นวัตกรรมผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงสำหรับแต่ละปัจเจกบุคคล ถือเป็นความต้องการที่สำคัญของเทคโนโลยีการแพทย์ ผู้ประกอบการจะสามารถจัดการประสานความต้องการดังกล่าวกับเทคโนโลยีการผลิตที่ใช้และเป็นที่ยอมรับกันอยู่ในเวลานี้ได้อย่างไรนั้น ?คำตอบเหล่านี้ได้ถูกนำมาจัดแสดงไว้ในสาขาการแพทย์ (Medical Area)
ด้วยเทคโนโลยีใหม่ ๆ ขนาดผลิตภัณฑ์ที่เล็กลง การเปลี่ยนจากการตอบโจทย์ด้วยผลิตภัณฑ์เพียงอย่างเดียว (Pure Product Solutions) เป็นการแก้ปัญหาเชิงระบบและกระบวนการ (System and Process Solutions) การสนธิเทคโนโลยีสารสนเทศสมัยใหม่เข้ากับเทคโนโลยีการสื่อสาร ความเป็นส่วนตัวและเป็นเอกเทศ ทั้งหมดนี้เป็นแนวโน้มที่กำหนดถึงงานด้านเทคโนโลยีทางการแพทย์ที่เกิดขึ้นในแต่ละวัน
การเชื่อมโยงที่ใกล้ชิดของเทคโนโลยีทางการแพทย์และเทคโนโลยีทางการผลิต เป็นหัวข้อของสาขาการแพทย์ที่จัดขึ้นภายในงานงานนิทรรศการ International Exhibition for Metalworking (Metav) เมือง Duesseldorf ด้วยอัตราการเติบโตที่เพิ่มสูงขึ้นของเทคโนโลยีทางการแพทย์ ซึ่งเป็นกลุ่มของลูกค้าที่ให้ความสำคัญอย่างมากในด้านของคุณภาพ ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือได้ สิ่งเหล่านี้ต้องการเทคโนโลยีของกระบวนการ (Process Technologies) ที่สามารถจะให้ความแม่นยำและความถูกต้องสมบูรณ์สำหรับแต่ละขั้นตอนของการผลิตได้ ไม่ว่าจะเป็นการผลิตแบบชิ้นเดียวหรือแบบการผลิตเป็นจำนวนมาก
เมื่อพิจารณาถึงความต้องการต่างๆ แล้ว จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีทางการแพทย์มีลักษณะร่วมที่เหมือนกับภาคอุตสาหกรรมการบินอยู่หลายประการ กล่าวคือ มีความต้องการเครื่องมือ (Tools) เพิ่มสูงขึ้น สำหรับการนำมาใช้กับงานตัดขึ้นรูปแบบมีเศษกับวัสดุที่ทำงานได้ยากและมีราคาสูงมากขึ้น
Mr. Lothar Horn ซึ่งเป็น CEO ของบริษัท Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn จากเมือง Tuebingen และประธานกลุ่มของ VDMA Specialist Group Precision Toolsเขาได้กล่าวว่า “สำหรับเครื่องบินนั้นงานขึ้นรูปส่วนใหญ่ คือ งานเจาะ ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับธุรกิจด้านเทคโนโลยีทางการแพทย์แล้วงานขึ้นรูปส่วนใหญ่จะเป็นงานกลึงและงานกัด แต่หากพิจารณาในแง่ของมูลค่านั้นประมาณ 50% จากยอดขายรวมของบริษัทจาก Tuebingen จะมาจากอุตสาหกรรมยานยนต์และประมาณ 15% มาจากธุรกิจด้านเทคโนโลยีทางการแพทย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะมาจากความต้องการจากทั่วโลก ในการใช้อุปกรณ์ที่ฝังในร่างกาย (Implant) และการใส่อวัยวะเทียม ทำให้งานด้านการขึ้นรูปเติบโตสูงขึ้นถึงประมาณ 5% ต่อปีต่อเนื่องมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1995”
ความเชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านหนึ่งของบริษัทจาก Tuebingen คือ การพัฒนา ‘Tailor-made Tools’ ตามข้อกำหนดของลูกค้า
Mr. Horn ได้กล่าวเพิ่มเติมว่า “สำหรับลูกค้ารายหนึ่ง ซึ่งยึดมั่นอย่างมากกับความสำคัญของความสามารถในการผลิต เพื่อตอบสนองต่อความต้องการดังกล่าว บริษัทฯ จึงได้ทำการพัฒนา Milling Tools ขึ้นมาโดยเฉพาะ เพื่อใช้สำหรับงานทำข้อสะโพกเทียม โดยได้ทำการพัฒนาจากเครื่องมือตัดระบบสามคมตัด (Three – Cutting – Edge System) ให้เพิ่มเป็นระบบหกคมตัด (Six – Cutting – Edge System) ทำให้ความสามารถในการผลิตเพิ่มขึ้นอีก 30% ซึ่งโดยทั่วไปแล้วความสำเร็จของการปรับปรุงกระบวนการที่ให้ผลตอบรับมากอย่างนี้จะเกิดขึ้นได้ ก็เฉพาะเมื่อมีความร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับเจ้าของงาน”
ทั้งนี้ การเลือกเครื่องมือที่นำมาใช้งานสำหรับงานด้านเทคโนโลยีทางการแพทย์จากแคตตาล็อกนั้นจะเกิดขึ้นน้อยมาก Mr. Horn อธิบายเพิ่มเติมว่า “เกือบจะตลอดเวลาที่เราต้องทำการปรับผลิตภัณฑ์ของเราให้ตรงกับลักษณะการนำไปใช้งาน และนั่นเป็นสิ่งที่ยืนยันว่าเราเป็น German Engineering Artistry สำหรับตลาดในประเทศ”
อย่างไรก็ตาม ผู้ใดที่มีความสำเร็จในการทำเช่นนี้ได้ ก็สามารถจะรักษาสถานภาพทางตลาดของตนในระดับโลกไว้ได้ Mr. Horn ได้เพิ่มเติมเพื่อสนับสนุนคำกล่าวอ้างดังกล่าวด้วยประสบการณ์ที่ได้จากตลาดในตะวันออกไกล : ลูกค้าจากบริเวณพื้นที่ป่าดำ (Black Forest) ของบริษัท Horn รายหนึ่ง เป็นตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จจากการที่ได้ยอดการผลิตที่เสียให้ไปกับผู้ประกอบการจากจีนกลับคืนมา โดยการเพิ่มความสามารถในการผลิตของตนขึ้น : ปัจจุบันนี้ลูกค้ารายนี้สามารถผลิตสกรูขันกระดูก (Bone Screw) ได้ถึงเกือบ 500 ล้านชิ้นต่อปี โดยมีราคาต่ำกว่าที่ผลิตจากจีน ความลับของความสำเร็จนี้อยู่ที่การจับคู่กันอย่างแม่นยำของเครื่องมือกล ตัวจับเครื่องมือ (Tool-Holder) และเครื่องมือ ซึ่งนำไปสู่คุณภาพและผลผลิตที่สูงขึ้นอย่างมีนัยยะ เป็นเรื่องที่เราได้รับการเปิดเผยความต้องการของเครื่องมือได้ถูกกำหนดให้มีความเข้มงวดมากขึ้นจากลูกค้าของบริษัท Fraisa GmbH จากเมือง Willich โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีทางการแพทย์นั้นถือเป็นความท้าทายของผู้ประกอบการ ในการสร้างเครื่องมือ เช่น เพื่อใช้สำหรับทำการผลิตเครื่องมือผ่าตัดจากเหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless Steel, High-alloy Austenitic Steel เช่น EN1.4301 (ASTM 304)) สำหรับการผลิตอุปกรณ์ที่ฝังในร่างกายมนุษย์ ซึ่งทำจาก Titanium หรือ Cobalt Chromium (CoCr) Alloy และอุปกรณ์ที่ทำจาก Carbon Fibre Composite Materials (CFRP)
|
ข้อกำหนดที่สำคัญ คือ ความแม่นยำในการทำซ้ำ
และกระบวนการได้รับยืนยันความถูกต้อง
Mr. Michael Ohlig ผู้จัดการฝ่ายขายและการตลาดได้อธิบายไว้ “กลุ่มลูกค้ายังยึดมั่นอย่างมากที่จะให้ความสำคัญกับอัตราการกำจัดเนื้อวัสดุที่สูง และมีอายุการใช้งานนาน ทั้งนี้เนื่องจากส่วนมากแล้วตามขั้นตอนจะต้องมีการตามเก็บงานที่ตัวชิ้นงาน ส่งผลให้ความสำคัญด้านคุณภาพผิวของชิ้นงานเป็นเรื่องรองลงไป”
ประมาณ 30-40% ของความต้องการจะเป็นของเครื่องมือพิเศษ ทว่าสิ่งที่สำคัญเป็นอย่างยิ่ง คือ ความแม่นยำในการทำซ้ำ มีผลิตภัณฑ์พร้อมอยู่เสมอ และกระบวนการผลิตที่ได้รับการยืนยันความถูกต้อง
Mr. Ohlig กล่าวต่อไปว่า “ผู้ผลิตบางรายนิยมที่จะไม่ทำผิวของอุปกรณ์ที่ฝังในร่างกายมนุษย์ให้มีความเรียบมัน หากแต่ตั้งใจจะให้ผิวมีความหยาบอยู่บ้าง แนวโน้มอย่างหนึ่งสำหรับสาขานี้ในปัจจุบัน คือ เทคโนโลยีทางการแพทย์ส่วนบุคคลซึ่งมีโจทย์ว่า เราสามารถจะผลิตอุปกรณ์ที่ฝังในร่างกายมนุษย์ให้เป็นเอกเทศเฉพาะตัวบุคคลได้อย่างไร? คำถามนี้เป็นคำถามซึ่งผู้เชี่ยวชาญทั้งนักวิจัยและนักอุตสาหกรรมพยายามที่จะให้เป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมสาขาการแพทย์ โดยมีเจตนาที่จะแสดงให้เห็นตัวอย่างว่าสามารถจะทำการผลิตเพียงชิ้นเดียว (Batch size 1) ได้อย่างไรในด้านของเทคโนโลยีทางการแพทย์ กับกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม สำหรับความเป็นส่วนบุคคลนั้นเป็นเรื่องที่กระทบโดยตรงของห้องทดลองงานวิจัย Research Laboratory for Biomechanics And Implant Technology (Forschungslabor fuer Biomechanik und Implantattechnologie [Forbiomit]) ที่คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัย Rostock”
Prof. Dr. Med. Habil. Dipl.-Ing. Rainer Bader หัวหน้าห้องทดลองได้อธิบายว่า “เงื่อนไขขอบเขตมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย เมื่อพิจารณาถึงการฝังอุปกรณ์ทางด้านศัลยกรรมกระดูก ก่อนที่จะมีการผลิตอุปกรณ์ให้กับผู้ป่วยแต่ละรายนั้น จะต้องมีการจำลองทางดิจิตัลก่อน เพื่อตรวจสอบว่าอุปกรณ์ที่จะถูกฝังนี้จะรับความเครียดที่เกิดขึ้นอย่างใด”
ปัจจุบันยังขาดแบบจำลองมาตรฐานสำหรับใช้กับมนุษย์ที่ครอบคลุมคุณลักษณะอันเป็นเอกเทศของผู้ป่วยแต่ละราย พร้อมกับมีความเหมาะสมกับเทคโนโลยีทางการแพทย์ส่วนบุคคล ซึ่งนี่ก็คือ ทิศทางงานวิจัยของนักวิจัยที่เมือง Rostock โดยใช้การจำลองที่คล้ายกับการประยุกต์ใช้ในภาคอุตสาหกรรมซึ่งเรียกว่า ‘Hardware-In-The-Loop (Hil)-Simulations’ ทำการจำลองสำหรับข้อสะโพกเทียม และข้อเข่าเทียม (Hip And Knee Endoprostheses) อย่างมีการปฏิสัมพันธ์ (In-The-Loop) ระหว่างหุ่นยนต์ (Hardware) กับแบบจำลอง Digital Multi-Body Model ของโครงกระดูกรยางค์ล่าง (Lower Extremity)
การรวมกันของวัสดุโครงสร้าง
และคุณสมบัติตรงกับการใช้งานเข้าด้วยกัน
ด้วยระยะเวลาถึง 4 ปีที่ “Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology (Fraunhofer Institut fuer Werkzeugmachinen und Umformtechnik ; IWU) ที่เมือง Chemnitz และ Dresden ได้พยายามที่จะค้นคว้าวิจัยและพัฒนาในด้านเทคโนโลยีทางการแพทย์ นอกเหนือไปจากกระบวนการแบบเยเนอเรทิฟ (Generative Process) เช่น การหลอมด้วยลำแสงเลเซอร์ (Laser Beam Melting) เป้าหมายของสถาบันแห่งนี้บางส่วนจะเกี่ยวข้องกับ ‘การผลิตเพียงชิ้นเดียว’ อีกทั้งยังมีส่วนที่เรียกว่า Unconventional Material Compounds ซึ่งจะรวมถึงวัสดุที่ได้ทำการสนธิวัสดุที่คุณสมบัติเหมาะสมกับลักษณะการใช้งาน (Integrated Functional Materials)”
Prof. Dr.-Ing. Welf-Guntram Drossel ซึ่งเป็นผู้อำนวยการของงานวิจัยด้าน Mechatronics And Functional Lightweight Construction ได้กล่าวว่า “เราได้ทำการสนธิ เช่น Shape-Memory Element เข้ากับชิ้นส่วนที่จะถูกฝังในร่างกายมนุษย์ เพื่อที่จะรักษาให้แรงกดที่ผิวสัมผัสกับกระดูกเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอเป็นลักษณะเดียวกัน ทำให้เกิดการปรับให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของเงื่อนไขต่างๆ ได้อย่างโดยตรงและเป็นอิสระ ดังนั้น จึงเป็นการรวมกันของวัสดุโครงสร้างและมีความเหมาะสมกับการใช้งานเข้าด้วยกัน นั่นก็คือการนำเทคโนโลยีและวัสดุมาประสานกันอย่างสอดคล้อง”
บริษัท Datron Ag เมือง Muehtal ได้มีการพัฒนา Processing Centre พิเศษเฉพาะทาง (Specially Tailored Processing Centre) สำหรับช่างทันตกรรมและทันตแพทย์ ถูกสร้างขึ้นมาโดยเฉพาะสำหรับงานด้านเทคโนโลยีทางการแพทย์ส่วนบุคคล
วัสดุแต่ละชนิดต้องการกระบวนการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน และเครื่องมือที่ต้องใช้สำหรับขึ้นรูปก็แตกต่างกันด้วยอีกทั้งยังมีปัจจัยเสริม คือ เครื่องจักรสำหรับงานทันตกรรมถูกนำไปประยุกต์สำหรับงานอื่นเพิ่มมากขึ้น
ทั้งนี้ Mr. Frank Fuchs ซึ่งเป็นผู้จัดการด้านผลิตภัณฑ์ Dental CAD/CAM System ได้กล่าวว่า “ความท้าทายอยู่ที่การพัฒนาเครื่องจักรที่สามารถปรับให้เข้ากับวัสดุหลากหลายชนิดที่ถูกนำมาใช้งาน และให้เข้ากับลูกค้าในกลุ่มงานทันตกรรม ซึ่งทั่วไปแล้วไม่มีความรู้ที่เกี่ยวกับการโปรแกรมและการขึ้นรูป เนื่องด้วยงานการผลิตในด้านทันตกรรมนั้น จะต้องทำงานกับวัสดุที่หลากหลาย เช่น พลาสติก Zirconium Oxide หรือ Titanium”
Mr. Fuchs ได้กล่าวต่อไปว่า “เรามีลูกค้าซื้อเครื่องจักรสำหรับงานทันตกรรม เพื่อนำไปใช้ในการสร้าง เช่น อุปกรณ์กระดูกสำหรับฝังในร่างกาย และนี่ก็เป็นอีกครั้งหนึ่งที่เราจะต้องทำงานกับวัสดุที่แตกต่างออกไปอย่างสิ้นเชิง”
สาขาในงานนิทรรศการ Metav
โอกาสที่จะได้พบกับลูกค้ากลุ่มเป้าหมาย
ผู้ร่วมดำเนินงานรายหนึ่งของ Medical Area ก็คือ VDMA working group Medical Technology ตั้งแต่เริ่มก่อตั้งมา กลุ่มงานนี้วางตำแหน่งของตนเองไว้ให้เป็นเวทีสำหรับการค้นหาปัญหาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตด้านเทคโนโลยีทางการแพทย์
Mr. Juergen Lindenberg, CEO บริษัท Citizen Machinery Europe GmbH จากเมือง Essinglen และเป็นสมาชิกของกลุ่มงาน ได้กล่าวถึงเรื่องนี้ว่า “สาขาใหม่ที่งานนิทรรศการ Metav เป็นโอกาสที่ดีในการที่จะได้แลกเปลี่ยนความคิดเห็นได้อย่างตรงเป้าหมายกับลูกค้าจากกลุ่มต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกัน เราต้องการที่จะทำความเข้าใจกับความต้องการต่างๆ ทางด้านเทคโนโลยีการแพทย์ให้ลึกซึ้งมากขึ้น และต้องการที่จะเสนอขีดความสามารถที่สำคัญของเราทางด้านการขึ้นรูประดับไมโคร (Micro Machining)ให้กับกลุ่มลูกค้าเหล่านี้ งานนิทรรศการ Metav นี้จึงเป็นการเปิดโอกาสที่ดี”
สาขาเทคโนโลยีทางการแพทย์สำหรับภูมิภาคนี้ได้รับการสนับสนุนจาก Cluster Medizin – Technik. NRW ที่ตั้งอยู่ที่เมือง Duesseldorf ทั้งนี้ CEO คือ Dr. Oliver Lehmkuehler ได้ให้ความเห็นว่า “สาขาการแพทย์ (Medical Area) ของงานนิทรรศการ Metav ได้ทำการรวมภาคอุตสาหกรรมหลักของรัฐ North Rhine- Westphalia ได้แก่ เทคโนโลยีการขึ้นรูปโลหะ และเทคโนโลยีทางการแพทย์เข้าด้วยกัน แนวทางนี้เป็นการเน้นถึงเทคโนโลยีคุณภาพสูงจาก North Rhine-Westphalia (NRW) และผลิตภัณฑ์ทางด้านการแพทย์ซึ่งผลิตจากเทคโนโลยีนี้ ในฐานะที่เป็นผู้ร่วมมือกับ Medical Area เราจึงมีความยินดีที่จะสามารถทำให้ผู้ประกอบการที่มีนวัตกรรมระดับสูงจากรัฐ North Rhine-Westphalia ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเชื่อมประสานนี้ ได้มีวิสัยทัศน์ที่ดีขึ้น”
เป็นที่ชัดเจนว่า Mr. Ulrich Krenzer ซึ่งเป็น CEO ของบริษัท Mapal Competence Center VHM, Miller จากเมือง Altenstadt มีความมั่นใจกับกรอบความคิดใหม่นี้ และได้กล่าวเพิ่มเติมว่า “เทคโนโลยีทางการแพทย์แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่มีอยู่อย่างมากมาย แต่ทั้งนี้ก็เรียกร้องถึงการพัฒนาแนวทางแก้ปัญหาของตัวเอง ตัวอย่างเช่น ในงานทันตกรรมที่ต้องพิจารณาถึงการปรับปรุงรูปทรงและวัสดุที่จะนำมาใช้เป็นคมตัด เรารู้สึกยินดีมากที่กลุ่มอุตสาหกรรมนี้ได้ถูกนำเสนอในสาขาของตัวเองในงานนิทรรศการ Metav 2016 ครั้งนี้”
|
EXECUTIVE SUMMARY
อัตราการเติบโตที่เพิ่มสูงขึ้นของเทคโนโลยีทางการแพทย์ ซึ่งเป็นกลุ่มของลูกค้าที่ให้ความสำคัญอย่างมากในด้านของคุณภาพ ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือได้ ซึ่งสิ่งเหล่านี้ต้องการเทคโนโลยีของกระบวนการ (Process Technologies) ที่สามารถจะให้ความแม่นยำและความถูกต้องสมบูรณ์สำหรับแต่ละขั้นตอนของการผลิตได้
จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีทางการแพทย์มีลักษณะร่วมที่เหมือนกับภาคอุตสาหกรรมการบินอยู่หลายประการ กล่าวคือ มีความต้องการเครื่องมือ (Tools) เพิ่มสูงขึ้น สำหรับการนำมาใช้กับงานตัดขึ้นรูปแบบมีเศษกับวัสดุที่ทำงานได้ยาก และมีราคาสูงมากขึ้น
ทั้งนี้ ประมาณ 30-40% ของความต้องการจะเป็นของเครื่องมือพิเศษ ทว่าสิ่งที่สำคัญเป็นอย่างยิ่ง คือ ความแม่นยำในการทำซ้ำ มีผลิตภัณฑ์พร้อมอยู่เสมอ และกระบวนการผลิตที่ได้รับการยืนยันความถูกต้อง ซึ่งทั้งหมดนี้จะเป็นเทรนด์ของการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อรองรับการเติบโตของอุตสาหกรรมการผลิต และอุตสาหกรรมทางการแพทย์ โดยเฉพาะเครื่องมือแพทย์ในอนาคตอย่างแน่นอน
Source :
- Masachinenmarkt-2016-001
