ANCA是市場領(lǐng)先的CNC磨床制造商。Tru-Edge 公司十余年來用ANCA工具磨床為骨科用戶生產(chǎn)了大量髖關(guān)節(jié)拉刀、骨銼、植骨鉆、鉸刀和絲錐等手術(shù)器械。隨著用戶的需求朝著一次性器械轉(zhuǎn)變，ANCA機(jī)床滿足生產(chǎn)需求的同時(shí)，進(jìn)一步縮短加工周期，消除供應(yīng)鏈的痛點(diǎn)，降低了最終用戶成本。
Tru-Edge 公司(以下簡稱：Tru-Edge)位于美國俄亥俄州圣亨利市，以 “簡化刀具，提高生產(chǎn)力 ”為企業(yè)理念，長期以來一直是包括航空航天和汽車在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)制造和重磨定制圓形刀具的領(lǐng)軍企業(yè)。Tru-Edge在這些行業(yè)的成功，源于他們?cè)趪?yán)格公差硬質(zhì)合金磨削方面有著專業(yè)且經(jīng)驗(yàn)豐富的刀具設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及在主軸上解決諸多問題的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。自1996年以來，Tru-Edge秉承這一傳統(tǒng)，并于2007年增加了一項(xiàng)新能力。
圖1 Tru-Edge公司車間現(xiàn)場
2007年，印第安納州華沙地區(qū)的幾家骨科大客戶與 Tru-Edge 簽訂合同，要求 Tru-Edge 生產(chǎn)髖關(guān)節(jié)拉刀、骨銼、植骨鉆、鉸刀和絲錐等不銹鋼刀具，其幾何形狀與他們往常生產(chǎn)的金屬切削刀具不同。團(tuán)隊(duì)接受了這一挑戰(zhàn)，并將其作為 Tru-Edge 業(yè)務(wù)的關(guān)鍵部分，獲得了 ISO 9001 和 ISO 13485 認(rèn)證。在隨后的幾年中，適應(yīng)了客戶不斷變化的需求。Tru-Edge副總裁Brian Hackman表示，目前手術(shù)器械占公司總銷售額的10%，且這個(gè)比例還在快速增長。
堅(jiān)持使用 ANCA 設(shè)備
從一開始，ANCA工具磨床就是 Tru-Edge 的主要生產(chǎn)設(shè)備，其固有的靈活性使其成為新業(yè)務(wù)的完美選擇。Hackman 回憶道，在最初的14年左右，合同主要生產(chǎn)可重復(fù)使用的器械，最終客戶群體是有能力對(duì)器械進(jìn)行消毒的大型醫(yī)院。
Hackman表示：“用戶希望這些工具在外觀上盡可能吸引人，Tru-Edge 生產(chǎn)的工具切面和后角會(huì)閃閃發(fā)光，這得益于高度拋光的表面處理和復(fù)雜的幾何形狀。”Hackman指出，通過優(yōu)化砂輪以及 ANCA TX、MX 和 FX 機(jī)床的速度和進(jìn)給量，Tru-Edge 還能提供無毛刺的表面光潔度，幾乎無需進(jìn)行后處理。這為公司帶來了更多訂單。
Hackman 將成功的原因歸功于 ANCA Toolroom 軟件的創(chuàng)新和直線電機(jī)的應(yīng)用。而Tru-Edge的工程經(jīng)理Rick Brunswick則指出，ANCA的在線砂輪修整功能是保持嚴(yán)格形狀公差的關(guān)鍵因素。尤其是在醫(yī)用絲錐上，還能減少操作周期和操作次數(shù)。他補(bǔ)充說，比起選用側(cè)裝式修整輪，在ANCA機(jī)床的工件頭架周圍安裝大型砂輪修整輪能使其使用壽命更長，這是由于金剛石修整輪的表面積比安裝在側(cè)面的較小修整輪更大。
圖2 股骨銼刀的自動(dòng)化生產(chǎn)
自動(dòng)化解決方案
Hackman提到，到2020年，由于小型門診醫(yī)療中心的骨科手術(shù)數(shù)量激增，用戶的需求開始急劇轉(zhuǎn)向一次性器械。用戶對(duì)簡單實(shí)用、成本低的工具需求取代了對(duì)視覺效果的要求。因此，主要材料從17-4不銹鋼變?yōu)槠渌鞣N類型，如455、465等。這些材料表面光潔度不同，容易產(chǎn)生更多毛刺，需要花費(fèi)更多時(shí)間對(duì)零件進(jìn)行去毛刺處理。
正如人們所預(yù)料的那樣，改用一次性器械也能夠使產(chǎn)量成倍增加。正如 Hackman 總結(jié)的那樣：“十年前，我們的訂單只有6件、8件和10件。2022年7月，我們接到了一筆11 000件的訂單。我們不僅可以提供無毛刺、高精度加工的零件，還能進(jìn)行批量生產(chǎn)。”
ANCA再一次滿足了生產(chǎn)需求。例如，Tru-Edge在其MX機(jī)床上配備了機(jī)器人裝載機(jī)和 6 位轉(zhuǎn)盤自動(dòng)砂輪更換裝置，可以實(shí)現(xiàn)熄燈運(yùn)行。對(duì)此，P軸的行走穩(wěn)固裝置功不可沒。Brunswick表示，又細(xì)又長的手術(shù)切削刀具容易彎曲，而Tru-Edge開發(fā)了針對(duì)特定工件的襯套，與穩(wěn)固架配合使用，可迫使刀具在磨削時(shí)保持完全筆直的狀態(tài)。Hackman還提及，一臺(tái) MX 機(jī)床每月可生產(chǎn)5000個(gè)小直徑手術(shù)鉆頭。
股骨銼刀的自動(dòng)化生產(chǎn)通常包括一個(gè)自動(dòng)夾頭和一個(gè)用于固定另一端的擺動(dòng)式尾架。正如Hackman所言，這些股骨粗磨差別很大。有些又細(xì)又長，同心度很高;另一些則比較彎曲，因此必須開發(fā)針對(duì)特定工件的尾座夾具，以便將不同形狀的銼刀固定在中心位置。
這些零件通常在西門子 NX 機(jī)床中設(shè)計(jì)，ANCA提供后處理器來創(chuàng)建必要的機(jī)床運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)入文件后，操作人員通過ANCam管理特定的工藝參數(shù)，如速度、進(jìn)給、偏移、砂輪選擇和修整周期。ANCA 的 CIM-3D 軟件包可提供全面的模擬，以驗(yàn)證磨削運(yùn)動(dòng)，并將預(yù)期工件與原始模型進(jìn)行比較。
總之，Tru-Edge 將工程、設(shè)計(jì)和制造集中在一起，利用與 ANCA 的合作關(guān)系縮短了加工周期，消除了供應(yīng)鏈的痛點(diǎn)，降低了最終用戶的總擁有成本。
美好的未來
Hackman 預(yù)計(jì)，隨著人口老齡化加劇，以及患者在小型手術(shù)中心的就醫(yī)率提高，醫(yī)療器械市場將繼續(xù)擴(kuò)大。他認(rèn)為，Tru-Edge對(duì)自動(dòng)化的追求使其成為該行業(yè)利基市場的主要供應(yīng)商。他補(bǔ)充說，事實(shí)上他們的骨科客戶已將Tru-Edge作為器械打磨的唯一供應(yīng)商。
Hackman 最后表示，Tru-Edge的下一個(gè)目標(biāo)是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)骨銼生產(chǎn)的自動(dòng)化。他認(rèn)為，這一進(jìn)步將使公司的醫(yī)療業(yè)務(wù)增長10%～15%，從而無需再購買多臺(tái)機(jī)器，也無需在當(dāng)今緊張的勞動(dòng)力市場上雇傭更多的員工，來手工裝載這些復(fù)雜的部件。Tru-Edge的未來是美好的，因?yàn)楣疽呀?jīng)擴(kuò)大了自身能力，并以精確的管理實(shí)現(xiàn)了持續(xù)增長。
（來源：MM《現(xiàn)代制造》）
