가공에서 MIM으로: 정밀도 향상 및 비용 절감

더 스마트한 제조를 통한 척추 수술의 발전

척추 수술은 본질적으로 복잡하며, 수술 기구의 정밀한 배치와 뛰어난 손기술이 요구됩니다. 합병증을 피하더라도 기존 방식은 강한 조작이 필요한 경우가 많아 환자의 회복 기간이 길어지고 통증도 더 심해질 수 있습니다.

2001년에 설립된 코네티컷 소재 의료기기 기업 Spine Wave, Inc.는 척추 치료를 위해 특별히 설계된 혁신적인 수술 솔루션을 개발하여 이러한 과제를 해결하고 있습니다.

엔지니어링 혁신: Velocity® 확장형 추체간 디바이스

Spine Wave의 대표적인 혁신 제품 중 하나인 Velocity® 확장형 추체간 디바이스는 획기적인 확장형 임플란트 기술을 활용합니다. 이 기기는 척추에 삽입되는 작은 스페이서로 구성되며, 제자리에 배치된 후 확장되어 안정성과 정렬을 개선합니다.

Velocity®는 임플란트가 담긴 카트리지를 장착한 휴대용 건을 사용하여 삽입됩니다. 외과의는 방아쇠를 작동해 내용물을 수술 부위에 삽입하며, 한 번의 시술에 여러 카트리지를 장착하여 단일 수술 내에서 여러 임플란트 확장을 원활하게 완료할 수 있습니다.

그러나 제조 엔지니어 Zachary Sniffen과 수석 품질 엔지니어 John Kapp이 강조하듯, 시술의 성공을 보장하려면 임플란트 삽입에 이르는 모든 단계가 동일하게 정밀해야 합니다.

운송 및 조립 과제 해결

Spine Wave는 척추 기술 분야의 혁신으로 알려져 있지만, 차세대 기구를 안전하고 효율적으로 외과의에게 전달하는 일은 비용이 많이 드는 물류 과제였습니다. 수술 전 운송 중 정렬 불량이나 손상을 방지하기 위해 부품에는 각별한 주의가 필요했습니다.

이를 해결하기 위해 Spine Wave의 엔지니어들은 개봉 즉시 원활한 전달을 보장할 수 있는 더욱 비용 효율적이고 신뢰할 수 있는 솔루션을 OptiMIM에서 찾았습니다.

Velocity® 기기를 수술에 준비하려면 멸균 포장에서 카트리지를 꺼내 전달용 건에 끼워 장착해야 합니다. Sniffen은 "운송 중 내부 부품의 정렬이 어긋나면 외과의가 건과 카트리지를 결합하는 데 어려움을 겪을 수 있었습니다."라고 설명합니다.

이를 해결하기 위해 Spine Wave는 운송 중 부품을 안전하게 제자리에 고정하는 작고 클립 형태의 운송 고정 장치를 개발했습니다. 카트리지를 건에 장착하면 이 메커니즘은 자동으로 해제되어 수술실에서 원활하고 중단 없는 조립이 가능해집니다.

가공 부품에서 MIM 부품으로의 전환

처음에는 운송 고정 장치를 원형 봉재로 가공했습니다. 이 공정은 정밀도를 제공했지만 비용이 높았습니다. Kapp은 "공정을 바꿔야 했고, 금속 사출 성형이 비용 절감을 가져다줄 것이라는 점을 알고 있었습니다."라고 말합니다. 이때 팀은 OptiMIM에 연락했습니다.

OptiMIM은 "복잡한 형상과 정교한 형상 특징으로 인해 의료기기는 MIM 공정에 매우 적합합니다."라고 설명합니다. "Spine Wave는 이 부품을 MIM으로 생산하는 것보다 가공할 경우 비용이 6~7배 더 들 수 있었습니다."

OptiMIM은 Spine Wave의 엔지니어들과 긴밀히 협력하여 제조 가능성을 최적화하고, 더 엄격한 공차를 달성하며, 대량 생산에서도 일관된 품질을 제공했습니다. Sniffen은 "OptiMIM에서 고품질 부품을 얻을 수 있는 최선의 기회와, 당사의 설계 의도를 바탕으로 협력하려는 그들의 의지를 확인했습니다."라고 말합니다.

궁극적으로 MIM으로의 전환은 비용을 절감했을 뿐 아니라 생산 효율성과 확장성을 높이는 계기가 되었습니다. 실제로 Spine Wave는 이후 두 번째 제품에도 운송 고정 장치를 적용했습니다. Sniffen은 "투자비는 비교적 빠르게 회수되었습니다. 우리에게는 사실상 당연한 선택이었습니다."라고 말합니다.

OptiMIM 파트너십: 경험, 전문성 및 협업

MIM으로의 전환은 고유한 엔지니어링 과제를 제시했습니다. Kapp은 "운송 고정 장치 포스트와 같은 돌출 형상에서는 사출 성형 공정 시 냉각, 휨 및 뒤틀림 문제가 항상 발생합니다."라고 말합니다.

이를 해결하기 위해 Spine Wave는 제조를 위한 설계(DFM) 접근 방식을 통해 OptiMIM의 전문가들과 협력하여 부품을 MIM 생산에 맞게 최적화하고, 오리건주 포틀랜드에 있는 OptiMIM 시설에서 실무적으로 협업했습니다.

개발 과정에서 Spine Wave의 엔지니어들은 OptiMIM의 100년에 걸친 사내 MIM 전문성을 새롭게 알게 되었거나 다시 확인했습니다. Kapp은 수년 전 OptiMIM의 이전 명칭인 Kinetics 시절 이 회사와 협력했던 일을 회상하며 다음과 같이 말합니다. "이들은 기술적으로 매우 까다로운 작업을 수행해 왔습니다. 이 프로젝트에 적합한 선택이었습니다."

이 협업은 측정 가능한 성과를 제공했습니다:

목표 일정 준수
상당한 비용 절감
가공 부품에서 MIM으로의 원활한 전환

Kapp은 "품질 엔지니어에게 보고할 사항이 없다는 것은 강력한 추천의 증거입니다."라고 말합니다.

정밀 제조 분야의 신뢰할 수 있는 파트너

Kapp은 "OptiMIM의 엔지니어들은 개발 과정에서는 나타나지 않았던 취약한 부품의 잠재적 문제를 예측할 수 있는 선견지명을 갖추고 있었습니다."라고 덧붙입니다. "그들의 전문성 덕분에 문제를 사전에 해결하고 재고 지연을 피할 수 있었습니다."

풍부한 MIM 경험, 협업형 엔지니어링 및 설계 최적화를 결합함으로써 OptiMIM은 Spine Wave가 비용 효율적이면서 고성능인 결과를 달성하도록 지원했습니다. 이는 가공에서 MIM으로 전환하는 것이 의료기기 산업 전반에서 정밀도를 높이고, 비용을 절감하며, 제조 가능성을 개선할 수 있음을 보여줍니다.

정밀도 향상 및 비용 절감을 위한 가공에서 MIM으로의 전환