24.07.2019|Össur

„Mit unseren Bauteilen fordern wir die Maschinen extrem“

Auf leistungsstarken CNC-Maschinen von DMG MORI produziert Össur komplexe Bauteile für modernste Prothesen in effizienter Komplettbearbeitung.

Als einer der weltweit größten und innovativsten Hersteller von Prothesen sorgt Össur dafür, dass Patienten nach einer Amputation ein Maximum an Mobilität zurückgewinnen. Vom Prothesenschaft und dem zugehörigen Silikon-Liner über das intelligente Kniegelenk bis zum Karbonfuß steckt so viel Know-how in den Hightech-Komponenten, dass ihre Entwicklung strenger Geheimhaltung unterliegt. Da es sich durchweg um hochpreisige Premiumprodukte für medizintechnische Anwendungen handelt, gelten auch in der Fertigung höchste Qualitätsanforderungen. Diese erfüllt Össur in der Zerspanung mit einem modernen Maschinenpark von DMG MORI. Auf acht Drehzentren, darunter zwei CTX beta 1250 TC für die Dreh-Fräs-Bearbeitung und drei DMU eVo 60 linear fertigen die 25 erfahrenen Mitarbeiter in dieser Abteilung komplexe Werkstücke aus Aluminium, Titan, Edelstahl und Kunststoff.

Larus Gunnsteinsson, bei Össur verantwortlich für Global Engineering.
Hrafn Davíðsson (links) und Gunnar Eiríksson, als Supervisor zuständig für die CNC-Bearbeitung.

Der Claim von Össur – Life without Limitations – bringt das auf den Punkt, was Larus Gunnsteinsson, verantwortlich für Global Engineering, von den Produkten erwartet:  „Mit unseren Prothesen möchten wir Amputationspatienten einen möglichst normalen Alltag ermöglichen.“ Deshalb sehe man sich auch nicht im Wettbewerb zu anderen Herstellern. „Vielmehr stehen wir im Wettbewerb zum menschlichen Körper.“ Zu Össur kam der gelernte Schuhmacher, nachdem er sein Wissen in einem Studium in Schweden vertieft und später eine eigene Firma für orthopädische Schuhe gegründet hatte. Als Össur diese Firma samt Mitarbeiter und Know-how kaufte, folgte eine neue Schaffensperiode: „Ich wusste praktisch alles über den menschlichen Fuß. Die Entwicklung von Prothesenfüßen war für mich eine willkommene Herausforderung.“

Aus der Entwicklungsarbeit von Larus Gunnsteinsson und seinen Kollegen ist ein ganzes Sortiment von Prothesenfüßen für unterschiedliche Mobilitätsgrade entstanden – vom gelegentlichen Einsatz für ältere Patienten über die alltägliche Nutzung für aktive Menschen bis hin zum Hochleistungssport. Helgi Sveinsson, ein isländischer Speerwerfer, der Weitspringer Markus Rehm oder Sprinterin und Weitspringerin Vanessa Low sind nur drei prominente Namen, die während der Paralympics und Weltmeisterschaften mit ihren Blades – so werden die Karbonfedern genannt – immer neue Bestmarken erzielen. Das Hauptaugenmerk gilt jedoch Patienten, die sich einen möglichst unbeschwerten Alltag wünschen. Larus Gunnsteinsson dazu: „Wir arbeiten konsequent daran, Prothesenfüße so zu optimieren, dass ihre Beweglichkeit und ihr Abrollverhalten möglichst nah an echte Füße herankommen.“ Die heutigen Produkte seien hier schon sehr weit fortgeschritten.

Stabile Maschinen für maximale Zerspanleistung

Der Maschinenpark in der Produktion von Össur umfasst drei CTX beta 800 4A, zwei CTX 1250 TC, zwei TWIN-Modelle und drei DMU eVo 60 linear.

Während die Karbonplatten in den Prothesenfüßen das Gehen dadurch unterstützen, dass sie die Energie aufnehmen und zurückgeben, sorgen die Silikon-Liner sowohl für die feste Verbindung zwischen Prothese und Beinstumpf als auch für den Tragekomfort, indem sie die Reibung zwischen Prothesenschaft und Haut verringern. Der Rest der Prothese besteht aus sehr leichten und gleichzeitig stabilen Aluminium- Stahl-, Titan- und auch Kunststoffbauteilen, die maßgeblich zur Stabilität und Zuverlässigkeit der Prothese beitragen und damit letztlich die Mobilität der Nutzer gewährleisten. Die Zerspanung, in der Gunnar Eiríksson und Hrafn Davíðsson als Supervisor tätig sind, hat deshalb einen hohen Stellenwert bei Össur: „Die Fertigung der komplexen Werkstücke bedarf einer hohen Zerspanleistung und stabiler Maschinen.“ Diese Kombination habe man schon vor vielen Jahren bei DMG MORI gefunden.

Bis heute ist der Maschinenpark kontinuierlich auf inzwischen zwölf Modelle gewachsen. In der Produktion dominieren neben drei DMU eVo 60 linear vor allem die Drehzentren des Werkzeugmaschinenherstellers: drei CTX beta 800 4A, zwei CTX 1250 TC und zwei TWIN-Modelle. Eine NEF-Drehmaschine und ein DMU monoBLOCK® Bearbeitungszentrum wurden in der Entwicklungsabteilung installiert. „Die Stabilität der Maschinen spüren wir jeden Tag, weil wir sie mit unseren Bauteilen extrem fordern“, urteilt Gunnar Eiríksson. Dank der vibrationsarmen Bearbeitung könne man die hochgenauen Teile – Toleranzen liegen oftmals im Hundertstelbereich – effizient fertigen.

Produktivität durch Automation und Komplettbearbeitung

Der Prozess in der Fertigung reicht von der CAM-Programmierung über die Zerspanung bis zur Vermessung. Aluminiumbauteile werden zusätzlich anodisiert.

Eine effiziente und vor allem produktive Fertigung ist auch deswegen erforderlich, weil die Nachfrage hoch ist. „Pro Tag bearbeiten wir rund 2.300 Werkstücke. Die Losgrößen liegen üblicherweise zwischen 500 und 1.000 Teilen“, erklärt Hrafn Davíðsson. Außerdem bringe die permanente Weiterentwicklung immer neue Bauteile in die Produktion. „Sobald ein neues Design entwickelt wurde, können wir binnen zwei Wochen ein fertiges Produkt liefern.“ Von der Konstruktion und CAM-Programmierung über die Zerspanung bis hin zur Vermessung und Anodisierung der Aluminiumbauteile sei die Produktion folglich gut ausgelastet. Mit zwei Schichten am Tag und einer mannlosen Nachtschicht bewältigt das Team die Produktionskapazitäten. Das erklärt die konsequente Automatisierung der Maschinen. Stangenlader liefern Nachschub in der Drehbearbeitung, Roboterautomationen bestücken die Bearbeitungszentren.

Die Stabilität und Zerspanleistung der DMG MORI Maschinen ermöglichen die hochgenaue Bearbeitung der komplexen Prothesenbauteile aus Aluminium, Stahl oder Titan.

Auch die Komplettbearbeitung ist ein großes Thema für Össur. Insbesondere die Dreh-Fräs-Zentren der CTX beta TC Baureihe finden deshalb Beachtung, wie Gunnar Eiríksson berichtet: „Auf diesen Modellen fertigen wir komplexe Geometrien, die wir früher auf zwei Maschinen in mehreren Aufspannungen herstellen mussten.“ Ohne manuelle Umspannvorgänge steigere man einerseits die Qualität, andererseits sei die Zeitersparnis beeindruckend. „Die Optimierung der Durchlaufzeiten hat bei uns hohe Priorität. Schon eine um wenige Sekunden reduzierte Bearbeitungszeit macht sich bei großen Stückzahlen bemerkbar“, ergänzt Hrafn Davíðsson. 

Weltweit präsent

Die Prothesenfüße werden aufwändig getestet, ehe sie für den Markt zugelassen werden.

Die technologischen Möglichkeiten und die fachliche Kompetenz in der Produktion gehen noch viel weiter. Larus Gunnsteinsson nimmt den Formenbau als Beispiel: „Unsere realistisch aussehenden Fußcover bestehen aus EVA-Schaum, der – wie auch in Sportschuhen – Dämpfungseigenschaften hat.“ Diese Füße würden im Spritzgussverfahren hergestellt. „EVA-Schaum zu Spritzen ist eine Kunst, die nur wenige Unternehmen weltweit beherrschen.“ Össur kooperiere deshalb mit Experten in Italien. „Dort gibt es viel Erfahrung mit dem Material und es hat natürlich logistische Vorteile.“

Prothesen sind so weit entwickelt, dass sie auch aktiven Menschen eine hohe Mobilität bieten – bis hin zum Hochleistungssport, wie im Fall des Speerwerfers Helgi Sveinsson.

Wegen der abgelegenen Lage Islands hat Össur ein gutes logistisches Netzwerk mit großen Lagern in den Niederlanden, den USA und Shanghai. Die Produktionskapazitäten für den großen amerikanischen Markt – er macht 65 Prozent des Volumens aus – steigert das Unternehmen mit einem Produktionsstandort in Mexiko. „Dort errichten wir eine exakte Kopie der hiesigen Fertigung“, erzählt Larus Gunnsteinsson. Auch am Hauptsitz schaut Gunnar Eiríksson bereits nach vorn: „Da unsere Kapazitäten weiter steigen werden, müssen wir auch die Produktion ständig modernisieren und aufrüsten. Nach den guten Erfahrungen mit den CTX beta TC Modellen geht der Trend weiter in Richtung Komplettbearbeitung.“

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