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10.01.2017

Highspeed-Fräsen und Erodieren für die Gesundheit

Boehringer Ingelheim baut Spritzgießwerkzeuge auf Maschinen von GF Machining Solutions

Schätzungen zufolge gibt es weltweit über 500 Millionen Menschen, die unter chronischen Lungenerkrankungen leiden. Inhaliersprays im Hosentaschenformat lindern die Beschwerden und verbessern die Lebensqualität.

  • Der Erfolg einer Therapie für Atemwegserkrankungen hängt auch davon ab, wie viel Wirkstoff in der Lunge des Patienten ankommt. Mit dem von Boehringer Ingelheim entwickelten Respimat-Inhalator wird die Wirkstoffmenge besonders effektiv in die Lunge geführt. © Boehringer Ingelheim

    Der Erfolg einer Therapie für Atemwegserkrankungen hängt auch davon ab, wie viel Wirkstoff in der Lunge des Patienten ankommt. Mit dem von Boehringer Ingelheim entwickelten Respimat-Inhalator wird die Wirkstoffmenge besonders effektiv in die Lunge geführt. © Boehringer Ingelheim

  • Frank Hütten (links), Head of Engineering Tooling & Prototyping bei Boehringer Ingelheim microParts, hat das Konzept des neuen Maschinenparks mit GF Verkaufsingenieur Jörn Köhler (rechts) ausgearbeitet.  © Boehringer Ingelheim/GFMS

    Frank Hütten (links), Head of Engineering Tooling & Prototyping bei Boehringer Ingelheim microParts, hat das Konzept des neuen Maschinenparks mit GF Verkaufsingenieur Jörn Köhler (rechts) ausgearbeitet. © Boehringer Ingelheim/GFMS

  • Derzeit beschäftigt der Tooling- & Prototyping-Bereich 34 Mitarbeiter. Dank der Automations-Lösung von GF Machining Solutions konnte die Einführung einer dritten Arbeitsschicht vermieden werden. Die Maschinen laufen jetzt auch über Nacht, so wie die im Bild gezeigte Fräsmaschine vom Typ Mikron HSM 200U LP. © Boehringer Ingelheim

    Derzeit beschäftigt der Tooling- & Prototyping-Bereich 34 Mitarbeiter. Dank der Automations-Lösung von GF Machining Solutions konnte die Einführung einer dritten Arbeitsschicht vermieden werden. Die Maschinen laufen jetzt auch über Nacht, so wie die im Bild gezeigte Fräsmaschine vom Typ Mikron HSM 200U LP. © Boehringer Ingelheim

  • Bei Boehringer Ingelheim microParts kommen alle Kerntechnologien von GF Machining Solutions zum Einsatz, darunter auch die Senkerodiermaschine AgieCharmilles FORM 1000 bei der Mikrobearbeitung der Respimat-Spritzgusswerkzeuge. © Boehringer Ingelheim/GFMS

    Bei Boehringer Ingelheim microParts kommen alle Kerntechnologien von GF Machining Solutions zum Einsatz, darunter auch die Senkerodiermaschine AgieCharmilles FORM 1000 bei der Mikrobearbeitung der Respimat-Spritzgusswerkzeuge. © Boehringer Ingelheim/GFMS

  • Die AgieCharmilles FORM 1000 ist mit einer leistungsstarken Steuerung ausgerüstet.  © GFMS

    Die AgieCharmilles FORM 1000 ist mit einer leistungsstarken Steuerung ausgerüstet. © GFMS

  • GF und Boehringer Ingelheim microParts haben gemeinsam spezielle Aufspannsysteme entwickelt, die eine acht- bzw. 16fache-Bearbeitung der Werkzeugbauteile ermöglichen.  © Boehringer Ingelheim/GFMS

    GF und Boehringer Ingelheim microParts haben gemeinsam spezielle Aufspannsysteme entwickelt, die eine acht- bzw. 16fache-Bearbeitung der Werkzeugbauteile ermöglichen. © Boehringer Ingelheim/GFMS

  • Die AgieCharmilles CUT 1000 © GFMS

    Die AgieCharmilles CUT 1000 © GFMS

  • Boehringer Ingelheim hat in den letzten drei Jahren mehr als 100 Millionen Euro in den Standort Dortmund investiert, um die Produktionskapazität des Respimat-Inhalators auf das Niveau von 44 Millionen im Jahr zu heben. © Boehringer Ingelheim

    Boehringer Ingelheim hat in den letzten drei Jahren mehr als 100 Millionen Euro in den Standort Dortmund investiert, um die Produktionskapazität des Respimat-Inhalators auf das Niveau von 44 Millionen im Jahr zu heben. © Boehringer Ingelheim

  • Erfolgsgeschichte Respimat: Das Boehringer Ingelheim-Werk konnte die Produktion zuletzt mehr als verdoppeln. Die Zahl der Mitarbeiter liegt heute bei rund 700. Damit zählt Boehringer Ingelheim microParts zu den größten Arbeitgebern des Technologieparks Dortmund. © Boehringer Ingelheim

    Erfolgsgeschichte Respimat: Das Boehringer Ingelheim-Werk konnte die Produktion zuletzt mehr als verdoppeln. Die Zahl der Mitarbeiter liegt heute bei rund 700. Damit zählt Boehringer Ingelheim microParts zu den größten Arbeitgebern des Technologieparks Dortmund. © Boehringer Ingelheim

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Während herkömmliche Zerstäuber meist mit Treibgas arbeiten, nutzt der von Boehringer Ingelheim entwickelte Respimat-Inhalator ein System aus mikrostrukturierten Bauteilen. Die winzigen Komponenten erzeugen eine feine und langsam ausströmende Sprühwolke, wodurch die Wirkstoffe auch in die kleinsten Bronchienäste gelangen.

Wesentlichen Anteil an der präzisen Massenfertigung des Respimat-Inhalationssystems haben Maschinen des Schweizer Werkzeugmaschinen-Herstellers GF Machining Solutions. Die hochpräzisen Anlagen stehen im Respimat-Werk Boehringer Ingelheim microParts GmbH in Dortmund.

High-End-Maschinenpark für die Herstellung von Spritzgießwerkzeugen

Frank Hütten ist Head of Engineering Tooling & Prototyping im Werk Dortmund und hat die Anschaffung der neuen GF Machining Solutions Maschinen maßgeblich vorangetrieben.

Eine Senkerodiermaschine AgieCharmilles Form 1000, eine Drahterodiermaschine AgieCharmilles Cut 1000 sowie zwei hochpräzise 5-Achs-Highspeed-Fräsmaschinen vom Typ Mikron HSM 200U LP stehen heute für die Herstellung der Respimat-Spritzgießwerkzeuge zur Verfügung. „Die beiden Fräsmaschinen verfügen zudem über eine ausgeklügelte Automations-Lösung, die dank eines Palettenwechsler-Systems von System 3R erhebliche Produktivitätssteigerungen ermöglicht“, erklärt GF-Verkaufsingenieur Jörn Köhler.

Insourcing statt Outsourcing

Die Anschaffung dieser Maschinen war selbst für ein Unternehmen der Größe von Boehringer Ingelheim nicht trivial. Doch es war eine lohnende Investition, wie Frank Hütten deutlich macht: „Zuvor wurden all die Komponenten für unsere Spritzgießwerkzeuge von Lieferanten gefertigt. Jetzt können wir die entscheidenden Komponenten mit den Maschinen von GF intern herstellen.“ Rund ein Jahr nach der Inbetriebnahme der neuen Anlagen überzeugen die Ergebnisse bereits auf ganzer Linie: „Wir tauschen die entscheidenden Kernsätze der Werkzeuge in der Regel nach 170.000 Schuss aus. Heißt im Umkehrschluss: Wir benötigen beim aktuellen Produktionsvolumen von 44 Millionen Inhalatoren rund 260 Kernsätze im Jahr. 5.500 konturgebende Bauteile fertigen wir pro Jahr jetzt mit den Maschinen von GF Machining Solutions – und das in zuvor unerreichter Qualität und Kosteneffizienz“, erklärt Frank Hütten. „Der schnelle Return-on-Invest hat uns selbst überrascht, zumal wir mit relativ hohen internen Stundensätzen kalkulieren“, so der Bereichsleiter.

Partnerschaftliche Zusammenarbeit und Prozessberatung

Frank Hütten (links) und Jörn Köhler © Boehringer Ingelheim/GFMS

Frank Hütten (links) und Jörn Köhler © Boehringer Ingelheim/GFMS

Frank Hütten lobt auch den Anschaffungsprozess: „Wir haben mit den Anlagen von GF Machining Solutions zum ersten Mal ein Komplexsystem gekauft. Vor der Investitionsentscheidung haben wir GF Bauteile vorgegeben und dann in der Schorndorfer Deutschland-Zentrale von GF Tests gefahren, und zwar mit unseren eigenen Mitarbeitern und Programmen. Schließlich wollten wir wissen, was die Maschinen können und nicht die Fähigkeiten der GF-Programmierer auf den Prüfstand stellen. So konnten wir gemeinsam mit den Experten von GF ein effizientes und präzises Vorrichtungs- und Automatisierungskonzept ausarbeiten, das wir letztendlich als Komplettsystem bestellt haben. Die Entwicklung erfolgte Hand in Hand.“

GF-Verkaufsingenieur Jörn Köhler ergänzt: „Um automatisiert in der von Boehringer Ingelheim microParts geforderten Güte fertigen zu können, bedarf es nicht nur sehr genauer Maschinen, sondern auch eines ausgeklügelten Workflows und angepasster Vorrichtungen. Dieses Tooling haben wir in Partnerkooperation entwickelt und gebaut: Zuvor konnte der Kunde nur ein Teil je Maschine fertigen, jetzt kann das Team um Frank Hütten mit einer 8- beziehungsweise 16-fachen Aufspannung arbeiten. Das führt zu einer signifikanten Produktivitätssteigerung.“ Dank der Automation sind die Maschinen zudem quasi im Dauereinsatz: „Wir nutzen die beiden Tag-Schichten, um die Maschinen zu rüsten. Über 24 Stunden laufen sie produktiv 12 bis 16 Stunden. Das ist ein echter Wettbewerbsvorteil“, so der Boehringer-Ingelheim-microParts-Ingenieur.

Kompakt und präzise

GF Machining Solutions konnte zudem mit zwei wichtigen Vorteilen punkten. Zum einen war die Kompaktheit der Maschinen ausschlaggebend, da im Zuge des rasanten Ausbaus der Respimat-Produktion in den letzten Jahren auch der Platz im Dortmunder Werk von Boehringer Ingelheim immer knapper wurde. „Die Maschinen von GF bieten große Bauräume bei geringen Aufstellmaßen“, lobt Hütten. Zum anderen war die hohe Präzision der AgieCharmilles Form 1000, der AgieCharmilles Cut 1000 und der Mikron HSM 200U LP entscheidend. „Unsere Mikro-Spritzgießwerkzeuge müssen mit dem thermoplastischen Kunststoff PEEK (Polyetheretherketon) zurechtkommen. Bei einer Einspritztemperatur von weit über 300 Grad ist PEEK dann flüssig wie Wasser, deshalb müssen die Werkzeuge absolut dicht sein. Wir können uns also nur Toleranzen von unter 3 µm erlauben“, führt Hütten aus.

Mit seinen stahlähnlichen Eigenschaften sorgt der Werkstoff PEEK dafür, dass die Zentralbaugruppe Respimat beim Aufbau des Zerstäubungsdrucks nicht reißt. Das flüssige Medikament wird über eine Feder bei rund 250 bar Druck durch eine winzig kleine Düse gepresst. Dabei entsteht eine feine Sprühwolke aus rund 230 Millionen Tröpfchen in Mikrometergröße, die auch die letzten Winkel der Atemwege erreicht. Und so sorgen die High-End-Maschinen von GF Machining Solutions dafür, dass Menschen auf der ganzen Welt wieder tief durchatmen können.

Unternehmensinformation

GF Machining Solutions GmbH

Steinbeisstr. 22-24
DE 73614 Schorndorf
Tel.: 07181 926-0
Fax: 07181 926-190

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