Präzision für den Blick auf die Antikörper
C 32 U HS flex | EUROIMMUN | Medizintechnik
Neben Reagenzien entwickelt und fertigt das norddeutsche Unternehmen auch Geräte zur vollautomatisierten medizinischen Diagnostik. Die Bauteile dafür werden auf 5-Achs-Bearbeitungszentren von Hermle gefräst. Neben der hohen Präzision und Zuverlässigkeit der Maschinen überzeugt EUROIMMUN die Automationslösung HS flex: Sie bietet den Zerspanern maximale Flexibilität beim Teilespektrum und der Fertigungsplanung und minimiert gleichzeitig die Nebenzeiten.
Gene sind die kleinsten Funktionseinheiten in der DNA und bestimmen zusammen mit Umwelteinflüssen die Ausbildung bestimmter Merkmale. Sie werden mithilfe der molekularen Diagnostik detektiert und analysiert und so der Nachweis genetisch bedingter Krankheiten erbracht oder die Wirkung bestimmter Medikamente vorhergesagt. Darüber hinaus erkennen moderne Analyseverfahren kleinste Mengen an DNA von Bakterien oder Viren und sind damit ein wichtiges Element der Molekularen Infektionsdiagnostik. Diese stützt sich auf Verfahren, die absolute Präzision und umfassendes Know-how verlangen. Beides bringt die EUROIMMUN AG mit. Seit 1987 stellt das Lübecker Unternehmen Reagenzien für die Labordiagnostik von Autoimmun- und Infektionskrankheiten, Allergien sowie Genanalysen her. 1999 startete die Entwicklung und Herstellung vollautomatisierter Analysesysteme, bestehend aus Inkubationsautomaten und Mikroskopen mit computergestützter Auswertung in der IFT ( Immunfluoreszenztechnologie) oder für das ebenfalls antikörperbasierte Nachweisverfahren ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay).Heute ist die EUROIUMMUN AG, die seit Dezember 2017 zu dem US-amerikanischen Medizin- und Biotechnologieunternehmen PerkinElmer gehört, weltweit aktiv. Zweigstellen befinden sich in Groß Grönau bei Lübeck, Dassow und Selmsdorf, Rennersdorf und Bernstadt sowie Pegnitz. Hinzu kommen 14 weitere internationale Niederlassungen. Weltweit beschäftigt der Labor-Experte rund 3.000 Mitarbeiter.
Einmalige Kombination
„Unsere Besonderheit ist, dass wir nicht nur Diagnostika, sondern auch effiziente Automationslösungen für Labore entwickeln und anbieten“, erklärt Martin Rateike, Bereichsleiter Konstruktion, Fertigung und Montage bei der EUROIMMUN AG. Der studierte Biomedizintechniker ist seit mehr als 25 Jahren im Unternehmen und begleitet die Konstruktion der Geräte von Anfang an. 2012 orderte er das erste Bearbeitungszentrum der Maschinenfabrik Berthold Hermle AG – eine B 300 U. „Wir hatten zuvor in eine Fräsmaschine eines anderen Herstellers investiert und wurden, gerade was die Zuverlässigkeit anbetraf, enttäuscht“, erinnert sich Rateike. „Maschinenausfälle sind nie auszuschließen, aber sie müssen einfach und schnell behoben werden können.“ Dabei punktet Hermle eindeutig mit seinem zuverlässigen Service“, lobt der Bereichsleiter. Auch die Qualität und die Konstruktion sind für die Verantwortlichen absolut stimmig. „Kommt es versehentlich zu einer Kollision, muss dank der Stauchhülsen nicht die ganze Spindel getauscht werden“, verdeutlicht Alexander Schmalz, Leiter der Abteilung Zerspanung und Fertigung bei EUROIMMUN.
Aktuell baut der Spezialist für Labordiagnostik zwischen 300 und 500 Seriengeräte pro Jahr. Hinzu kommen diverse Produktionsanlagen für die Herstellung unterschiedlicher Diagnostika im eigenen Hause. „Die Produktionszahlen sind stark schwankend– langfristig planen können wir da nicht“, erklärt Martin Rateike. „Um die Fertigungstiefe im Haus zu erhöhen und dennoch flexibel in der Produktion zu bleiben, suchten wir vor zwei Jahren Fräszentren mit angeschlossener Automation.“ Skeptisch zeigte sich Rateike gegenüber zugekauften Systemen, die nicht aus einer Hand kommen – er befürchtete zu lange Ausfallzeiten im Falle einer Störung und ungeklärte Zuständigkeiten.
Ein Prototyp, der überzeugte
Bei einem Besuch bei Hermle in Gosheim konnten die Verantwortlichen von EUROIMMUN im Februar 2017 einen Blick auf den Prototyp des HS flex-Systems werfen. „Das Konzept erschien uns vielversprechend. Also bewiesen wir – mit dem Vertrauen in den Hermle-Service – Mut zum Risiko und bestellten eine C 32 U mit der neuen Automationslösung“, erzählt Rateike.
Die C 32 U erlaubt die Bearbeitung von Werkstücken bis zu einer Größe von 650 Millimetern im Durchmesser und 450 Millimetern in der Höhe. Das Antriebskonzept des Schwenkrundtischs mit Schneckenantrieb ermöglicht die präzise Positionierung der zu bearbeitenden Werkstücke. Verantwortlich dafür ist die Antriebstechnik, die direkt auf das Zahnrad am Tischgehäuse zugreift und damit die Wellentorsion auf ein Minimum reduziert. „Dass Hermle den Anspruch an die Präzision erfüllen kann, stand außer Frage. Die gewünschte Flexibilität kam mit der HS flex-Automation unter anderem durch die Option, die Speichermodule für den Mischbetrieb mit unterschiedlichen Werkstück- und Palettenabmessungen individuell zu konfigurieren“, verdeutlicht Thomas Mielke von der HPV Hermle Vertriebs GmbH. Martin Rateike gibt ihm Recht: „Das erste Bearbeitungszentrum mit HS flex hat uns gezeigt, dass das Handlingsystem für unseren Bedarf die perfekte Lösung ist – wir können schnell und präzise unterschiedliche Teile in variablen Stückzahlen fertigen. Das ist auch ein Grund, warum wir innerhalb von zwei Jahren drei weitere Fräszentren von Hermle mit der HS flex-Automation orderten.“ Aktuell stehen neben zwei C 32 U eine C 22 U sowie die C 400 U jeweils mit zwei Palettenspeicher-Modulen in der 2017 neu gebauten Fertigungshalle in Dassow. „Mit der zweiten C 32 U haben wir alle Teile, die wir vorher fremd vergeben hatten, im Haus gefertigt, womit beide Maschinen zunächst auf Monate voll ausgelastet waren“, ergänzt Schmalz.
Lob für intuitives Bedienkonzept
Die Inbetriebnahme verlief bei allen vier Maschinen reibungslos. Besonders bemerkenswert für den Bereichsleiter ist die intuitive Bedienung des HS flex. Ohne separate Schulung konnten seine Mitarbeiter das System nach der Einführung problemlos bedienen. Herzstück ist ein Touchpad mit der integrierten Software HACS (Hermle Automation Control System). Sie hilft bei der intelligenten Auftragsabarbeitung und zeigt alle relevanten Daten – von der Systemübersicht und den Arbeitsplänen über die Paletten, Aufgaben und Werkzeugtabellen bis hin zum Ablaufplan.
In der Regel betreut ein Mitarbeiter zwei, in Spitzenzeiten sogar drei Maschinen parallel. In Kombination mit mannlosen Schichten gibt das EUROIMMUN wertvollen Spielraum bei der Fertigungsplanung. Programmiert werden die Fräszentren direkt über die Heidenhain-Steuerung TNC 640. „Das erfordert entsprechendes Know-how, macht die Arbeit an den Maschinen spannend und motiviert somit die Bediener. Zudem verkürzt es für uns den Fertigungsaufwand, da wir individuelle Änderungen direkt vor Ort einprogrammieren können, statt den Weg über ein CAD/CAM-Programm gehen zu müssen“, erklärt Alexander Schmalz. So können redundante Teile direkt aus dem Speicher abgerufen und im Prozess weiter optimiert werden.
Gefertigt werden unter anderem Bauteile für das vollautomatische Mikroskop mit computergestützter IFT-Auswertung sowie automatischer Mustererkennung oder Tracks für die EUROLabWorkstation ELISA, in denen die Paletten mit den Proben und Reagenzien gelagert werden. „Die Herausforderung liegt in der hohen Zahl an Varianten: Wir fertigen geometrisch einfache sowie hochkomplexe Teile mit Kantenlängen von fünf bis 580 Millimetern. In der Regel fräsen wir aus dem Vollen – zu 75 Prozent aus Aluminium“, erläutert Schmalz. Dabei kommt es auf eine hohe Präzision an. „Unser vollautomatisches Mikroskop muss auf einen Mikrometer genau positionieren. Um dies mit einer hohen Wiederholgenauigkeit zu erreichen, fordern wir eine entsprechende Maßhaltigkeit von jedem Einzelteil. Die Hermle-Maschinen fertigen so präzise, dass das Gesamtkonstrukt später diese Genauigkeit erfüllt“, erklärt Rateike.
Rüstzeit sparen
Neben der Flexibilität und Präzision war ein weiterer Aspekt ausschlaggebend für EUROIMMUN, verstärkt in Hermle-Maschinen zu investieren: Zeiten optimieren. Die Werkstücke sind zwischen 20 Minuten und sechs Stunden in der Bearbeitung. „Dank des HS flex-Systems können wir effizient rüsten und beladen die Palettenspeicher innerhalb von einer halben Schicht, ohne den Bearbeitungsprozess unterbrechen zu müssen“, ergänzt Schmalz.
„Durch die Hermle-Maschinen haben wir unsere Fertigungstiefe erhöht – Frästeile fertigen wir nun zu 98 Prozent selbst, was Zeit und Geld spart“, resümiert Rateike. Die Automatisierung ermöglicht mannlose Schichten und hilft dabei, Spitzenzeiten gut abzufangen. Für das Jahr 2019 sind die vier Fräszentren mit HS flex-Automation schon zu etwa 90 Prozent ausgelastet und geben EUROIMMUN die Sicherheit, unabhängig und flexibel fertigen zu können, ohne Technologie-Know-how aus der Hand geben zu müssen.
