Tăng thông lượng và thông tin kiểm tra cho các thiết bị y tế

Năm 2019, kỹ sư tự động hóa của Orchid đã nỗ lực tìm kiếm các công nghệ tự động hóa các quy trình đo lường và chất lượng để giảm thời gian kiểm tra và tăng thông tin. Orchid cũng đã xem xét các giải pháp đo lường 3D với hệ thống ATOS. Sau khi xem xét kết quả của nghiên cứu R&R (độ lặp lại và khả năng tái tạo) về đo lường được thực hiện bằng công nghệ này, Orchid đã mua một máy quét 3D ánh sáng xanh không tiếp xúc bao gồm ZEISS INSPECT và Ứng dụng VMR (Phòng đo ảo) để tự động hóa hoàn toàn việc kiểm tra cuối cùng, trong quá trình và kiểm tra sản xuất.

Bởi vì nhiều yêu cầu của khách hàng Orchid quy định thiết bị đo lường nào được chấp nhận để kiểm tra, việc triển khai công nghệ ATOS đã thu hút được sự ủng hộ từ những khách hàng đó.

"Yêu cầu của họ là phân tích Gage R&R, và họ muốn chắc chắn rằng bất kể có bao nhiêu phương pháp gá đặt khác nhau trên đồ gá, kết quả kiểm tra vẫn phải nhất quán và tương đồng với phương pháp kiểm tra CMM đã được tiêu chuẩn hóa trong ngành. Như vậy, nếu chúng tôi có thể thiết lập sự tương quan với hệ thống CMM và chứng minh một giá trị Gage R&R đạt yêu cầu, cụ thể là khoảng 10% dung sai đặc tính, thì việc khách hàng phê duyệt quy trình sẽ trở nên dễ dàng hơn đáng kể. Có rất nhiều hệ thống kiểm tra khác ngoài kia, nhưng chúng không thể giảm xuống 10% dung sai tính năng như chúng tôi muốn ", Frank Sears, Kỹ sư chất lượng chính tại cơ sở Oregon của Orchid cho biết. Ngoài ra, ATOS đo hình dạng bề mặt toàn trường bằng cách sử dụng công nghệ chiếu rìa ánh sáng xanh tiên tiến, do đó tạo ra một bản sao kỹ thuật số của toàn bộ sản phẩm.

Sau khi công nghệ ATOS vượt qua nhiều nghiên cứu về mối tương quan và R&R của thiết bị đo, Orchid đã nhận được yêu cầu mua từ hai khách hàng với tổng số năm sản phẩm khác nhau trong vòng 12 tháng đầu tiên sau khi mua.

Sears và nhóm của ông sử dụng các chức năng lập trình trực tuyến và ngoại tuyến Smart Teach trong Ứng dụng VMR để tự động định vị và tối ưu hóa cánh tay robot bên trong ScanBox để đạt được góc tối ưu cho cảm biến ATOS để thu thập dữ liệu đầy đủ. Để thúc đẩy quá trình của họ hơn nữa, họ đã làm việc với nhóm chuyên gia tự động hóa của ZEISS để tạo ra một mẫu tùy chỉnh bằng cách sử dụng các phương pháp kịch bản để thực hiện quét 3D tự động và kiểm tra cụ thể theo yêu cầu của khách hàng của Orchid. Tập lệnh được xử lý thông qua Kiosk Interface, giao tiếp liền mạch với Ứng dụng VMR để thực hiện quét hàng loạt để kiểm tra nhiều phần. Chuyên viên vận hành đặt nhiều bộ phận implant khớp gối, trung bình 24 bộ phận mỗi lần, vào một đồ gá trong ScanBox. Nhấn nút kích hoạt ScanBox để bắt đầu số hóa lô bộ phận. Phần mềm phân tách một cách thông minh các bộ dữ liệu lưới 3D của nhiều bộ phận và lưu trữ từng bộ phận trong một thư mục cụ thể. Sau đó, phần mềm sẽ lặp lại và lấy từng bộ dữ liệu riêng lẻ, áp dụng mẫu kiểm tra đo lường phù hợp và tự động tạo báo cáo.

Bằng cách thực hiện quy trình này, mục tiêu ban đầu của Orchid là giảm thời gian kiểm tra và tăng thông tin bộ phận đã được đáp ứng ngay lập tức. "Một sản phẩm implant đầu gối trước đây mất khoảng bốn phút để kiểm tra và chúng tôi chỉ có bốn đặc điểm được đo trên đó bằng phương pháp đo truyền thống. Khách hàng muốn chúng tôi kiểm tra nhiều tính năng hơn, vì vậy chúng tôi đã thêm nhiều tính năng cần kiểm tra hơn bình thường và sử dụng ScanBox của chúng tôi, chúng tôi vẫn tiết kiệm thời gian – 40 chiếc sẽ mất ba giờ để kiểm tra chỉ bốn tính năng trên mỗi chiếc với một điểm kích hoạt CMM. Kirk Dorr, Giám sát viên Kiểm soát Chất lượng tại Orchid Orthopedic Solutions, cho biết: “Chúng tôi mất khoảng 45 phút đến một giờ cho cùng một số bộ phận và chúng tôi đang kiểm tra nhiều tính năng hơn.

Đội ngũ của Orchid cũng được hưởng lợi từ việc tương tác với ZEISS INSPECT dữ liệu trực quan để hiển thị thông tin rõ ràng hơn, đồng thời có sự linh hoạt để làm cho nó chi tiết hoặc không chi tiết khi cần thiết. Nhờ khả năng xử lý dữ liệu linh hoạt để hiển thị các yếu tố kiểm tra, hình ảnh trực quan và mô hình, việc tạo ra các báo cáo kiểm tra giúp giao tiếp và hợp tác với khách hàng trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn.

"ZEISS INSPECT cung cấp bản đồ bề mặt 3D (bản đồ màu, bản đồ nhiệt), nơi bạn có thể xoay và phân tích nó trong thời gian thực trong không gian tọa độ 3D. Bản đồ màu cho bạn biết vị trí của các điểm cao, chính xác nơi bạn cần làm lại và các khu vực khác có thể cần cải thiện. Nó thực sự hữu ích,"Sears nói.

Các kế hoạch tương lai của Orchid bao gồm việc thu hút sự chấp nhận của khách hàng đối với công nghệ ScanBox để mở rộng các dòng sản phẩm mà họ có thể kiểm tra bằng công nghệ tiên tiến này. Tiết kiệm thời gian là một lý do cho sự thúc đẩy này, nhưng động lực lớn nhất là tiết kiệm chi phí.

"Trong khoảng một năm qua, chúng tôi đã xử lý hơn 100.000 sản phẩm đúc bằng ScanBox đã từng được CMM kiểm tra. Sears cho biết: "Chúng tôi đã muốn xác định chính xác số tiền tiết kiệm được và nhận thấy rằng vốn đầu tư đã được hoàn lại chỉ trong vòng một năm. Hơn nữa, khi ngày càng có nhiều bộ phận được chuyển từ quy trình kiểm tra CMM sang ScanBox, chi phí tiết kiệm được dự kiến sẽ còn tăng lên." "Kế hoạch của chúng tôi là tiếp tục tiết kiệm tiền và tăng tốc độ kiểm tra bằng cách thêm nhiều sản phẩm hơn vào ScanBox. ScanBox hiện tại của chúng tôi có tỷ lệ sử dụng 80% trong hai ca làm việc tám giờ. "Việc có thêm một ScanBox nữa sẽ giúp chúng tôi xử lý được lượng sản phẩm lớn hơn mỗi ngày, và về lâu dài, chúng tôi kỳ vọng năng suất và lợi nhuận sẽ tăng gấp đôi nhờ việc chuyển nhiều dòng sản phẩm hơn sang hệ thống của ZEISS."