为了在人体内正常发挥作用并长期保持下去，骨科植入物需要在不同的表面区域进行精确的表面处理。为了在马来西亚的新高科技工厂对股骨组件进行有针对性的表面处理，Smith + Nephew使用了两个制造单元，每个单元包含三台来自Rösler的R 6/1000 SF拖拽式研磨机。两台全自动Z1000离心机配备了Rösler Smart Solutions的“Advanced”数字工艺水管理系统，可确保工艺水得到可靠、高效的清洁和回收。对表面处理操作稳定性的另一个不可或缺的贡献是对研磨和预抛光介质的连续监控和分类。

全球领先的医疗技术公司Smith + Nephew的使命是更换有缺陷的身体部位，从而提高患者的生活质量并延长他们的预期寿命。该公司在100多个国家/地区拥有约18,000名员工。他们孜孜不倦地开发和应用创新技术，努力完善公司全球三大业务部门“骨科重建”、“现代伤口护理管理”和“运动医学”的产品。这种对卓越医疗解决方案的承诺体现在Smith + Nephew位于马来西亚槟城的高科技工厂中，该工厂属于“骨科重建”部门，主要生产膝关节和髋关节植入物。

最佳表面处理-关键质量标准

Smith + Nephew高级制造工程师Jürgen Preiser解释道：“对于我们生产的每个植入物，我们都有精确定义其表面处理所需质量的规格。”在槟城的新工厂，他正在协调建立表面处理制造单元，生产由钴铬合金制成的膝关节植入物。例如，股骨组件的内表面区域必须具有精确定义的表面粗糙度，以促进与骨骼形成最佳整合。另一方面，外表面区域必须具有非常光滑和经过抛光的表面处理，以防止摩擦导致过早磨损。因此，股骨组件的一些目标外表面区域必须经过极其苛刻的表面处理操作，以获得绝对一致的结果。

拖拽式表面处理-一种零件与零件无接触的有针对性的表面研磨和抛光解决方案

对于这项艰巨的任务，客户选择了Rösler R 6/1000 SF拖拽式研磨机，这是一种特殊的大规模表面处理系统，专为对形状复杂的高价值和精细工件进行精确和有针对性的表面处理而开发。极其重要的是，股骨组件在表面研磨和抛光操作过程中不会相互接触。所有工艺参数均精确适应严格的表面处理要求，均存储在PLC控制面板中，保证了绝对可重复且一致的结果。Jürgen Preiser对选择Rösler的决定进行了如下解释：“由于我们位于美国孟菲斯的工厂针对相同的应用使用相同的表面处理工艺和机器，因此我们拥有丰富的经验和专业知识。这极大地促进并加快了对相应设备和表面处理工艺的批准。选择Rösler的另一个原因是该公司的全球影响力，例如其在新加坡设有经销商。此外，Rösler所有产品均在内部开发和生产，从而实现设备和耗材的最佳适配，并保证稳定的供应来源。”

两个制造单元-每个单元包含三个拖拽式研磨机

迄今为止，马来亚半岛的工厂配备了两个制造单元，每个单元包含三个用于加工阶段的拖拽式研磨机：使用陶瓷介质预研磨、使用塑料介质预抛光以及使用专门配制的有机抛光介质进行干式抛光。为了防止表面处理操作受到任何干扰，所有拖拽式研磨机都可用于运行干式抛光工艺。此外，六台拖拽式研磨机中有四台适用于预研磨和预抛光以及干式抛光操作。

经过优化的工件固定系统使工件产能提高50%

拖拽式研磨机由直径为1,000毫米的加工碗和带有六个旋转主轴的转盘组成。它们配备了专门设计的工件固定装置，股骨组件安装在该固定装置上。固定装置的设计允许将工件固定在位，在该位置可对精确定义的表面区域进行表面处理。现在，固定装置经过重新设计，可以将固定在一个固定装置上的股骨组件数量从两个增加到三个，而不会影响全面的处理和表面处理质量。Jürgen Preiser对这一设计变化进行了热情的评论：“现在我们一批能够加工18个股骨组件，而过去我们只能加工12个。这使我们的产能增加了约50%，的确显著提高了生产力。”

在研磨和抛光过程的开始阶段，旋转转盘下降，使连接到旋转主轴的工件浸入固定处理碗包含的介质中。内置浸入深度控制系统可确保针对各种工件类型精确维持指定的浸入深度。单独且独立控制的转盘和主轴驱动器可以使加工强度最佳适应各种股骨类型。Rösler拖拽式研磨机(包括转盘和主轴的驱动器)非常坚固。因此，不需要改变设计来应对由于将三个工件(而不是两个)固定到主轴上而引起的更高工作负载。实现所有加工参数(包括工件的浸入深度)不存在任何问题。

研磨和抛光介质水平监控和介质分类保证良好的表面处理效果

如果要始终如一地实现高表面处理质量，保持处理碗中的最佳研磨和抛光介质填充水平和最佳操作介质混合物极其重要。介质水平通过目视以及特殊传感器进行监控。每当需要操作员采取行动时，控制面板上就会显示一条消息。“此外，为了保持始终如一的高表面处理质量，我们安装了介质分类系统，主要由振动筛选装置组成。我们每周一次将陶瓷和塑料介质通过筛选装置，所有尺寸不够的介质都会从操作混合物中排出”，Jürgen Preiser评论道。

数字工艺水管理系统提高了整体工艺稳定性

为了清洁和回收两个制造单元中“湿式”预研磨和预抛光操作中的工艺水，Smith + Nephew购买了两台全自动Z1000离心机。Jürgen Preiser解释道：“通过应用双离心机概念，我们能够运行两个独立的工艺水循环，一个用于陶瓷介质的表面处理操作，另一个用于塑料介质的表面处理操作。维持两个独立的水循环有助于我们防止各种问题，例如起泡问题。”每台离心机的控制面板都配备了Rösler Smart Solutions的数字工艺水管理系统。这种创新的交互式软件能够监控、收集数据和评估多达14个工艺参数(可单独选择)。其中包括化合物浓度、pH值和微生物污染。将参数目标值及其各自的公差范围存储在软件中，并输入实际值以进行比较。每当一个或多个参数偏离预定义范围时，系统就会显示一条错误消息，并发出易于理解的建议，从而帮助快速返回到指定的公差范围。这确保了工艺水拥有始终如一的高质量。Jürgen Preiser评论道：“通过数字化管理系统，我们不仅可以更好地控制工艺水清洁和回收操作；此外，它还帮助我们培训那些对如何处理工艺水不太了解或完全不了解的员工。”此外，在较长时间内记录参数有助于确定工艺水的长期趋势，以便在必要时精确安排工艺水更换，同时将对制造操作的干扰降至最低。数字工艺水管理系统还显著减少了复合水和淡水的消耗。最后，仔细记录所有相关的水参数是记录过程质量和稳定性的极好工具，用于质量审计和文件目的。

Jürgen Preiser总结道：“前两个制造单元目前正在进行强制验证阶段。预计将于2023年春季开始全面生产。目前，我们正计划为相同的产品和表面处理工艺再增加两个制造单元。”

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