Produktion Absolute
Produktion Absolute Zuverlässigkeit ist in der Medizinalelektronik Pflicht Elektronik reguliert Hirnflüssigkeitsmenge Heutzutage kennt man den Begriff «Wasserkopf» nur noch als Metapher für aufgeblasene Managementstrukturen. Früher war dies eine lebensbedrohliche Krankheit. Dank absolut verlässlicher und langlebiger Elektronik ist diese Krankheit heute beherrschbar. Doch wie produziert man Elektronik, die über Jahrzehnte verlässlich und sehr präzise Regelaufgaben im Inneren des Körpers ausführt? Weitere solcher elektronischer Geräte sind die Künstliche Lunge, die Dialyse oder der Herzschrittmacher, welche unser Leben erhalten bzw. verlängern. Es gibt aber auch Geräte, die weit früher ansetzen und Krankheiten vorbeugen oder sogar heilen anstatt zu therapieren. Der Wasserkopf Unser Gehirn ist mit Flüssigkeit umgeben, um es zu schützen. Resorption und Produktion der Gehirnflüssigkeit sind normalerweise im Gleichgewicht. Wird zu viel Liquor produziert und zu wenig Autor: Markus Steidl Vertriebsleiter Display Systeme resorbier t oder sind die Abflusswege verstopft, steigt die Flüssigkeitsmenge an und es entwickelt sich ein Wasserkopf. Der Druck auf das Gehirn steigt an, bis es irreparable Schäden nimmt. Das Krankheitsbild ist erblich bedingt oder durch Krankheiten wie z.B. einer Hirnhautentzündung erworben. Abhilfe wird durch das künstliche Herstellen von Ablaufkanälen geschaffen. Herausforderung an die Elektronik Die Umsetzung sieht so aus, dass ein Ventil in den Körper gesetzt wird, welches eine Verbindung für die Hirnflüssigkeit zum Ablauf in die Bauchhöhle darstellt (Shunt). Zur verlässlichen Regelung wird der Regelmotor in zwei Komponenten aufgeteilt. Der zu drehende Anker des Motors sitzt im Kopf und reguliert durch die Drehung die Öffnung des Shunts und damit den Abfluss der Hirnflüssigkeit in die Bauchhöhle. Die Herausforderung im Körper liegt in der Mechanik, welche in erster Linie über die Auswahl der Materialien und der präzisen Fertigung bestimmt wird. Der zweite Teil des Regelmotors, die Spule, wird von außen auf die Haut gesetzt. Der Arzt platziert die Spule dort am Kopf des Patienten, wo der Shunt implantiert ist und beeinflusst so mit der Spule über ein Magnetfeld von außen die Stellung des Ankers und somit den Abfluss der Hirnflüssigkeit. Hier steckt die Herausforderung für die Elektronik. Die Stärke des Magnetfeldes muss exakt einstellbar sein und die Rückmeldung zur Stellung des Ankers muss sehr präzise gemeldet werden. Abweichungen bei der Abflussmenge können in beiden Richtungen irreparable Schäden am Gehirn hervorrufen. Daher muss die Elektronik absolut verlässlich funktionieren. Produktionsprozesse validieren Eine nachhaltige Elektronikproduktion kann nur erfolgen, wenn sich jeder Mitarbeiter seiner Verantwortung bewußt ist. Der Pro- duktionsprozess muss für jedes Gerät definiert und validiert werden. Dies betrifft sowohl die einzelnen Fertigungsschritte als auch die dabei verwendeten Maschinen und Apparaturen. Ist dieser Prozess einmal eindeutig beschrieben, läuft stabil ab und ist validiert, wird dieser dann «versiegelt», sprich, es werden keine Änderungen mehr an den Abläufen oder Maschinen vorgenommen. Diese Validierung wird häufig auch gemeinsam mit den Kunden durchgeführt. Auch die Prüfmittel werden spezifisch für jedes Gerät gemeinsam mit dem Kunden konzipiert. Das Testengineering und Qualitätswesen bei Grossenbacher Systeme hat einen Prüfprozess entwickelt, den jeder Prüfling durchläuft. Der Ablauf wird dokumentiert. So wird ein Auslassen oder Modifizieren der Prüfschritte ausgeschlossen. Anschließend werden die Prüfprotokolle archiviert. Änderungen genaustens analysieren Die Stabilität und das Versiegeln der Produktionsprozesse sind das A und O bei der Produktion von Medizinelektronik. Werden aber Änderungen am Produktionsprozess nötig, z.B. durch die Abkündigung eines Bauteils oder Ersatz eines Produktionsmittels, muss diese Änderung vorher genaustens analysiert werden. In einer sogenannten «Impact Analysis» werden alle Konsequenzen und möglichen Auswirkungen dieser Änderung untersucht und dokumentiert. Grossenbacher Systeme AG www.gesys.ch 46 meditronic-journal 1/2012
Reinraumtaugliches NC-Fügemodul für kleine Füge- und Prüfkräfte Kabellos digkeit von 400 mm/s und einer Wegwiederholgenauigkeit von 0,002 mm realisieren. Das neue NC-Fügemodul bietet die Möglichkeit, kleinste Kräfte unmittelbar an der Werkzeugaufnahme prozessnah mit höchster Präzision zu messen, ohne einen zusätzlichen Sensor am Stößel montieren zu müssen. Damit wird eine Beeinträchtigung des Messsignals durch dynamisches Verhalten von Massen oder bewegende Kabel ausgeschlossen. Vielseitig einsetzbar Das NC-Fügemodul ist sowohl für Automatikstationen als auch für Handarbeitsplätze mit manueller Teilezufuhr geeignet. Für die Steuerung komplexer Prozesse und eine lückenlose Bewertung mithilfe von mehr als 30 Typen von Auswahlfenstern stehen die Auswertegeräte DMF-P A310 Universal Typ 4740A… oder DMF-P A300 NCF Typ 4734A… zur Verfügung. Das neue NCFT komplettiert die Palette der NC-Fügesysteme von Kistler. Fünf Baureihen in mehreren Baugrößen decken jetzt Messbereiche von 0,05 bis 300 kN lückenlos ab. Sie sind nicht nur als Systembaugruppe sondern auch in kompletten Handarbeitsplätzen für Entwicklung, Musterbau oder Kleinserienfertigung erhältlich. Kistler Gruppe info@kistler.com www.kistler.com NC-Fügemodul NCFT Typ 2157B... für Fügevorgänge mit kleinen Kräften Die kabellose telemetrische Übertragung des Kraftsignals und die standardmäßige Tauglichkeit für den Produktionseinsatz in Reinräumen nach ISO 8 sind die herausragenden Eigenschaften des neuen elektromechanischen NC-Fügemoduls NCFT mit integrierter Kraftüberwachung im Stößel, das Kistler als Typ 2157B... vermarktet. Diese neuen Features eignen sich besonders für Prozesse mit kleinen Prüf- und Fügekräften, so z.B. für sensible Einpressvorgänge und Prüfroutinen in der Medizintechnik. Prüfung eines Inhalators Das neue NC-Fügemodul überträgt das Kraftsignal per Telemetrie, also ohne Kabel, und stellt so zuverlässig präzise Messwerte bereit. Mit kompakter Mechanik und integrierter piezoelektrischer Kraftsensorik bilden die Module Messbereiche von 50…1 500 N ab. Vorteile sind dabei die einfache Wahl des idealen Messbereichs, eine hohe Überlastsicherheit und eine geringe Ersatzteilhaltung beim Anwender. Mit seiner sehr hohen Dynamik eignet sich das NC-Fügesystem hervorragend für kurze Taktzeiten. Komplexe Verfahrprofile lassen sich mit einer maximalen Geschwin- Anwendungsbeispiel in der industriellen Uhrenherstellung meditronic-journal 1/2012 47
