz