Optimizando la fabricación de componentes médicos: Caso de Boston Scientific

Cómo un pequeño cambio en las herramientas ha generado un gran impacto en la producción de componentes médicos. Boston Scientific, líder mundial en dispositivos médicos, ha logrado una mejora significativa en la producción de componentes de monitorización cardíaca gracias a la implementación de aceleradores Heimatec y herramientas de precisión de Platinum Tooling Technologies. 
 

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Uso de un acelerador 1:4 a 48.000 revoluciones por minuto máx. en 17 máquinas suizas Citizen  con mecanizado completo de hasta 5 ejes

La experiencia de Boston Scientific demuestra el potencial de los aceleradores Heimatec y las herramientas de Platinum Tooling Technologies para transformar los procesos de fabricación. Al adoptar estas tecnologías, las empresas pueden mejorar su competitividad y ofrecer productos de mayor calidad a sus clientes.

Boston Scientific mejora la producción de  componente de monitorización cardiaca con los aceleradores Heimatec

Con más de 15.000 productos, Boston Scientific es líder de mercado en marcapasos, desfibriladores, equipos de monitorización, estimulación espinal y cerebral, stents, catéteres y dispositivos de ablación. Larry Hennig, especialista en ingeniería de fabricación de las instalaciones de la empresa en Minnesota, Arden Hills, informa sobre un reciente componente de batería de supervisión cardiaca, “Teníamos una aplicación en funcionamiento durante todo el año en varias fresadoras, de forma rectangular, que consistía en varias operaciones de fresado por pieza, lo que requería un operario por fresadora en todo momento. Ambas operaciones de fresado consistían en fijaciones de varias piezas, ya que el proceso implicaba el funcionamiento de la fresadora OP-1, un ligero desbarbado manual y la preparación de las piezas para la fijación y el proceso de la fresadora OP-2, tras el paso de desbarbado manual. El proceso global duraba unos siete minutos por pieza.” 

Larry y los miembros de su equipo determinaron que el proceso suizo era más beneficioso, ya que podían eliminar el desbarbado manual, reducir el tiempo de proceso a unos tres minutos, y un operario podía manejar varias máquinas suizas con la posibilidad de que el proceso funcionara de forma asistida mientras el CNC segregaba automáticamente determinadas piezas para inspecciones dimensionales durante el proceso. El proceso demostró ser más estable, eliminando el desbarbado manual, una mejor superficie y casi el triple de vida útil de la herramienta.  

Como resultado, este nuevo proceso supuso una reducción combinada de personal de seis personas, mientras que el proceso de fabricación suizo es capaz de funcionar más de 12 horas sin supervisión manteniendo la tolerancia de perfil objetivo de 0,0002 pulgadas.  Además, se produjo una mejora significativa en el ahorro de material, según Hennig.  “Estábamos utilizando 0,300 pulgadas de stock por pieza para el proceso de fresado, mientras que el nuevo proceso sólo requiere 0,100 pulgadas de material de stock por pieza.”

Las máquinas fueron proporcionadas por el distribuidor local de Minneapolis Citizen, Productivity Inc. en asociación con Andy Walser y su representante de herramientas, Terri Farrell. La historia podría terminar aquí, excepto por un componente clave en la mejora radical de la producción por parte de la pieza. Terri trajo a Preben Hansen, presidente de Platinum Tooling Technologies en la situación y Preben introdujo un aumentador de velocidad Heimatec (relación 1:4) especialmente diseñado para las máquinas Citizen. 

Como explica Larry, “Aunque este componente no es una pieza redonda, tiene un tamaño pequeño y requiere herramientas pequeñas, no obteníamos suficientes revoluciones por minuto para ajustarnos al diámetro de la herramienta y al SFM necesario, lo que provocaba tiempos de proceso largos y una reducción de la vida útil de la herramienta debido a que ésta no cumplía los requisitos de revoluciones  por minuto necesarios. He trabajado con muchos tipos de husillos eléctricos y muchas marcas de aceleradores.  Con los husillos eléctricos, tuvimos cierto éxito en el taladrado ligero y el fresado de alta velocidad de pequeño diámetro, pero los obstáculos a los que nos enfrentábamos tenían que ver con la carga de la herramienta, que hacía fluctuar las revoluciones por minuto del husillo eléctrico y, por tanto, dejaba marcas de la herramienta en el material o incluso hacía saltar la alarma del husillo eléctrico cuando se aplicaba la carga.” Como resultado, Larry informa de que la empresa necesitaba reconstruir anualmente todos los rodamientos y juntas de sus husillos eléctricos de alta velocidad, además de reconstruir varias veces al año los cabezales del acelerador accionado por engranajes de los fabricantes anteriores mientras se producían grandes volúmenes de piezas.  

Preben Hansen trajo a Larry una nueva idea.  Se introdujeron varios cabezales de velocidad 1:4 y accesorios de herramientas para proporcionar más posiciones de herramientas motorizadas y revoluciones por minuto.  Según Larry, “...conseguimos un acabado superficial superior al taladrar, escariar y fresar perfiles y superficies, lo que mejoró la vida útil de nuestras herramientas y una importante reducción del tiempo de ciclo al utilizar estos cabezales, en comparación con las herramientas estándar 1:3, 1:2 y, especialmente, 1:1 proporcionadas por los fabricantes de equipos originales o las marca X.” Larry informa que los aceleradores Heimatec proporcionados por Preben han estado en funcionamiento durante más de dos años y no han requerido una reconstrucción.  Él dice, Todavía se sienten como el día en que los traje en el proceso.”

Preben señala, “Ayudamos a Larry a reconvertir el proceso para la producción de estos componentes permitiendo un solo operario, una operación de mecanizado más estable, tiempos de ciclo mejorados con las revoluciones más altas y el avance adecuado, además de la gran ventaja, un acabado superficial óptimo, tan crítico en estas piezas.  La cuestión del desbarbado ha dejado de ser un problema,” concluye.  

Larry Hennig explica su experiencia.  “Con este último proyecto hemos podido desarrollar algunas funciones de macro nuevas e increíbles, como las macrodesviaciones de rotación para la alineación de la pieza principal a la secundaria, el desarrollo de macros de colisión de seguridad para evitar accidentes en los portaherramientas debido a la  holgura limitada entre la pinza secundaria y la cara de la pieza, ya que durante la recogida/transferencia de la pieza sólo estamos sujetando 0,006 pulgadas de la pieza y tenemos una holgura limitada en el lado secundario. De este modo se evitan los choques con las herramientas de corte o subhusillo, si se configuran o compensan incorrectamente. Junto con el conocimiento tribal de nuestro equipo, diseñamos herramientas personalizadas que puntean, taladran, escarian y biselan todo con una sola herramienta, manteniendo los chaflanes concéntricos, así como las herramientas de desbarbado personalizadas que proporcionan un producto sin rebabas.  Todas estas eran condiciones con las que luchábamos en la mayoría de las fresadoras, con su necesidad de desbarbado manual y varias herramientas intersectando la misma característica.” 

Y añade, “A lo largo de los años hemos aprendido que las especificaciones de las herramientas rara vez funcionan en las aplicaciones suizas debido a la falta de sujeción del trabajo en comparación con las fresadoras o incluso los tornos convencionales.  Por ejemplo, al programar un producto de gran volumen, suelo empezar con el 50% de las recomendaciones del fabricante de herramientas y después realizo entre 15 y 25 cortes de prueba a distintas velocidades y avances para encontrar las condiciones óptimas.” Señala además que, al fresar en aplicaciones suizas, “He aprendido que realizar fresados ascendentes para cortes en bruto y utilizar un muelle de fresado convencional o una pasada de acabado ha ayudado enormemente a eliminar cualquier rebaba, proporcionando un acabado increíble en todas las superficies, con una mayor vida útil de la herramienta.”

Larry llega a la conclusión de que, con cualquier dispositivo médico o implantable, Boston Scientific tiene que cumplir normas mucho más estrictas que la mayoría de los centros de fabricación en lo que respecta al acabado de las superficies, los requisitos dimensionales y la ausencia de rebabas.\

Larry señala, “En Boston Scientific exigimos a cada una de las piezas los más altos estándares estéticos, dimensionales y funcionales. Nuestra prioridad número uno es la calidad y ofrecer los mejores componentes para el paciente, independientemente del costo.  Eso es algo que realmente valoro de esta empresa.” 

Terri Farrell, de Productivity, añade, “Lo que me gustaría añadir a esta maravillosa historia de éxito es que no había ninguna duda en involucrar a Platinum Tooling en este proyecto.  Preben, su equipo y los productos que ofrecen al mundo de la fabricación son de primera categoría.  Tener la oportunidad de trabajar con Boston Scientific y con el calibre de maquinistas e ingenieros como Larry ha sido una de las experiencias más gratificantes de mi carrera. Este equipo no tiene miedo de abordar un proyecto desde un ángulo completamente distinto y probar cosas nuevas. Así es como te mantienes a la vanguardia.” 

Larry Hennig concluye, “Recomiendo encarecidamente los productos de Platinum Tooling, ofrecen un gran producto, Preben ofrece un apoyo y una comunicación fantásticos, están abiertos a nuevas ideas y retos para ayudar a satisfacer las necesidades de los clientes, manteniendo al mismo tiempo unos precios excelentes.  También me gustaría dar las gracias por el apoyo de Andy y Terri de Productivity y todos los miembros de su equipo, que ayudaron a apoyar este proyecto.”