塑造植入物的未來：hyperMILL 如何助力 Sigma Surgical 邁向成功
印度醫療器材製造正經歷前所未有的成長，其中古吉拉特邦已成為重要聚落，而 Sigma Surgical 正位於這股浪潮的核心。透過 OPEN MIND Technologies AG 的 hyperMILL CAM 軟體，Sigma Surgical 徹底升級了其製造能力。
Sigma Surgical Pvt Ltd 成立於 1998 年，創辦人 Jayanthi Gothi 最初因協助朋友解決醫療器材高達 50% 的不良率問題，而踏入此領域。當時 Gothi 原本從事鑽石加工設備製造，他成功提出解決方案，並帶領僅有五名員工的公司轉型進入醫療器材產業。如今，公司已擁有 368 名員工，成為印度最大的創傷植入物製造商，產品行銷全球，產品線超過 600 種，每年新增約 10 條產品線。
「其中最顯著的進步，在於模型開發的前置時間 (Lead Times) 大幅縮減了 90% —— 從原本的一個月縮短至僅需三天。」
Mehul Gothi, Sigma Surgical Pvt Ltd 執行長，古吉拉特邦
其生產現場配置多款高階工具機，包含 DMG MORI、Hermle、Makino、Chiron 及 Mazak。隨著持續成長，Sigma Surgical 也面臨關鍵製造挑戰，而 hyperMILL正是在此扮演了關鍵角色。
Sigma Surgical 以自有品牌「Sorath Ortho」生產骨板，同時也是國際領先的醫療器材代工製造商。公司產品組合包含 615 種不同的植入物 SKU，衍生出約 32,000 種零件，另有 1,200 種手術器械 SKU 及 440 種一般醫療器材。 公司每年生產約 110 萬片骨板、38,000 件手術器材及 11,000 件一般器材，廠內配置 63 台 CNC 機床，其中包含 14 台五軸機，全年 24 小時運轉。
針對這些驚人的數據與多樣性，執行長 Mehul Gothi 表示：「僅針對某一客戶的人工膝關節置換產品，就包含超過 290 種不同零組件，另一位客戶還會再增加 120 種變型，光是人工膝關節的 SKU 總數就達到 16,000 個。像遠端股骨骨板這類產品，每月產量可達 28,000 件，而鎖骨鉤型骨板則可能僅需每月 200 件。」
Sigma Surgical 位於印度西部古吉拉特邦的先進製造基地
來源：Sigma Surgical
公司正快速成長，Mehul Gothi 說明道：「我們在 2019 年將醫療器材納入產品組合，當時營收為 14 Crore 印度盧比（約 140 萬歐元）。今年我們持續擴展產品線，涵蓋運動醫學、替換零件以及脊椎產品。2024 年，我們的營收達到 78 Crore（約 775 萬歐元），並預期在 2025 年成長至 120 Crore（約 1,200 萬歐元）。我們通常提前兩年規劃新產品上市，這代表製造投資也必須同步前瞻布局。為了支撐這樣的成長策略，hyperMILL 在其中扮演了關鍵角色。」
生產製造面臨的挑戰
在導入 hyperMILL 之前，Sigma Surgical 的傳統製程已逐漸成為成長的限制。隨著產品線擴展，流程複雜度大幅提升，同時還需取得 CE 認證以進入歐洲市場。
既有製程需要大量治具與模具開發，包含模具製作、板材切割、沖壓與反覆驗證，導致交期長達一個月。人力與流程擴展同樣困難，公司員工數從 2019 年的 72 人成長至如今的 368 人，其中相當比例投入於研磨與拋光等人工後處理。依傳統方式推算，若要支撐未來成長，至 2030 年可能需超過 4,000 名員工，顯然不可行。
Mehul Gothi 指出：「培訓熟練的人工後處理人員至少需要六個月，且我們必須在每位員工身上投入大量資源。為了實現永續的生產規模擴張，我們必須移除人工後處理步驟——因為過度依賴人力，對我們的成長計畫而言並不切實際。」
Mehul Gothi 為 Sigma Surgical 的願景型領導者暨執行長，致力於推動公司在全球市場的長期成長策略
當開始採用更先進的五軸同動加工時，原有軟體的侷限性便顯露無遺。舊有的 CAM 套件不僅導致加工循環時間過長，還限制了特定機台的選擇與程式編製，進而降低了現場生產的靈活性。此外，Sigma Surgical 也意識到，對於高品質表面精細度與精度的需求，先前的 CAM 軟體已無法提供足夠的支援。
Sigma Surgical 隨後在 DMG MORI EVO 40 加工中心上對 hyperMILL 進行測試，特別針對過去難以編程的骨板零件進行驗證。測試結果遠超預期。在程式編製時間、加工循環時間、表面品質及零件品質上的顯著提升，讓 Sigma Surgical 對 hyperMILL 的強大功能深信不疑。這促使他們於 2024 年 7 月購入第一套授權，並於 2025 年 3 月增購了第二套軟體。
關鍵技術與創新應用
透過採用 hyperMILL MAXX Machining (高效率加工) 中的先進精加工策略，例如五軸切向加工，Sigma Surgical 在曲面零件上的表面品質獲得大幅提升。生產方式也從原本需多道工序與多次裝夾的板材加工，轉為使用 hyperMILL 對實心毛坯進行五軸同步加工，不僅提升了產能，也改善了表面品質，同時顯著降低後續人工拋光與返工需求。
在骨骼形狀的植入物輪廓加工上，桶形刀具切向加工策略對 Sigma Surgical 特別有效。Sigma Surgical 程式編程經理 Chaitanya Deshpande 表示：「我們的許多植入物外形與骨骼輪廓高度相符，而桶形刀具正非常適合這類應用。相較於使用球刀時僅有 0.1 mm 的步距，我們改用圓錐桶形刀具後，步距可提升至 1 mm，大幅降低加工波紋，同時縮短加工週期並改善刀具壽命。這項 hyperMILL MAXX Machining HPC 策略透過利用整個刀刃長度，而非僅刀尖，使刀具消耗降低了 15%，並讓每個植入物原本需要 8 到 10 次的換刀流程，能夠穩定支撐 24 小時的無人化生產。」
此外，hyperMILL 直覺化的操作介面，讓程式編寫時間相較於先前使用的 CAM 系統縮短了 30 至 40%。同時，hyperMILL 在 Job Linking 模組中的高速連結功能，能以同一把刀具串聯多道加工工序，避免不必要的回到原點或安全平面的退刀動作。這不僅縮短了加工週期，也降低了機台磨耗，透過平順的刀具運動進一步提升表面品質與加工穩定性。
hyperMILL 強大的後處理器功能與高品質 G-code 產生能力，也全面提升了整體機台效能。Mehul Gothi 補充道：「hyperMILL 讓我們能在 DMG MORI、Makino、Hermle 以及其他設備上，實施一致的加工策略，大幅提升了整條產線的製程一致性與換線效率。」
可量化的生產效益：程式編寫時間縮短約 30%
hyperMILL 帶來的其中一項最顯著改善，體現在程式編寫效率上。Sigma Surgical 程式編程經理 Chaitanya Deshpande 表示：「透過 hyperMILL，程式編寫時間約縮短了 30%，複雜骨板的刀路生成時間從原本的 6 至 7 小時，降低至約 4 小時，使新零件的開發週期大幅加快。這得益於直覺化的程式操作介面，以及高效率的五軸加工策略，讓我們能將程式資源投入於更複雜的專案，加速新設計的量產導入。」
在加工週期方面，透過最佳化的刀路與刀具切削策略，同樣取得了顯著成果。Chaitanya Deshpande 進一步指出：「加工週期縮短了 20% 至 30%，單件骨板的生產時間從 60 分鐘降至約 40 分鐘。這讓我們在不增加機台運轉時數的情況下，大幅提升了產出能力。」
Sigma Surgical 程式編程經理 Chaitanya Deshpande 正使用 hyperMILL 進行醫療植入物的程式編寫
這項優化使 200 件批量生產的交期，從原本的五個工作天縮短至 3.5 天。同時，單台機器在 24 小時班制下的日產能，從原先的 38 至 40 件植入物，提升至 48 至 50 件。透過流程精簡，在相同產量下，人力需求降低了約 20%。培訓效率同樣大幅提升，新進 CAM 程式人員僅需 40 至 45 小時即可上手，相較於先前 CAM 系統需超過兩週的培訓時間，成效顯著。
hyperMILL 在後續製程優化方面同樣發揮了關鍵作用。Mehul Gothi 指出：「先進的五軸精加工策略大幅改善了表面品質，顯著降低人工拋光與返工需求。像是五軸切向加工等功能，在導入新的機器人拋光技術後，已將人工後處理從全職投入，降至僅需極少量材料去除，即可滿足嚴格的 5 至 20 微米公差要求。」
其中最具代表性的成果，在於模型開發的前置時間大幅縮減了 90%，從原本的一個月大幅降至僅三天。這使 Sigma Surgical 能夠快速回應設計變更與客戶需求，在節奏快速的醫療器材市場中，持續保持競爭優勢。
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拓展市場應用機會
在骨板成功導入 hyperMILL 之後，Sigma Surgical 將其應用範圍擴展至手術器材的生產。公司如今可製造完整的手術器材組，內含針對特定骨板應用所設計的專用器材。每一套器材組皆需依據不同骨骼類型與手術流程，搭配客製化的加工工具。
其中一項特別具代表性的應用，是將 hyperMILL 用於定位裝置的製造。這類零件具有極高的公差要求、多重輪廓以及複雜的三維曲面。Sigma Surgical 程式編程經理 Chaitanya Deshpande 說明：「透過 hyperMILL，我們能運用先進的 3+2 及五軸加工策略，在單一裝夾中完成多面加工。」
這些定位裝置以尺寸為 250 × 150 × 120 mm 的鋁塊加工而成，材料去除率高達 85%。過去在零件進行 180 度旋轉時，容易產生需要熟練人工處理的加工痕跡。Mehul Gothi 解釋道：「刀具移動至中心後，整個零件旋轉 180 度再向前加工，會產生細微痕跡，必須靠人工修整。透過 hyperMILL 的 Smooth Overlap 策略，我們完全消除了這個問題，零件可以直接從機台下線，達到成品品質。」
Sigma Surgical 為其 Sorath Ortho 品牌製造的骨板
來源：Sigma Surgical
Sigma Surgical 為其 Sorath Ortho 品牌製造的其中一款骨板。該骨板不僅展現了所需孔位的數量，也體現了孔位平面方向、定位方式以及所需的高精度要求。
來源：Sigma Surgical
卓越服務與支援整合
Mehul Gothi 強調 OPEN MIND 支援所扮演的關鍵角色：「服務與支援是 hyperMILL 能成功整合至我們生產流程中的重要關鍵。」
他進一步表示：「在初期培訓階段，OPEN MIND 依據我們植入物與醫療器材製造的實際需求，提供了高度實務導向、應用導向的培訓。他們的團隊透過量身打造的實作訓練，協助我們的程式人員迅速建立對軟體的信心，並能有效應用於實際生產零件。後續持續性的支援，無論是在技術層面或策略層面，同樣極具價值。無論是後處理器客製化、刀路最佳化，或是特定加工策略的說明，OPEN MIND 團隊始終展現高度的即時回應能力與主動性。」
Sigma Surgical 也已成功將 hyperMILL VIRTUAL Machining (虛擬加工) 納入其工作流程，並帶來顯著的製程優化成果。程式編程經理 Chaitanya Deshpande 表示：「我們已將 Virtual Machine 擴充模組整合至日常流程中，這大幅提升了整體製造效率。透過 hyperMILL 的 NC-Code 模擬功能，我們能精準模擬實際機台運動學，並在生產前驗證複雜的五軸程式，大幅降低裝夾錯誤與碰撞風險。同時也提升了機台利用率、減少停機時間，並讓我們在加工骨板與手術器械等高複雜零件時，具備更高的安全性與信心。」
OPEN MIND Technologies 印度區銷售總監 Hemang Panchal（左）與 Sigma Surgical 的 Chaitanya Deshpande 於生產現場合影
未來成長與策略願景
展望未來，hyperMILL 在 Sigma Surgical 的擴展計畫中扮演核心角色。Mehul Gothi 表示：「我深信，當你的技術優於競爭對手時，就能持續取得勝利。導入 hyperMILL 之後，我們工程團隊的信心大幅提升，讓我們有能力承接更複雜的專案。隨著我們持續開發更高複雜度的手術器械與病患專屬植入物，hyperMILL 先進的五軸加工策略，將成為高效加工複雜幾何形狀的關鍵。同時，它也能透過更快速的刀路生成與模擬，加速研發流程，縮短設計變更與新產品導入的週期。」
談及 hyperMILL 的自動化能力，Mehul Gothi 總結道：「我們看見 hyperMILL 內建自動化技術的巨大潛力，例如範本化與特徵式程式編寫，能有效縮短程式時間。其中一個具體應用，是規劃導入可變孔位的自動化程式設計，讓骨板可依需求選擇 3 至 21 個孔位，並共用同一支 NC 程式。這將大幅提升程式效率、降低人為錯誤，同時支援高產量且一致性的生產。進一步導入更多特徵式程式設計與範本導向的工作流程，將持續縮短程式時間、標準化製程並提升整體效率。此外，將刀具資料庫管理與製程資料庫更深度整合至 hyperMILL 中，也具備高度潛力，可優化刀具選擇、強化刀具壽命監控，並在所有機台上推動一致的加工策略。」
自導入 hyperMILL 以來，這家產業領先的醫療器材製造商已獲得顯著且深遠的轉型效益，而這段旅程，顯然才正要開始。