Advanced Manufacturing Technologies for High Impact Medical Devices

Den overordnede ideen med prosjektet har vært å utvikle unike og smarte produksjonsteknologier, som muliggjør en forbedret og kostnadseffektiv produksjon av høyteknologisk medisinsk utstyr, og som kan bidra til at Norge blir et enda mer attraktivt sted for utvikling og produksjon av medisinsk teknologi. Norge har lykkes med å skape globalt konkurransedyktige medisinske selskaper innen veldefinerte nisjer. Typisk for disse er at de har komplekse produkter der utvikling og produksjon avhenger av avanserte ferdigheter og kompetanse, og som derfor kan produseres med gode marginer. Dette prosjektet har derfor fokusert på områder hvor høyteknologisk medisinsk utstyr gir flere fordeler for sluttbruker (pasienter, medisinsk personell, klinisk laboratorium, sykehus, forskning), og gir trygge, bærbare, minimalt invasive og kostnadsbesparende løsninger som er etterspurt av markedet. Sensocure, GE Vingmed Ultrasound og Medistim er produsenter av medisinsk teknisk utstyr i Vestfold, Norge, som har etablert lav/middels volumproduksjon av høyteknologisk medisinsk teknisk utstyr. Selskapene produserer produkter som dekker forskjellige områder innenfor diagnostikk og medisinsk overvåkning, og med særdeles høye kvalitetskrav for invasive og semi-invasive medisinske produkter. De største utfordringene finnes i grensesjiktet mellom materialer og prosessteknologier. Spesielt gjelder dette områdene som omfatter liming og tetting, støping av små deler med høy presisjon og automatisering av hittil manuelle prosesser. Gjennom dette prosjektet skal samordnet innsats med eksisterende kompetanse, fokusert utvikling av ny kunnskap og teknologi fjerne identifiserte barrierer. Målet er å utvikle helt nye og avanserte produksjonsplattformer for medisinsk teknologi, hvor lave produksjonsvolumer sammen med høy kompleksitet og vanskelighetsgrad, har vært en begrensende faktor for norske bedrifter. Mulighetsstudier har blitt gjennomført for områdene liming og tetting, støping og automatisering av prosesser. Prosessutfordringer fra bedriftspartnerne er identifisert og gjennomgått i samarbeid med FoU-partnerne SINTEF Manufacturing, Norner og Universitetet i Sørøst-Norge. «State-of-the-art» metoder og materialer for disse prosessutfordringene er evaluert i samarbeid med FoU-partnerne. Basert på mulighetsstudiene er FoU-aktiviteter prioritert, materialer og utstyr er anskaffet og forsøk er gjennomført for aktuelle materialer og metoder. I forsøkene er testlaber ved bedriftspartnere og FoU partnere benyttet. I forsøk hvor det krevdes kostbart og avansert utstyr, som for uttesting av noen sveise- og støpeprosesser, ble det gjennomført forsøk ved eksterne testlaber. Basert på resultater fra forsøkene, prototyping og lab-pilots, har vi jobbet med å utvikle produktspesifikke teknologier og materialvalg for innfesting av polymermaterialer og støpeprosesser for å kunne nyttiggjøre kunnskap og metoder i produksjon av eksisterende og fremtidige medisinske produkter. Forsøk både med prototyper og lab piloter for evaluering er gjennomført for automatisering av produktspesifikke produksjonsprosesser, med svært gode resultater. Teknologiutvikling og utvikling av pilot anlegg for å automatisere produksjonsprosesser med krav til høy nøyaktighet har blitt gjennomført. Eksterne leverandører som Robot Norge og Tronrud Engineering har vært involvert i teknologiutvikling og utvikling av pilot produksjonsteknologi i samarbeid med bedriftspartnere og FoU-partnere. Video av automatisert produksjonsprosess som er utviklet i prosjektet ved GE Vingmed, er publisert av Robot Norge og GE. Prosjektet har økt kritisk kompetanse og kunnskap innen relevante produksjonsteknologier, hvordan høy presisjon kan anvendes i automatiseringsprosesser, dispenseringsmetoder og inspeksjon av materialer og produkter, samt materialegenskaper og deres evne til innfesting og mulig overflatebehandling for å øke bindingsegenskaper. Kunnskap som er oppnådd i prosjektet har gitt selskapene en solid plattform for å fortsette å utvikle og implementere en automatisert, skalerbar og kostnadseffektiv produksjon. Samarbeid og nettverksbygging i prosjektet har vært av stor betydning for selskapene, og samarbeidet vil fortsette innen flere av områdene vi har jobbet med i prosjektet. Det etablerte nettverket av bedrifter, FoU-partnere og leverandører i prosjektet, er noe selskapene vil ha stor nytte av i fremtiden.

Virkninger - Resultater har gitt bedriftene en unik mulighet for å implementere nye, disruptive og mer effektive produksjonsteknologier, og dermed styrke global konkurranseevne. - Bedriftene har fått solid kunnskap som vil kunne benyttes videre i utvikling og implementering av en automatisert, skalerbar og kostnads-effektiv produksjon. - Samarbeid og nettverk har stor verdi for bedriftene i videre utvikling og implementering fremover. Effekter - Prosjektet har bidratt til utvikling av nye produksjonsteknologier, som vil kunne effektivisere og redusere kostnader for produksjon av medisinsk utstyr og bidra til at Norge er attraktivt for medisinsk teknologiproduksjon. - Kunnskap og erfaring hos FoU partnere og leverandører, vil være tilgjengelig for andre bedrifter. - Samarbeid og nettverk har styrket miljøet for medisinsk produksjonsteknologi i regionen. - Med optimaliserte produksjonsmetoder vil minimere miljøbelastningen og det totale energiforbruket.

The overall idea of the project is to develop novel and smart manufacturing technologies to enable a leap forward in cost effective production of high impact medical devices, that can help keep and increase the attractiveness of Norway as a place for medical technology manufacturing. Norway has succeeded in creating globally competitive medical device companies in well-defined niche areas, typically for complex products where development and manufacturing depends on advanced skills and competence, and therefore can demand a premium price. This proposal targets such a high impact medical device area, where market accepted medical technologies with multiple end-user benefits (patients, medical personnel, clinical labs, hospitals, research), targets unmet market needs and are safe, portable, minimally invasive and cost-saving. Sensocure, GE Vingmed Ultrasound and Medistim are medical device companies in Vestfold, Norway, that have established low/medium volume production in the high impact medical device space. The companies manufacture products covering separate areas for diagnostics and monitoring in life science, with high quality requirements for invasive and semi-invasive medical products. The main barriers are found generally in the cross-section between materials and technologies, and specifically in the intersection of bonding and sealing, microfeature moulding and automation of hitherto manual processes. The companies want to use concerted efforts in removal of the identified barriers. They want to combine existing competence with focused development of new knowledge and technology. The goal is to disruptively improve medium volume, high complexity medical technology manufacturing platforms, rather than merely enhance general manufacturing regimes.