Bumotec solves medical production puzzle

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Bumotec löst das Rätsel der medizinischen Produktion für Dawnlough Precision

Dawnlough Precision ist ein Lohnfertigungsunternehmen, das sich, seit es kurz nach der Jahrtausendwende mit der Herstellung von Werkzeug für Luft- und Raumfahrt und für die Medizinbranche begonnen hat, auf einem unaufhaltsamen Wachstumspfad befindet. Der erfolgreiche Aufstieg über die letzten 20 Jahre wurde durch eine konsequente Wachstumsstrategie und Investitionen in hochwertige Werkzeugmaschinen erreicht. Ein Beispiel für diese beachtlichen Investitionen in Spitzenqualität ist das Eintreffen von zwei Bearbeitungszentren Bumotec 191neo zum Drehen/Fräsen von Starrag.

Der 1987 gegründete Hersteller mit Sitz in Galway erlangte um die Jahrtausendwende die Zertifizierung nach ISO 9001, ISO 13485 und AS 9100D, richtete eine eigene Konstruktionsabteilung ein und vergrösserte seinen Produktionsstandort zunächst auf knapp 1.900 m² und später, im Jahr 2018, auf mehr als 4.600 m². Dieses Wachstum stützt sich auf eine robuste Geschäftsstrategie und die Einführung fortschrittlicher Tools in der Produktion wie FMEA, PPAP und SPC. Das belastbare Management von Prozessen und Produktion ist für den irischen Hersteller eine notwendige Voraussetzung, um in zwei Kernbereichen der Fertigung in Irland erfolgreich zu sein.

Keith Kennedy Aerospace Production Manager, Dawnlough Precision

»Das grosse Plus der Bumotec war ihre Flexibilität. Sie bot alles, was wir auf unserer Wunschliste hatten.«

Um weiter auf Wachstumskurs zu bleiben, hat Dawnlough in die flexibelsten, fähigsten und produktivsten Werkzeugmaschinen investiert – und im Zuge dessen vor Kurzem die Lieferung der zwei Bumotec 191neo entgegengenommen. An dem Weltklasse-Produktionsstandort an der irischen Westküste werden mehr als 54 CNC-Werkzeugmaschinen von hochqualifizierten und erfahrenen Mitarbeitern bedient, die Fertigungslösungen für höchste Ansprüche liefern. Das kürzlich von der Acrotec Group übernommene Unternehmen mit 110 Beschäftigten wird immer noch von seinem langjährigen Geschäftsführer und früheren Eigentümer Brian McKeon geleitet.

Mit Blick auf den Weg, den das Unternehmen zurückgelegt hat, sagt Keith Kennedy, Aerospace Production Manager bei Dawnlough: »Wir stellen hochpräzise Komponenten für Lauft- und Raumfahrt, roboterassistierte Chirurgie sowie Werkzeug und Produktionshilfen für die Medizinproduktebranche her. Als ich 2006 anfing, machte Werkzeug das Hauptgeschäft aus, doch da die Luft- und Raumfahrt- ebenso wie die Medizinproduktebranche hier expandieren, bietet das für uns sehr grosse Chancen. Unsere Arbeit für Luft- und Raumfahrt begann mit Sitzkomponenten für Rockwell Collins, wodurch wir zur 5-Achs-Bearbeitung kamen. Der nächste Schritt waren Motorkomponenten für Unternehmen wie Spirit Aero Systems und Pratt & Whitney.

Ganz ähnlich haben wir uns von der Herstellung medizinischer Werkzeuge und Instrumente zur Produktion kompletter Baugruppen weiterentwickelt.« Als das europäische Land, in dem pro Kopf der Bevölkerung die meisten Fachkräfte für Medizinprodukte beschäftigt sind, ist Irland für seine medizintechnische Fachkompetenz bekannt. In der irischen Medizinbranche arbeiten mehr als 42.000 Menschen in über 450 Unternehmen, die medizinische Geräte im Wert von mehr als 12,6 Mrd. € exportieren. Vor diesem Hintergrund ist Dawnlough sehr gut aufgestellt, dieses kontinuierlich expandierende Segment zu bedienen.

Zur Expansion der Medizinbranche fährt Kennedy fort: »In unserem Kerngeschäft lag der Schwerpunkt vor allem auf Gefäßchirurgie und von dort aus haben wir unser Angebot erweitert. Inzwischen produzieren wir eine Reihe von Komponenten für unsere Kunden aus dem Bereich der roboterassistierten Chirurgie (RAS) sowie Robotikinstrumente.«

Die erste Bumotec auf der grünen Insel

Auf der Suche nach einer geeigneten Maschine hat sich Dawnlough schliess-lich im Juni 2022 für den Kauf einer Bumotec 191neo FTL-R entschieden. Kennedy erinnert sich, wie es zu der Anschaffung kam: »Ursprünglich hatten wir mehrere Komponenten für diesen Maschinentyp vorgesehen.«

»Wir benötigten eine Maschine mit sehr hohen Genauigkeitswerten, kurzen Zykluszeiten und unglaublicher Effizienz, denn es ist ein äusserst wettbewerbsintensiver Markt. Wir haben mehrere Unternehmen besucht, die hochpräzise Maschinen produzieren, doch erst wenn man wirklich genau hinschaut und eine
dieser Maschinen für solche Arbeiten kauft, wird wirklich der ›Mehrwert‹ klar, den sie bringen. Wichtig waren für uns Wiederholbarkeit, Flexibilität, hohe Spindeldrehzahlen, die Möglichkeit zur Hartmetallbearbeitung und eine Genauigkeit der Produktionsläufe von 2 bis 3 µm. Wir hatten ganz konkrete Anforderungen und waren nicht sicher, ob sie erreichbar waren.«

»Einige unserer ersten Versuchsteile hatten eine Härte von 46 HRc, und wir verwendeten Werkzeuge von 0,1 bis 0,5 mm. Wir brauchten eine Wiederholbarkeit von 2 bis 3 µm, aber wir mussten diese Werte von einem Tag auf den anderen halten können. Einige der Funktionen der Bumotec-Maschine wie die Software für die Maschinenüberwachung, die Schnittlast, die Kontakt-Schnittzeit und der automatische Werkzeugwechsler (ATC) mit 90 Werkzeugen, durch den wir die Maschine mit Schwesterwerkzeugen ausstatten können, sind einfach unglaublich.«

»Es war eine gewaltige Investition für unser Unternehmen. Das war sicherlich ein Risiko, aber bei der Bumotec hat alles gestimmt, und wir konnten die gesetzten Ziele erreichen. Das grosse Plus der Bumotec war ihre Flexibilität. Sie bot alles, was wir auf unserer Wunschliste hatten. Es ist eine herausragende Maschine mit einer Genauigkeit, die unser Geschäft auf ein ganz neues Niveau hebt.«

Neben der Bearbeitung von Teilen mit Härte 46 HRc mussten auch bestimmte Teile für roboterassistierte Chirurgie bearbeitet werden. Sie waren ein wesentlicher Faktor für die Installation der ersten Bumotec, erklärt Kennedy: »Wir haben diese Teile in Losgrössen von 200 Stück bis zu sechsmal pro Jahr bearbeitet, und es gab sechs verschiedene Teile in der Familie mit einem geplanten Hochlauf von 200 bis 300 % pro Jahr. Mit unserer bisherigen Methode hätten wir den Kunden dabei nicht unterstützen können. Hinzu kam der Punkt Genauigkeit, denn wir konnten die Genauigkeit bei geometrischen Abmessungen und Toleranzen (GDT) nicht zu 100 % erfüllen.«

»Wir mussten Stangen mit einem Durchmesser von bis zu 1,5 Zoll in der Maschine bearbeiten und gleichzeitig kleine Instrumentierungsteile hochpräzise produzieren können. Die Bumotec besitzt ausserdem eine zusätzliche Spindel und eine Robotereinheit. Das war wichtig, denn für jedes von uns gefertigte Teil muss die Rückverfolgbarkeit gewährleistet sein. Wir haben Demoteile mitgenommen und Bumotec gesagt, was letztendlich unser Ziel ist. Wir waren im April 2022 in der Schweiz und haben die Maschine im Juni bekommen.«

Der Erfolg bringt Maschine Nummer 2 …

Nach diesem bemerkenswerten Erfolg der Bumotec 191neo mit Konfiguration FTL-R bestellte das Unternehmen aus Galway im März 2023 eine zweite Bumotec 191neo. Die zweite Maschine dieses Modells in der Konfiguration FTL-PRM wurde mit vollständiger Automatisierung und einer Palettenstation mit 20 Positionen für eine unbeaufsichtigte Produktion eingeführt. Kennedy berichtet über das Eintreffen der zweiten Bumotec-Maschine: »Bei der ersten Maschine hatten wir eine Vision und ein Ziel, und Bumotec hat unsere Erwartungen erfüllt. Bei der zweiten Maschine wurde uns eine schlüsselfertige Komplettlösung für Instrumentierungskomponenten angeboten. Als Ziel hatten wir weniger als 30 für die Produktion von Instrumententeilen aus einem deutlich härteren Werkstoff vorgegeben. Auch hier wird äusserste Präzision bei einem entsprechenden Produktionsvolumen verlangt sowie die Flexibilität, Teilefamilien zu produzieren.«

“We have also made considerable savings on tool costs and change- overs in comparison to our machining centres and this is a credit to the 40,000rpm spindle.”

Eddie McHugh, General Manager, Dawnlough Precision

»Beim Kauf der zweiten Maschine wussten wir genau, was Bumotec bieten konnte, also haben wir aus der Ferne mit ihnen zusammengearbeitet. Auf der Grundlage dessen, was wir zuvor gesehen hatten, wussten wir, dass sie für uns erste Wahl waren. Das Angebot von Bumotec ist herausragend und geht weit über das hinaus, was wir erwartet haben. Bei unserer ersten Bumotec 191neo FTL-R hatten wir diezusätzliche Spindel, aber beim nächsten Teilesatz brauchten wir die Bumotec 191neo FTL-PRM. Bei dieser Maschine hatten wir als Zusatzoptionen das Spannsystem, einen Stangenlader von 3 m und ausserdem ein robotergestütztes Ladesystem. Dieses Ladesystem wurde zur Gewährleistung der Rückverfolgbarkeit benötigt. Es erweiterte auch die Kapazität der Maschine, auf der wir von 50-mm-Stangenmaterial zu 80-mm-Rohlingen übergehen konnten, die vom Roboter be- und entladen werden.«

»Die Option der zweiten Spindel, die wir auf der FTL-R hatten, war für die von uns benötigten Teile nicht realisierbar, stattdessen haben wir bei der FTL-PRM zwei Spannsysteme zur Verfügung. Ohne diese Spannsysteme hätten wir eine Sekundärbearbeitung erledigen müssen, was in Anbetracht der Anforderungen schwierig gewesen wäre. Die Möglichkeit, die Komponente im Spannsystem aufzunehmen und den zweiten Arbeitsgang in einem einzigen Zyklus durchzuführen, war entscheidend für die Fertigbearbeitung der Teile – auch das war wieder eine schlüsselfertige Lösung.«

Eddie McHugh, der Geschäftsführer von Dawnlough, führt das noch genauer aus: »Wir hatten Teile auf unseren 5-Achs-Bearbeitungszentren bearbeitet und mussten die Produktionsleistung um 400 % steigern. Bei zwei verschiedenen Produkten wurden etwa 400 Teile pro Monat mit einer Zykluszeit von 45 Minuten bearbeitet. Damit waren zwei Maschinen und ein Mann jeden Monat komplett ausgelastet. Bei einem Zwei- oder Dreischichtbetrieb mit weniger Personal hatten wir Bedenken wegen Toleranzabweichungen der Maschine. Deshalb wurde die Produktionsleistung reduziert, und auch der Inspektionsaufwand war höher.«

Zu den zusätzlichen Einsparungen, die mit dem Eintreffen der Bumotec 191neo FTL-PRM möglich wurden, ergänzt Eddie: »Wir sparen Personalkosten, denn mit einem Mann können wir nun zwei Maschinen rund um die Uhr betreiben. Mit dem Palettenlader werden die Teile zudem in einer genau definierten Reihenfolge in die Maschine und zurück auf den Palettenlader geladen, was gewaltige Einsparungen bei der Inspektion ermöglicht. Im Vergleich zu unseren Bearbeitungszentren haben wir auch beträchtliche Einsparungen bei Werkzeugkosten und Umrüstungen erzielt, und zwar hauptsächlich dank der Spindeldrehzahl von 40.000 min-1.«

Mit 54 CNC-Maschinen von zehn verschiedenen Herstellern besitzt Dawnlough neben den zwei Bumotec 191neo eine Maschine, die häufig für die Medizinbranche eingesetzt wird. Kennedy vergleicht diese Maschine mit der Bumotec und fährt fort: »Die Bumotec hat eine höhere Kapazität, eine umfangreichere Werkzeugbibliothek, höhere Spindeldrehzahlen, Kapazität für grössere Stangendurchmesser und eine Vielzahl weiterer Merkmale, durch die sie viel mehr Flexibilität bieten kann. Sie ist nicht nur eine bessere und flexiblere Option, sondern auch eine wesentlich robustere Maschine. Genau das brauchen wir, insbesondere deshalb, weil wir alles bearbeiten, von sehr kleinen medizinischen Komponenten bis zu 42-mm-Stangen aus harten Werkstoffen.«

Als er über die robuste Bauweise der Bumotec 191neo im Vergleich zu der anderen Maschine spricht, die auch in der Abteilung für die Bearbeitung von Kleinteilen steht, erinnert er sich an eine besondere Begebenheit: »Einmal haben wir nachts auf der Bumotec 191neo ein Werkstück aus Aluminium von 42 mm zwischen Spitzen bearbeitet, dabei ist das Werkzeug gebrochen. Beim Versuch, das Teil von der zweiten Spindel abzunehmen, hatte die Maschine den 40-mm-Stab verbogen. Am nächsten Morgen sprachen wir mit dem Serviceteam, haben alles zurückgesetzt und neu kalibriert. Wir haben die Maschine gestartet, und sie lief wieder mit unseren Toleranzen von 2 bis 3 Mikrometer. Auf der Maschine des Wettbewerbers hatten wir ein 6-mm-Werkzeug, das ein Spannsystem beschädigt und einen Kurzschluss der Maschine ausgelöst hat. Die Maschine ist danach drei Wochen ausgefallen, und für uns sind Servicekosten von 15.000 € angefallen, da die gesamte Maschine zerlegt und neu zusammengebaut werden musste. An diesem Punkt wissen Sie, dass Sie eine zweite Bumotec kaufen, denn ihre Stabilität, Steifigkeit und Qualität der Gesamtausführung ist einfach unübertroffen.«