Des mesures à 100 % grâce à l'automatisation

Les implants osseux constituent une réussite suisse qui dure depuis plus de 60 ans. « En Suisse, le traitement chirurgical des fractures osseuses a été développé et des normes reconnues dans le monde entier ont été établies. Grâce à l’industrie de précision locale, des modèles d’implants ont été mis au point qui sont encore d’actualité aujourd’hui », explique Lorenzo Zoccoletti, PDG de Genostis, dont le siège se trouve à Burgdorf, dans le canton de Berne. « Nous perpétuons cette tradition avec un système d’implants osseux génériques, produit à 100 % en Suisse avec un niveau de qualité maximal. »

Dans ce contexte, le terme « générique » signifie que les implants Genostis –, inspirés des génériques de l’industrie pharmaceutique –, reposent sur des conceptions bien connues qui ne sont désormais plus protégées par des brevets. Grâce au principe générique, les coûts de recherche et de développement sont négligeables. « Nos plaques et nos vis s’appuient sur des conceptions qui ont fait leurs preuves depuis des décennies. Dans le cadre d’un processus de réingénierie interne, nous les optimisons en fonction des exigences actuelles pour une utilisation conviviale pour les patients et une fabrication efficace », explique M. Zoccoletti. Le directeur général souligne que les prix de ses implants génériques sont nettement inférieurs à ceux d’autres fournisseurs de renom, sans pour autant faire de compromis sur la qualité. « Nous garantissons ainsi la plus grande sécurité possible des produits et pouvons rivaliser avec les principaux fournisseurs », ajoute M. Zoccoletti.
La production représentant le principal poste de coûts, les responsables veillent à y maintenir un niveau d’efficacité très élevé. « Ici, en Suisse, les coûts salariaux sont très élevés », explique Carmelo Blandini, directeur des opérations (COO) de Genostis. « C’est pourquoi des processus de production automatisés au maximum et l’utilisation intelligente de moyens de production innovants sont pour nous déterminants pour notre succès.»
L’ technique de mesure est un élément central de la production. « Tous nos implants doivent respecter les exigences réglementaires strictes applicables aux dispositifs médicaux, notamment le règlement européen sur les dispositifs médicaux (MDR) 2017/745 », explique M. Zoccoletti. « Le marquage CE est une condition préalable à la commercialisation d’un implant dans l’UE. Pour l’obtenir, nous devons fournir divers justificatifs qui sont vérifiés par un organisme de certification. »
Outre des mesures de validation de grande envergure, certaines tâches de mesure sont incontournables, comme par exemple le contrôle des premiers échantillons de chaque produit. De plus, des mesures en cours de fabrication sont nécessaires, que Genostis a systématiquement intégrées de manière automatisée dans son processus de production. « Pour notre concept, la technologie de mesure par tomographie assistée par ordinateur nous a semblé la plus adaptée », explique M. Blandini. Latechnique de mesure à coordonnées 3D tactile classique a été écartée pour diverses raisons : le temps et les coûts liés aux dispositifs de serrage et aux mesures nécessaires seraient énormes, sans compter que les échantillons devraient être positionnés manuellement. Un système de tomographie par tomographieappareil offre quant à lui de bien meilleures conditions pour atteindre le haut niveau d’ automatisation recherché.
Les responsables de Genostis ont opté pour le Tomo Scope XS Plus 160 d’ Werth Messtechnik. « Nous connaissions déjà Werth en tant que fournisseur renommé de technique de mesure, qui propose depuis longtemps des systèmes de mesure par coordonnées pour l’ tomographie assistée par ordinateur industrielle », explique M. Blandini. Le Tomo Scope XS Plus 160 choisi répond à toutes les exigences de base pour mesurer les implants Genostis de manière fiable et rapide. Il permet de numériser des pièces de petite et moyenne taille jusqu’à environ 300 mm diamètre et 450 mm de longueur. L’un de ses atouts majeurs est la fonction « tube de transmission » ( conception monobloc), qui permet d’obtenir un petit « foyer du faisceau » même à une « puissance des tubes » élevée, ce qui facilite les mesures rapides avec une « résolution » élevée.

tension du tube Il permet l’ mesurer de plaques en titane
. La tension du tube maximale de l’appareil est de 160 kV. Cela permet également de mesurer des pièces présentant des longueurs de traversée plus importantes et des matériaux plus denses. « Comme nous devons saisir r les géométries des plaques et des vis en titane, cela a été un critère de décision important », explique M. Blandini. Il souligne toutefois que le temps de cycle requis pour la surveillance de l’ Fabrication constituait un défi, car il est essentiel de pouvoir capturer les pièces en un temps très court. « Il nous a fallu consacrer un certain temps avant d’acquérir l’expérience nécessaire avec le CT-capteur. » En effet, Genostis souhaitait, par exemple, numériser les pièces en titane en montage multiple. « Étant donné que les objets mesurés s’influencent mutuellement lors de la tomographie par tomographie par émission de positrons ( mesure ), ce qui peut entraîner des défauts d’image, appelés artefacts, nous avons mené de nombreux essais concernant le nombre de pièces et leur positionnement les unes par rapport aux autres afin d’obtenir de bons résultats », explique Dusan Mirkovic, responsable de la production et de l’automatisation. « Les spécialistes en tomodensitométrie de Werth nous ont apporté un soutien actif grâce à leur expertise, ce qui nous a permis d’acquérir un savoir-faire considérable et, au final, de développer des stratégies de mesure parfaitement adaptées à nos produits. »

La durée de numérisation par pièce en titane se situe entre 2 et 5 minutes
Genostis a réussi à réduire les durées denumérisation, qui sont passées d’une moyenne d’environ 20 minutes à 2 à 5 minutes par pièce en titane. « Ces valeurs dépendent des produits, de leur taille, de l’ résolution requise et des tailles à enregistrer », explique le responsable de production. « Pour une mesure, il faut en moyenne identifier dix à douze caractéristiques géométriques critiques saisir. En tant qu’ résultat de la mesure, le Tomo Scope XS Plus 160 fournit le volume tridimensionnel complet de la pièce. L’utilisateur peut régler la résolution presque à sa guise (jusqu’à 60 milliards de voxels). « Le 3D-comparaison consigne/réel est excellent », se félicite Mirkovic. « Pour cela, nous importons le modèle CAO 3D et le comparons à l’ nuage de points e mesurée au format STL. Grâce à la représentation des écarts par code couleur, on peut très rapidement déterminer si la pièce se situe dans les tolérances. Si nous déterminons ensuite quelques caractéristiques géométriques critiques, dont les valeurs sont également enregistrées automatiquement dans le rapport de mesure, nous pouvons valider le dispositif médical pour utilisation en quelques secondes. » Il ajoute un autre facteur : « Il est essentiel pour notre activité dans le domaine de la technologie médicale que les résultats de mesure soient fiables et traçables. Werth Messtechnik garantit cela grâce à un étalonnage conforme aux normes, accompagné d’un certificat DAKKS. »
Le Tomo Scope XS Plus 160 présente d’autres caractéristiques précieuses pour une utilisation en production. Ainsi, l’ conception monobloc e du tube, de l’ générateur et du système de génération de vide garantit de longs intervalles de maintenance et une durée de vie théoriquement illimitée. Cela minimise temps d'arrêt et frais de fonctionnement. L’un des atouts de tous les appareils de tomographie par ordinateur (CT) de Werth réside dans le fait que la reconstruction du volume de la pièce s’effectue en temps réel, parallèlement à l’acquisition des images. Cela permet d’effectuer des mesures rapides tout au long du processus.
La programmation, le pilotage et l’analyse de l’ensemble du processus de mesure s’effectuent dans le logiciel logiciel de mesure Winwerth. Genostis l’utilise non seulement sur le TomoScope lui-même, mais aussi sur deux postes de travail supplémentaires dédiés à la programmation et à l’analyse. « Ainsi, nous ne bloquons jamais le appareil de mesure avec d’autres tâches », explique Mirkovic.

Cellule de mesure équipée d’un robot et d’un système de rayonnage de 135 emplacements
Grâce à sa conception compacte, le TomoScope XS Plus ne nécessite que peu d’espace, et sa bonne accessibilité le rend très facile à automatiser. Genostis a ainsi installé une cellule de mesure équipée d’un robot et d’un système de rayonnage de 135 emplacements. L’interface entre le système de commande de la machine de mesure et celui du robot permet de contrôler l’ouverture de la porte de la machine de mesure de coordonnées lorsque le robot doit amener ou évacuer les dispositifs chargés. Les programmes de mesure correspondants, créés par Mirkovic, sont également chargés en conséquence.
Actuellement, Genostis mesure principalement des plaques et des vis. À mesure que l’ Fabrication se développe, le Tomo Scope XS Plus 160 sera également de plus en plus utilisé pour la validation et le contrôle des premiers échantillons. Blandini résume : « À l’heure actuelle, nous sommes très satisfaits de notre CT-système de mesure à coordonnées. La technologie est excellente et l’application est désormais adaptée à nos produits. Nous obtenons des résultats de mesure précis avec une grande reproductibilité. Des dispositifs de serrage simples à fabriquer suffisent, et les mesures sont relativement rapides grâce au serrage multiple et à l’ automatisation. »