Bumotec 191neo - star-digital

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micromechanics

Smithstown setzt auf Starrag für höchste Fertigungsqualität

An seinem Standort im irischen Shannon hat Smithstown Light Engineering in den vergangenen 50 Jahren eine beeindruckende Transformation vollbracht. Gegründet 1974 als traditioneller Werkzeugbauer unter der Führung von Brian King, entwickelte sich das Unternehmen zu einem bedeutenden globalen Präzisionshersteller für die Medizinbranche mit über 300 Mitarbeitern. Heute betreibt Smithstown drei Standorte in Irland und Polen und produziert jedes Jahr Millionen von Präzisionsbauteilen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Starrag Bumotec 191neo, die das Herzstück der NPI-Strategie für die Einführung neuer Produkte (New Product Introduction) bildet.

»Brian King war ein meisterhafter Werkzeugbauer, der viele Auszeichnungen erhalten hat und für Präzision und Qualität bekannt war«, erzählt Gerard Henn, CEO von Smithstown Light Engineering. »Seine extreme Kundenorientierung, bei der man ihn um 22 Uhr mit einem Problem anrufen konnte und er schon am nächsten Tag vor Ort war – genau auf dieser Philosophie basiert alles, was wir aufgebaut haben.« Als Brians Sohn Gerard im Jahr 2011 Geschäftsführer wurde, erkannte er, dass die zyklischen Schwankungen im Werkzeugbau eine Herausforderung darstellten – insbesondere nach der Rezession im Jahr 2008. Damals fertigte das Unternehmen bereits Klemmen, medizinische Vorrichtungen und chirurgische Instrumente. Folgegeschäft war also garantiert. Dennoch wurde mit chirurgischer Präzision ein strategischer Richtungswechsel geplant und umgesetzt. »2018 fertigten wir noch Formwerkzeuge, aber die Entscheidung stand. Wir verabschiedeten uns von den Formwerkzeugen und konzentrierten uns auf die Herstellung von Medizinprodukten«, so Gerard Henn.

Irlands Zentrum für medizinische Geräte

Die Westküste von Irland gilt heute als Zentrum der europäischen Medizingeräteherstellung mit großen Playern wie Stryker, Zimmer, DePuy, Boston Scientific und Medtronic, die alle wichtige Geschäftsniederlassungen auf der grünen Insel besitzen. Circa 90 % des Geschäfts von Smithstown stammt von in Irland ansässigen Unternehmen. Die restlichen 10 % entfallen auf die USA und Südamerika. Dieser internationale Anteil wächst aber mit dem steigenden Renommee von Smithstown. »Wenn es in den USA oder in anderen Ländern eine Ausschreibung gibt, werden wir oft zur Abgabe eines Angebots eingeladen. Unser guter Ruf sorgt dafür, dass wir immer bekannter werden«, erklärt Gerard Henn.

Kleinere Bauteile und engere Toleranzen

Die Bauteile für medizinische Geräte werden stetig kleiner und komplexer und erfordern immer engere Toleranzen. Traditionelle Fertigungskonzepte geraten dadurch zunehmend an ihre Grenzen. Deshalb hat Smithstown begonnen, geeignete Bearbeitungsmaschinen wie die Starrag Bumotec 191neo zu erwerben. Denn Teile, die einst 100 mm und größer waren, wurden auf ein Maß geschrumpft, bei dem eine Inspektion nur noch unter Vergrößerung möglich ist. »Wenn man einige der Bauteile betrachtet, die wir heute herstellen, braucht man praktisch eine Lupe, um sie deutlich erkennen zu können. Das sind komplexe Medizinprodukte, die auf verschiedenste Weise bearbeitet werden, wie beispielsweise Querbohren, Anfasen, Ausarbeitung von engen Innenradien und kritische Behandlung der Oberflächen – innen und außen. Oftmals sind Toleranzen im Bereich von drei bis fünf Mikrometer in der realen Produktion erforderlich, also nicht nur bei Prototypen«, fährt Gerard Henn fort. »Vor vier oder fünf Jahren hätten wir auf unsere Fertigungsressourcen zurückgegriffen, um kundenspezifische Prototypen zu erstellen. Aus der ursprünglich dafür eingeplanten Dauer von zwei Tagen wurden häufig vier Wochen. Das bedeutete, dass eine Fertigungsmaschine einen ganzen Monat lang aus der Produktion genommen wurde.« erinnert sich Gerard Henn. Bei 10 bis 15 NPI-Programmen, die gleichzeitig an den Standorten in Shannon und in Polen liefen, wurden die permanenten Produktionsunterbrechungen zur Herausforderung. »Wir konnten unsere Zahlen nicht mehr erreichen. Wir verloren einmal hier zwei Wochen und dann dort sechs Wochen«, erinnert sich Gerard Henn »Es musste sich etwas ändern.«

Eine dedizierte NPI-Einrichtung

Die Lösung erforderte sowohl organisatorische als auch technologische Änderungen. Smithstown richtete eine dedizierte NPIAbteilung mit eigenem Equipment ein, getrennt von der eigentlichen Produktion. Dieses Equipment musste in der Lage sein, die komplexesten Geometrien, die man sich vorstellen kann, zu verarbeiten. An dieser Stelle kam die Starrag Bumotec 191neo mit ihrem 60-fach-Werkzeugwechsler, der Hauptspindel und der Rücknahme-Spannvorrichtung und dem B-Achsen-Bearbeitungskopf mit 12,2 kW und 36.000 min-1 ins Spiel. »Wir brauchten etwas für alle Bearbeitungsschritte. Etwas, das auch hochkomplexe Geometrien mit engen Toleranzen meistert.« Das technische Team von Smithstown, das aus Mitgliedern mit 25 bis 35 Jahren Berufserfahrung bestand, besuchte Messen wie die EMO und suchte den Dialog mit Lieferanten. Dabei kristallisierte sich Starrag als potenzieller Hauptlieferant heraus.

Dafür gab es mehrere gute Gründe. Dazu gehörten neben dem hervorragenden Ruf der Marke in verschiedensten Branchensektoren auch die irischen Referenzkunden aus der Medizinbranche und eine dauerhaft am Standort des irischen Instituts für Fertigungsforschung IMR (Irish Manufacturing Research) betriebene Maschine. »Wir begannen, etliche Fragen zu stellen. Zum Beispiel: Wie hoch ist Ihr Servicelevel? Wie sind Ihre Garantiebedingungen? Wie viele Maschinen haben Sie in Irland?«

Was sprach für die Starrag Bumotec 191neo?

Die Beziehung hat sich allmählich über mehrere Jahre hinweg entwickelt, bis Smithstown schließlich die Bumotec 191neo bestellte. Alexandre Gelfer, der für Großbritannien und Irland zuständige Vertreter von Starrag Vuadens SA, spielte bei alldem eine Schlüsselrolle. »Wir haben Alexandre eine Auswahl an Teilen gezeigt und wollten eine Maschine, die die meisten dieser Teile fertigen kann«, erinnert sich Flávio DeCampos, Leiter Fertigung & NPI bei Smithstown. Die finale Entscheidung für den Kauf der Starrag Bumotec 191neo im Januar 2025 wurde von mehreren Schlüsselfaktoren beeinflusst. Das erste Merkmal der Maschine war die grundlegende Fähigkeit, ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum in eine Drehumgebung zu integrieren. »Mit der Bumotec 191neo bringt man quasi ein 5-Achs-System in ein Drehzentrum. Das bietet die Möglichkeit, komplexe Teile mit den engsten Toleranzen zu fertigen. Auf einer Maschinenplattform gibt es zwölf mögliche Konfigurationen mit bis zu sieben Achsen und drei Spindeln«, erklärt Flávio DeCampos. An zweiter Stelle stand die kompakte Stellfläche im Vergleich zum Arbeitsbereich der Maschine. Und der dritte Faktor war die Flexibilität für die Erfüllung heute noch unbekannter künftiger Anforderungen. »Für NPI benötigen wir den Rolls-Royce unter den Maschinen, und die Starrag Bumotec 191neo ist genau das. Wir wussten, dass die erste NPI-Maschine den Mittelpunkt für alle künftigen Aktivitäten bildet und dass nur eine so renommierte Marke wie Starrag dem gerecht werden kann«, bekräftigt Gerard Henn. »Wir haben Starrag wirklich komplett durchleuchtet. Wir haben gefragt, was die Maschine kann. Welche Standardund welche Sonderoptionen sie bietet. Wir wollten alles wissen und über alles sprechen. Wir haben erörtert, was wir brauchten, was verfügbar war, was sie bereits ihren Kunden geboten haben und was wir ihrer Meinung nach berücksichtigen sollten. Am Ende stand der Entschluss für eine Maschine mit 60 Werkzeugen, einer Haupt-Drehspindel mit einem Fräskopf auf der B-Achse und einer Rücknahmeeinheit mit einer Spannvorrichtung für die Aufnahme der Teile für die Endbearbeitungsvorgänge.«

Strategische Bedeutung

Seit dem Tag der Auslieferung hat sich die Bumotec 191neo schnell zum Kernstück der NPI-Strategie von Smithstown für das nächste Jahrzehnt entwickelt. »NPI ist das Geschäft für die kommenden zwei Jahre. Wenn wir uns jetzt nicht reinhängen und an neuen Produkten arbeiten, werden wir später gar kein Geschäft mehr haben«, betont Gerard Henn.

Die dedizierte NPI-Abteilung agiert unabhängig, wodurch Konflikte und Verzögerungen durch die Inanspruchnahme von Produktionskapazitäten entfallen. »Wenn die NPI-Abteilung fünf Wochen für die Entwicklung benötigt, ist das allein ihre Sache. Das hat keine Auswirkung auf die Produktion, und auch die Kunden spüren nichts davon.« Die Entscheidung für Starrag ist keine einmalige Investition. »Wir werden nicht dieses Jahr eine Maschine kaufen und im nächsten Jahr was ganz anderes. Wir haben eine hochmoderne Einrichtung mit unglaublichen Technologien und Wachstumsaussichten. Wir werden eine zweite Bumotec und eine dritte und noch viel mehr anschaffen, wenn es unser Geschäft erforderlich macht.«

» Der Dialog, die Geduld, die Transparenz und die Reaktionsschnelligkeit von Starrag sind einfach herausragend.« - Dr. Gerard Henn

Erste Produktionserfahrungen

Das erste Bauteil, das auf der Bumotec 191neo testweise gefertigt wurde, war eine Komponente für ein medizinisches Gerät eines globalen Herstellers. »Wir hatten bereits ähnliche Teile auf einer Langdrehmaschine gefertigt, doch dieses neue Teil war deutlich komplexer. Auf Drehmaschinen wären dafür viele verschiedene Setups notwendig. Jetzt heißt es nur noch: Stangenmaterial rein, fertiges Teil raus – so, wie es bei komplexen Bauteilen mit engen Toleranzen sein soll. Wir können es uns nicht leisten, einen zweiten Arbeitsgang auf einem Bearbeitungszentren durchzuführen, wie wir es in der Vergangenheit getan haben.«

Die Geometrie dieser Teile verschiebt die Grenzen. »Wir reden über Profiltoleranzen von drei bis fünf Mikrometer für Produktionsteile. Auf anderen Maschinen wäre das für uns nicht machbar. Mit der Bumotec erreichen wir diese Toleranzen, selbst bei der komplexen Bearbeitung in der Produktion «, so Flávio DeCampos. Das medizinische Bauteil hat neun Design-Iterationen durchlaufen. »Es gab acht Entwurfsänderungen in sechs Monaten. Bei jeder dieser Iterationen haben wir mehrere Chargen von 5.000 Stück produziert. Wir brauchten eine Maschine, die diese Vielfalt vom Start weg bewältigen kann – und die haben wir nun. Wenn die komplette Produktion anläuft, könnten wir von 10 bis 20 Millionen Teilen reden. Im Medizinsektor sind wir von solchen Auftragsarbeiten aber wohl noch einige Jahre entfernt. Doch wenn die Zeit schließlich kommt, müssen unsere Prozesse zu 100 % passen, um die extrem engen Toleranzen einhalten zu können, die für die Serienfertigung unabdingbar sind. Die Bumotec gibt uns die Prozessstabilität und die Präzision, die für die meisten Maschinen unerreichbar sind, und bietet uns gleichzeitig die nötige Flexibilität, um komplexe Teile in einem einzigen Prozess zu fertigen«, erläutert Gerard Henn.

Exzellente Performance

Das Smithstown-Team hat bereits Erfahrung bei der Nutzung einiger der branchenweit renommiertesten Werkzeugmaschinenmarken. »Die Bumotec hat uns tief beeindruckt. Die Beständigkeit ist das, was besonders hervorsticht. Die Einhaltung enger Toleranzen im Mikrometerbereich ist angesichts all der Kinematik ein Aspekt, bei dem andere Maschinen schnell aus dem Tritt kommen. Nicht so die Bumotec 191neo.«

Genau diese Eigenschaft hat zu einer Veränderung der Herangehensweise von Smithstown geführt. »Manche Kegel haben so enge Profiltoleranzen, dass wir gar nicht wirklich einschätzen können, ob das ein Fräs- oder ein Schleifjob ist. Die Bumotec erledigt diese Arbeiten aber mit Leichtigkeit«, beschreibt Flávio DeCampos. Die Maschine läuft in zwei Schichten mit der Option auf den Rund-um-die-Uhr-Betrieb, wenn dies geboten ist. Die Zykluszeiten liegen derzeit bei circa 15 Minuten pro Teil. »Wir sind zuversichtlich, dass wir mindestens 20 % schneller arbeiten und die Zykluszeiten um 30 % verkürzen können, wenn wir mehr Erfahrung mit der Maschine und den entsprechenden Strategien gesammelt haben«, so Flávio DeCampos.

Installation, Inbetriebnahme und Training

Die Inbetriebnahme ging dank der Unterstützung von Stefan Narnhofer, dem Inbetriebnahme- Verantwortlichen von Starrag, reibungslos vonstatten. »Stefan war unglaublich. Er war extrem akribisch und engagiert. Was wünscht man sich mehr von einem Lieferanten?«, fügt Gerard Henn hinzu. »Stefan war bei der Werksabnahme, der Installation und der Inbetriebnahme anwesend und kehrte später für CAM-Optimierungen zurück. Wir haben Kontinuität gewahrt – und durchweg mit der Person gearbeitet, die unsere Abläufe und Prozesse bestens kennt und versteht «, erklärt Gerard Henn. Auch das Trainingsprogramm war extrem effektiv für die drei Mitarbeiter, die die Maschine bedienen. »Was heraussticht, ist die Bedienerfreundlichkeit der HMI. Auf ihr ist klar zu erkennen, was die einzelnen Achsen tun, wenn sich der Fräskopf bewegt. Das zeigt, wie einfach die Maschine zu bedienen ist. Der Unterschied zu anderen Maschinen ist gravierend, und das Grafikdisplay ist unglaublich intuitiv«, erläutert Flávio DeCampos. Diese intuitive Schnittstelle hat die Lernkurve deutlich reduziert. »Dieser eine Mitarbeiter kam nach einer Woche Training zurück und konnte sofort anfangen, Teile zu bearbeiten«, so Flávio DeCampos.

Die Lernkurve

Gerard Henn und Flávio DeCampos geben beide an, dass sie sich noch in einer frühen Lernphase befinden. »Es gibt viel zu lernen, wenn man das Beste aus der Maschine herausholen möchte«, bestätigt Flávio DeCampos. Das hat Diskussionen im Hinblick auf erweitertes Training ausgelöst. »Ich habe mit dem Vertriebsleiter von Starrag, Claude Ballif, telefoniert und ihn gefragt, wie wir diese Technologie noch besser nutzen können. Daraufhin erwähnte Claude sofort, dass jeder Kunde für eine zweite Lernphase zurückkehrt, sobald er mit der Maschine vertraut ist. Denn alle Kunden möchten die Grenzen des Machbaren verschieben – und die Bumotec ermöglicht uns genau das«, ergänzt Gerard Henn.

Claude Ballif erzählte, dass die Bediener die Maschine anfangs basierend auf ihren Erfahrungen mit anderen Maschinentypen programmieren. »In der Bumotec steckt aber so viel mehr. Die Bediener müssen ihre Strategien ändern und sich dem Bearbeitungsthema aus einer völlig neuen Richtung voller grenzenloser Möglichkeiten nähern«, erklärt Gerard Henn.

Flávio DeCampos stimmt zu: »Die Person, die die Maschine programmiert, hat früher mit 5-Achs-Maschinen gearbeitet. Leute mit einem 5-Achs-Background denken in erster Linie an das Fräsen und nicht daran, dass dieselbe Maschine auch zum Drehen verwendet werden kann. Um das zu verinnerlichen, mussten sowohl unsere Maschinenbediener als auch unser Entwicklungsteam ihre Denkweise ändern.« Rückblickend ist Gerard Henn voll des Lobes: »Ich kann Starrag nur meinen größten Respekt zollen. Der Dialog, die Geduld, die Transparenz und die Reaktionsschnelligkeit sind einfach herausragend. Für unser Projektierungsteam ist die Bumotec 191neo mittlerweile die erste Wahl für die Fertigung komplexer Bauteile für medizinische Geräte.«

» Wir sind mindestens 20 % schneller und verkürzen die Durchlaufzeiten um bis zu 30 %, wenn wir mehr Erfahrung mit der Maschine haben.«

Fazit

Dank der strategischen Entscheidung für die Gründung einer dedizierten NPI-Abteilung und der Investition in die Starrag Bumotec 191neo-Technologie ist das Unternehmen bestens für anhaltendes Wachstum in einem der weltweit anspruchsvollsten Fertigungssektoren positioniert. »Man hört viel Gutes über die Schweizer Uhrmacherindustrie und wie stark Starrag darin eingebunden ist. Wenn ich mir einige unserer Teile auf einem CAD-Bildschirm anschaue und die winzigen Abmessungen sehe, verstehe ich, warum das so ist. Die Möglichkeit, auf dieser Maschine so ziemlich alles zu machen, ist fantastisch«, hebt Gerard Henn hervor.

Mit einer Jahresproduktion von Bauteilen im zweistelligen Millionenbereich und einer wachsenden Präsenz in Irland und Polen verfolgt Smithstown eine klare Strategie. Das bedeutet, dass das Unternehmen in Zukunft weitere Bumotec-Werkzeugmaschinen erwerben wird. »Wenn wir bei der nächsten Ausschreibung nicht mit am Tisch sitzen und wenn wir nicht die komplexesten Teile, die sich unsere Kunden vorstellen können, anbieten, dann werden wir in fünf Jahren nicht mehr im Geschäft sein. Mit der Bumotec sind wir aber dazu in der Lage. Sie ist der Rolls-Royce unseres NPI-Programms. Und während wir kontinuierlich mehr über ihr Potenzial lernen, hilft sie uns, die Aufträge zu gewinnen, die unser Unternehmen in den kommenden 50 Jahren weiter wachsen lassen«, schließt Gerard Henn.