Projekte

TempoPlant

Teilautonome Fertigungszelle für orthopädische Implantate (TempoPlant)

Programm: PDA Forschung für Produktion
Bekanntmachung: Produktion für Medizintechnik - wirtschaftlich und in höchster Qualität (ProMed)
Wettbewerb: Produktion für Medizintechnik - wirtschaftlich und in höchster Qualität (ProMed)

Kurzbeschreibung:
Ziel des Verbundprojekts TempoPlant ist die Entwicklung einer teilautonomen Fertigungszelle für eine wirtschaftliche Herstellung von individualisierten Produkten am Beispiel von Dentalbrücken und orthopädischen Implantaten. Es soll eine drastische Reduzierung der manuellen Arbeits- und Dokumentationsschritte erreicht werden.

Projektdauer: 01.05.2019 − 30.04.2022

Projektkoordinator:
Dr. Karl Doreth
DMG MORI Software Solutions GmbH
Telefon: +49 151 40245563
E-Mail: karl.doreth@dmgmori.com

Ansprechpartner bei PTKA:
Dipl.-Ing. Ulrike Kirsten
Telefon: +49 721 608-31411
E-Mail: ulrike.kirsten@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Durch eine zunehmend älter werdende Bevölkerung werden Implantate immer häufiger erforderlich und eingesetzt. Die derzeitige Herstellung von orthopädischen Implantaten ist aber sehr kostenintensiv und zeitaufwendig, insbesondere aufgrund eines hohen Anteils an manuellen Bearbeitungs-, Überwachungs- und Dokumentationsschritten. Mit der Entwicklung neuer Operationsmethoden und innovativer Implantate steigen auch die Anforderungen hinsichtlich Individualisierung und kurzer Lieferzeiten. Diese Herausforderungen können die produzierenden medizintechnischen Unternehmen nur durch innovative Produktionssysteme in Form von autonomen Fertigungszellen und den verstärkten Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien begegnen. Gleiches gilt in der Zahnmedizin für Dentalbrücken.

Ziel
Ziel des Verbundprojekts TempoPlant ist die Entwicklung einer teilautonomen Fertigungszelle für eine wirtschaftliche Herstellung von individualisierten Produkten am Beispiel von Dentalbrücken und orthopädischen Implantaten. Es soll eine drastische Reduzierung der manuellen Arbeits- und Dokumentationsschritte erreicht werden.

Vorgehensweise
Die Fertigungszelle wird so konfiguriert, dass ohne großen Rüstaufwand sowohl Implantate der Dentalmedizin wie auch der Unfallmedizin gefertigt werden können. Ein neuartiges optisches Messverfahren überprüft bereits während der Fertigung die Qualität der Implantate. Das Bestücken und Verpacken der gefertigten Implantate soll durch einen kollaborativen Roboter erfolgen. Alle Prozess- und Bauteildaten werden über gesicherte Schnittstellen auf der „Industrial Internet of Things“ (IIoT) - Plattform ADAMOS gespeichert, so dass ein vollständiges digitales Prozessabbild entsteht. Die generierten Parameter können damit in den Prozess zurückgegeben werden. Mit diesen Informationen wird eine automatisierte Dokumentation nach den Richtlinien der Medizintechnik möglich, was den manuellen Dokumentationsaufwand reduziert. Die Prozesssicherheit wird durch eine ständige Überwachung gewährleistet und das Bearbeitungsergebnis nach medizintechnischen Kriterien auf der ADAMOS-Plattform dokumentiert.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Anhand von zwei exemplarischen Implantaten wird die neue Fertigungszelle erprobt und validiert. Durch die angestrebte Lösung wird eine signifikante Reduzierung der Produktionskosten erwartet. Mit der automatisierten 100%-Prüfung und lückenlosen digitalen Dokumentation ist es zukünftig möglich, den Anteil an Fehlteilen zu reduzieren und die Qualitätskosten zu senken.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

+49 (0)721 608-25281
susanne.zbornik@kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu