4-2018
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement
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November September/Oktober November-Dezember 4/<strong>2018</strong> Jg. 1/2008 9<br />
Fachzeitschrift für<br />
Medizin-Technik<br />
meditronicjournal<br />
Druckreife Elektronik für<br />
Diagnostik und Therapie<br />
Union-Klischee, Seite 20
ROTEC<br />
t e c h n o l o g y<br />
e c h n o l o g y<br />
A FORTEC<br />
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HMI und embedded PC-Systeme<br />
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Messdatenerfassung<br />
Steuerungstechnik, Gebäudeautomation<br />
robust, lüfterlos*, modular erweiterbar<br />
hohe Langzeitverfügbarkeit<br />
* abhängig von CPU<br />
Digital Signage, POI<br />
Outdoor IP65 Terminals für den<br />
öffentlichen Raum<br />
Lösungen für Verkehrstechnik<br />
Point of Information bis 42“<br />
Medizintechnik<br />
kundenspezifische Lösungen<br />
für Informationssysteme in<br />
Kliniken und Arztpraxen<br />
Embedded Plattform<br />
Baseboards für ETX , COMexpresss<br />
SMARC, QSeven<br />
Nahfunk, RFID/NFC, GSM/GPS<br />
Microcontroller<br />
Software Entwicklung<br />
Individualsoftware, (HMI, Echtzeitsysteme, embedded SW)<br />
OS- und Treiberanpassung<br />
für Linux und Windows<br />
ROTEC technology GmbH<br />
Gutenbergstr. 15<br />
76437 Rastatt, Deutschland<br />
+49 (0) 7222 1008 0<br />
info@rotec.de
Editorial<br />
Das wird doch alles nur geklaut…<br />
Auftragsfertigung für medizinische Teile in China –<br />
Chance oder Risiko?<br />
Werner Karau<br />
European Commercial Leader<br />
Flexan, LLC<br />
Trotz Diskussionen über Strafzölle und Gegenmaßnahmen schreitet die Internationalisierung<br />
der Märkte immer weiter voran. Davon profitiert auch die Schattenwirtschaft:<br />
Besonders professionelle Kopisten von industriell gefertigten Produkten und Bauteilen<br />
sind in den letzten Jahren wie Pilze aus dem Boden geschossen – mit drastischen<br />
finanziellen Folgen für die Produzenten der Originale. Das EUIPO (Amt der Europäischen<br />
Union für geistiges Eigentum) beziffert den Schaden, der europäischen Herstellern<br />
im Jahr 2017 durch Plagiate entstand, auf über 60 Milliarden Euro. Nachahmer aus<br />
Hongkong, China, den Vereinigten Arabischen Emiraten und der Türkei nehmen demnach<br />
weiterhin die Spitzenplätze ein. Andererseits ist High-Tech made in China, wie<br />
zum Beispiel Smartphones, PC-Boards und Hi-Fi-Anlagen auch keine Seltenheit mehr<br />
und das Land hat sich ausländischen Unternehmen als Produktionsstandort geöffnet.<br />
Die Regierung bietet interessante Bedingungen für Unternehmen, die bereit sind, Teile<br />
ihrer Produktion nach Fernost zu verlagern. Gerade im Bereich der Medizintechnik<br />
haben schon viele internationale Firmen diese Option wahrgenommen und produzieren<br />
teilweise seit mehr als 10 Jahren für europäische und internationale Top-Tier OEM<br />
in China – Tendenz stark steigend. Thematisiere ich diesen Umstand in einem Beratungsgespräch,<br />
werden von meinen Gesprächspartnern jedoch oft die vermeintlichen<br />
Risiken in den Fokus gerückt. Typische Äußerungen lauten dabei: „Mit der Produktion<br />
in China wird dem Plagiarismus Tür und Tor geöffnet“ oder „Damit ist der Diebstahl von<br />
Know-How quasi vorprogrammiert“.<br />
Ich persönlich gehe an dieses Thema heran, wie ich an alle Dinge im Leben herangehe:<br />
mit Logik. Stellen Sie sich zum Beispiel folgende Frage: Was ist das Gegenteil<br />
von „alle Engländer trinken Tee mit Milch“? Die Antwort „kein Engländer trinkt Tee mit<br />
Milch“ wäre logisch nicht korrekt, es müsste lauten „es gibt mindestens einen Engländer,<br />
der keinen Tee mit Milch trinkt“. Doch was hat das alles mit China zu tun? Angewandt<br />
auf unseren Fall bedeutet es, dass ein schwarzes Schaf nicht stellvertretend für<br />
das gesamte Herstellungsland China steht und alles kopiert wird. Selbstverständlich<br />
ist der Schaden, der durch Plagiate für die weltweite Wirtschaft entsteht, extrem hoch<br />
und bedarf der Eindämmung, aber andererseits sollte von pauschaler Vorverurteilung<br />
Abstand genommen werden.<br />
Flexan beispielsweise fertigt bereits seit 15 Jahren für internationale OEM im Bereich<br />
der Medizintechnik und Industrie an einem chinesischen Standort hochpräzise Elastomerteile<br />
sowie Silikon-Formteile im Reinraum. Bestünde nur der geringste Zweifel an<br />
Integrität, Verbindlichkeit und absoluter Vertraulichkeit, würden diese Geschäftsbeziehungen<br />
weder bis heute bestehen, noch permanent wachsen. Vorteile, die sich für<br />
OEMs aus der Kooperation mit dem Standort in China ergeben, sind unter anderem<br />
eine hohe Geschwindigkeit im Werkzeugbau, hervorragende Expertise und günstige<br />
Kostenstrukturen. Ebenso das hohe Qualitätsbewusstsein, das im gesamten Flexan-<br />
Firmenverbund herrscht, und – damit verbunden – die Performance in Qualität, Service<br />
und Liefertreue werden hochgeschätzt. Bei den Mitarbeitern handelt es sich um<br />
Spezialisten auf ihrem jeweiligen Gebiet, Fortbildungen, aktive SixSigma Green and<br />
Black Belt Projekte bewahren diesen hohen Standard.<br />
Selbstverständlich sind Fragen zu Datenschutz und Geheimhaltung absolut berechtigt<br />
und sollten erörtert werden. Jedoch sollte kein Herstellungsland unter Generalverdacht<br />
gestellt werden. Schließlich sind nicht alle Schafe schwarz und es gibt auch Engländer,<br />
die keinen Tee mit Milch mögen.<br />
Werner Karau<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
3
Inhalt/Impressum<br />
Fachzeitschrift für<br />
Medizin-Technik<br />
meditronicjournal<br />
■ Herausgeber und Verlag:<br />
beam-Verlag<br />
Krummbogen 14, 35039 Marburg<br />
www.beam-verlag.de<br />
Tel.: 06421/9614-0,<br />
Fax: 06421/9614-23<br />
■ Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. Christiane Erdmann<br />
Dipl.-Ing. Reinhard Birchel<br />
redaktion@beam-verlag.de<br />
Mehr als Bauteile<br />
Zukunftsweisende<br />
Innovationen, hohe<br />
Qualitätsstandards und ein<br />
guter Marktzugang sind<br />
ausschlaggebend für den<br />
Erfolg als Medtech-Zulieferer.<br />
Die Branche verspricht mit<br />
stabilem Wachstum gute<br />
Geschäfte. Auf dem neuen<br />
Messetreffpunkt MedtecLIVE<br />
in Nürnberg kommen<br />
interessierte Zulieferer und<br />
Hersteller ins Gespräch. 12<br />
■ Anzeigen:<br />
Myrjam Weide, Tel.: 06421/9614-16<br />
m.weide@beam-verlag.de<br />
Tanja Meß, Tel.: 06421/9614-18<br />
tanja.mess@beam-verlag.de<br />
■ Erscheinungsweise:<br />
5 Hefte jährlich<br />
■ Satz und Reproduktionen:<br />
beam-Verlag<br />
■ Druck & Auslieferung:<br />
Brühlsche Universitätsdruckerei,<br />
Gießen<br />
Der beam-Verlag übernimmt trotz<br />
sorgsamer Prüfung der Texte durch<br />
die Redaktion keine Haftung für deren<br />
inhaltliche Richtigkeit. Handels- und<br />
Gebrauchsnamen, sowie Warenbezeichnungen<br />
und dergleichen werden<br />
in der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen<br />
verwendet. Dies berechtigt nicht zu<br />
der Annahme, dass diese Namen<br />
im Sinne der Warenzeichen- und<br />
Markenschutzgesetzgebung als frei<br />
zu betrachten sind und von jedermann<br />
ohne Kennzeichnung verwendet werden<br />
dürfen.<br />
Titelstory:<br />
Druckreife Elektronik für<br />
Diagnostik und Therapie<br />
Gedruckte Elektronik von<br />
Union-Klischee ermöglicht eine<br />
noch stärkere Miniaturisierung<br />
und die Bedruckung flexibler<br />
Materialien. Diese unauffälligen<br />
und preisgünstigen Produkte<br />
dienen beispielsweise in der<br />
Medizintechnik zum Monitoring<br />
von Vitaldaten. Sie kann aber<br />
noch viel mehr. 20<br />
Rubriken<br />
Editorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3<br />
Inhalt/Impressum . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4<br />
Aktuelles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6<br />
Titelstory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20<br />
Dienstleister . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23<br />
Bedienen und Visualisieren . . . . . . . . . 38<br />
Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43<br />
Medical-PC/SBC/Zubehör . . . . . . . . . . 48<br />
Messtechnik/Qualitätssicherung . . . . . 53<br />
Produktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58<br />
Stromversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . 60<br />
Entwicklung und Fertigung outsourcen?<br />
Ein Unternehmen wollte eine neue Kommunikationskomponente mit einem FPGA fertigen.<br />
Dabei stellte sich die Frage Outsourcen oder nicht? Der Artikel der Ihlemann AG beschreibt<br />
die Entstehung der Komponente in Zusammenarbeit mehrerer Unternehmen. 27<br />
4 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
September/Oktober 4/<strong>2018</strong><br />
Kunststoffbauteile sicher verschweißt<br />
Erstmalig auf der MT-Connect stellte LPKF Lasersysteme zum Kunststoffschweißen vor.<br />
Mit diesen lassen sich sichere, hygienische und hermetisch dichte Verbindungen zwischen<br />
Kunststoffbauteilen herstellen – ohne (chemische) Zusatzstoffe, ohne Fremdkörper oder<br />
Partikelbelastung, mit nur geringer mechanischer Bauteilbelastung. 58<br />
IP65 Box – kundenspezifische<br />
Lösung für den Bereich der<br />
Krankenhaustechnik<br />
Die IP65 Box von Intermas-Elcom wurde unter Berücksichtigung individueller<br />
Kunden-Anforderungen entwickelt und gefertigt. Neben der optimalen<br />
Funktionalität wurde bei der Implementierung der Sonderanfertigung größter<br />
Wert auch auf maximale Wirtschaftlichkeit gelegt. 47<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
Leistungsschub<br />
für<br />
Mainboards<br />
durch Intel Core<br />
i-Prozessoren der<br />
8. Generation<br />
Fujitsu hat die Reihe seiner Mainboards<br />
der Extended Life cycle Series um vier<br />
Modelle erweitert. Sie lassen sich mit<br />
Intels aktuellen Prozessoren der achten<br />
Generation („Coffee Lake“) bestücken.<br />
Diese CPU-Familie eignet sich für<br />
semi-industrielle Anwendungen zum<br />
Beispiel in der Medizintechnik sowie für<br />
professionelle Desktop- und Workstation-<br />
Hersteller. 51<br />
5
Aktuelles<br />
Langzeitkonservierung und -lagerung<br />
elektronischer Komponenten –<br />
Risiken und Lösungen<br />
sicherstellen. Wichtige Ersatzkomponenten,<br />
insbesondere für<br />
langlebige Produkte und Investitionsgüter<br />
mit langer Nutzungsdauer,<br />
sollten rechtzeitig eingelagert<br />
werden, um jegliche Gefahr<br />
einer mangelnden Verfügbarkeit<br />
für die Serie oder von Ersatzteilen<br />
auszuschließen. Dies ist insbesondere<br />
aus Gründen der Ökologie<br />
und Ressourceneffizienz ein<br />
entscheidender Faktor.<br />
Doch selbst der Weg der Einlagerung<br />
benötigter Teile birgt nicht<br />
zu unterschätzende Risiken, da<br />
nur ein qualifiziertes, speziell auf<br />
die Komponente zugeschnittenes<br />
Lagerungskonzept die Funktionalität<br />
und Verarbeitbarkeit nach einer<br />
Lagerungszeit von mehreren Jahren<br />
oder Jahrzehnten sicherstellt.<br />
Autor:<br />
Dipl. Ing. (TU) Holger Krumme,<br />
Managing-Director – Technical<br />
Operations<br />
HTV Halbleiter-Test &<br />
Vertriebs-GmbH<br />
info@HTV-GmbH.de<br />
www.HTV-GmbH.de<br />
Die mangelnde Verfügbarkeit<br />
elektronischer aber auch<br />
mechanischer Komponenten<br />
durch Abkündigungen und Produktionsstopp<br />
seitens der Hersteller<br />
(„Obsoleszenz“) ist insbesondere<br />
für die Produzenten<br />
von langlebigen Produkten eine<br />
enorme Herausforderung.<br />
Durch die aktuell steigende<br />
Anzahl von Zusammenschlüssen<br />
großer Halbleiterhersteller werden<br />
immer mehr unrentable oder redundante<br />
Produktlinien kurzfristig<br />
eingestellt, was die Problematik<br />
der Abkündigungen noch weiter<br />
verschärft. Bestimmte Endprodukte<br />
können möglicherweise<br />
nicht mehr gefertigt oder repariert<br />
werden, da die notwendigen<br />
Bauteile oder Komponenten nicht<br />
mehr verfügbar sind.<br />
Insbesondere lange Entwicklungszeiten<br />
und langwierige Zulassungsverfahren<br />
im Medizinbereich<br />
haben zur Folge, dass die verbauten<br />
einzelnen Elektronikkomponenten<br />
manchmal bereits zur<br />
Markteinführung der Geräte „veraltet“<br />
bzw. nicht mehr beschaffbar<br />
sind und durch andere, „neuere“<br />
Komponenten ersetzt wurden.<br />
Dies bedeutet, selbst zur Versorgung<br />
der Serienfertigung sind bei<br />
fehlenden Gegenmaßnahmen die<br />
notwendigen und zugelassenen<br />
Komponenten nicht mehr verfügbar!<br />
Ein Redesign der Elektronikbaugruppen<br />
kommt in der Regel<br />
aufgrund des damit verbundenen<br />
Aufwandes und der dann fälligen<br />
Neuzulassung nicht in Frage.<br />
Mithilfe einer Langzeitlagerung<br />
kritischer Bauteile als Bestandteil<br />
eines strategischen Obsoleszenzmanagements<br />
(OM) können<br />
medizintechnische Gerätehersteller<br />
jedoch bereits vor dem Eintritt<br />
von Abkündigungen die lückenlose<br />
Bauteilversorgung mit qualitativ<br />
hochwertiger Ware über den<br />
gesamten Produktlebenszyklus<br />
Risiken bei der<br />
Langzeitlagerung<br />
elektronischer<br />
Komponenten<br />
Zur Beurteilung der Risiken<br />
für die Langzeitlagerung muss<br />
in einem ersten Schritt im Vorfeld<br />
der aktuelle Gesamtzustand<br />
der zu lagernden Komponenten<br />
erfasst werden. Dabei ist zu ermitteln,<br />
ob die Bauteile mechanisch<br />
und elektrisch einwandfrei sind<br />
und welche Risiken während der<br />
Lagerung zu erwarten sind, bzw.<br />
ob die Komponenten überhaupt<br />
für eine Lagerung geeignet sind.<br />
Verschiedenste Alterungsprozesse<br />
können bereits bei normaler<br />
Lagerung aber auch unter<br />
Stickstoffatmosphäre (Stickstoff-<br />
Dry-Pack) innerhalb von zwei<br />
Jahren die Funktionalität (z. B.<br />
durch Daten- und Kapazitätsverluste,<br />
Leckströme) und Verarbeitbarkeit<br />
(z. B. im Löt-oder Crimp-<br />
Prozess) elektronischer Komponenten<br />
maßgeblich beeinträchtigen<br />
(Bild 1).<br />
6 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Aktuelles<br />
Bild 1: Beispiele für Alterungsprozesse an elektronischen Komponenten (links: Zinnpest an Pins,<br />
rechts: korrodierte Lötkontakte)<br />
Wesentliche Alterungsprozesse<br />
sind:<br />
• Diffusionsprozesse (Anschlüsse<br />
und Halbleiterchip)<br />
• Alterung durch Feuchte und O 2<br />
(Korrosion und Oxidation)<br />
• Alterung durch Schadstoffe<br />
• Whiskerbildung<br />
• Zinnpest<br />
Diffusionsprozesse<br />
Die Diffusion ist eine der<br />
schwerwiegendsten und wesentlichsten<br />
Materialveränderungen,<br />
die zur Alterung elektronischer<br />
Bauteile beiträgt. Sie ist ein physikalischer<br />
Prozess, bei dem sich<br />
zwei oder mehrere Stoffe zunehmend<br />
vermischen. Die Diffusion<br />
beruht auf der thermisch motivierten<br />
Eigenbewegung von Teilchen<br />
(Atome, Ladungsträger oder<br />
Moleküle). Ist die Verteilung dieser<br />
Teilchen ungleichmäßig, dann<br />
bewegen sich mehr Teilchen aus<br />
den Gebieten mit hoher Konzentration<br />
in Gebiete mit niedriger<br />
Konzentration als umgekehrt.<br />
Es werden also aufgrund<br />
der Wärmebewegung Konzentrationsunterschiede<br />
bis zur vollständigen<br />
Durchmischung (bzw.<br />
Ausgleich) abgebaut.<br />
Diffusion an<br />
Bauteilanschlüssen<br />
Diffundiert zum Beispiel bei<br />
Anschlusspins elektronischer Bauteile<br />
das Trägermaterial Kupfer<br />
oder Kupfereisen in das Zinn der<br />
Oberflächenbeschichtung, dann<br />
entsteht ein ganz neues Material<br />
Bild 2: Diffusionsprozesse am Beispiel des intermetallischen<br />
Phasenwachstums an Bauteilanschlüssen.<br />
das bronzeähnlich ist (intermetallische<br />
Phase) (Bild 2). Diese Materialwanderung<br />
ist temperaturinduziert<br />
und führt zu einem Wachstum<br />
der intermetallischen Phase<br />
bei Raumtemperatur von ca.<br />
1 µm/Jahr. Gelangt diese Durchmischung<br />
bis an die Oberfläche,<br />
ist ein Verlöten nicht mehr möglich,<br />
denn intermetallische Kupfer-Zinn-Phasen<br />
weisen Schmelzpunkte<br />
von über 400 °C auf, die<br />
bei typischen Lötprozesstemperaturen<br />
von 240 °C bis 280 °C<br />
nicht mehr aufgeschmolzen werden<br />
können. Das Zinn verbindet<br />
sich nicht mehr mit dem Kupfer<br />
des Pin-Trägermaterials; die Lotkontaktstelle<br />
ist damit löttechnisch<br />
nicht mehr zu aktivieren (Bild 3).<br />
Es besteht das Risiko sogenannter<br />
„kalter“ Lötstellen. Derartig<br />
gealterte Bauteile können nicht<br />
mehr in bestehende elektronische<br />
Schaltungen eingesetzt werden!<br />
Hintergrund:<br />
Durch das Verbot der Verwendung<br />
von Blei in vielen Bereichen<br />
der Elektronik und der damit einhergehenden<br />
Umstellung auf bleifreie<br />
Lötoberflächen wurde die<br />
Dicke der Zinn-Oberflächenbeschichtungen<br />
von Bauteilkontakten<br />
seit 2003 von etwa 8 - 20 µm<br />
auf aktuell ca. 4 - 8 µm reduziert,<br />
auf Nickel-Diffusionssperren wird<br />
meistens verzichtet. Durch ein<br />
intermetallisches Phasenwachstum<br />
von bis zu 1 µm/Jahr bei<br />
Raumtemperatur, kann eine Diffusion<br />
von Kupfer an die Oberfläche<br />
somit bereits nach 1 bis<br />
2 Jahren erfolgt sein, wenn man<br />
berücksichtigt, dass zusätzlich<br />
beim Lötprozess eine „Reserve“<br />
von ca. 1 µm benötigt wird. Hersteller<br />
geben daher ihren Bauteilen<br />
oft nur Lötbarkeitsgarantien<br />
von maximal 1 Jahr, selten<br />
für zwei oder mehr (Bild 4).<br />
Materialwanderung und<br />
Diffusion auf Chipebene:<br />
Materialwanderung findet<br />
auch im Bauteilinneren, also auf<br />
Chipebene, statt und kann verschiedenste<br />
Ursachen und Auswirkungen<br />
haben. So führt beispielsweise<br />
die durch Strom verursachte<br />
Elektromigration (gerichteter<br />
Materialtransport durch allmähliche<br />
Bewegung von Atomen<br />
bzw. Ionen in einem festen Leiter),<br />
zu einer starken Verminderung<br />
der Zuverlässigkeit elektronischer<br />
Komponenten. Dünne Alu-<br />
Bild 3: Darstellung der Diffusion von Kupfer (rotes Signal, rechte<br />
Schicht) in die Zinnschicht (grünes Signal, linke Schicht) mittels<br />
REM-EDX-Linescan.<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
7
Aktuelles<br />
Bild 7: Pins im Neuzustand<br />
Bild 4: Alterungsprozesse und Risikofaktoren: Äußere Diffusionsprozesse als Indikator der<br />
Alterung<br />
Bild 8: Pins mit Korrosion<br />
Bild 5: Dendritenwachstum von Leiterbahnen durch<br />
Elektromigration<br />
Bild 6: In der linken Bildhälfte ist deutlich die rötliche Färbung<br />
des Kupfer-Trägermaterials erkennbar. Rechts im Bild ist<br />
das Kupfer schon deutlich verfärbt und weist damit eine<br />
fortgeschrittene Oxidation/Korrosion auf<br />
minium-Leiterbahnen werden bei<br />
hohen Stromdichten zunehmend<br />
belastet und degradieren, was im<br />
schlimmsten Fall zu einem Totalausfall<br />
einer oder mehrerer Leitungen<br />
und damit zur Unbrauchbarkeit<br />
des gesamten Bauteils<br />
führt. Diffusionsprozesse im Halbleitermaterial<br />
und den Dotierungsbereichen<br />
führen zur Erhöhung<br />
von Leckströmen, die dann zu<br />
Fehlfunktionen oder auch Datenverlust<br />
führen können.<br />
Korrosion und Oxidation<br />
Die Alterung durch Feuchte<br />
und Sauerstoff führt durch den<br />
in konventionellen Stickstoff-Dry-<br />
Packs enthaltenen Restsauerstoff<br />
und möglicherweise vorhandene<br />
Feuchtigkeitsgehalt zu Oxidationsund<br />
Korrosionsprozessen an Bauteilanschlüssen<br />
und Kontaktoberflächen<br />
bzw. Bond Pads bei Bare-<br />
DIEs und Wafern. Zuverlässige<br />
Löt- oder Bondverbindungen sind<br />
somit nach einiger Zeit erschwert,<br />
teilweise sogar unmöglich (Bild 6,<br />
7, 8 und 9)<br />
Schadstoff-Ausgasung<br />
Ausgasungen von z. B. Additiven<br />
wie Weichmachern, Flammschutzmitteln,<br />
Lösungsmitteln<br />
oder aus Umverpackungen können<br />
zur Korrosion von Bauteilanschlüssen<br />
und Kontaktoberflächen<br />
führen und damit die Lötbarkeit<br />
der elektronischen Komponenten<br />
negativ beeinträchtigen. Zusätzlich<br />
sind aggressive Ausgasungen<br />
natürlich auch extrem schädlich<br />
für die empfindlichen Chip- und<br />
Aluminium-Leiterstrukturen auf<br />
den Halbleiterchips.<br />
Eine Analyse der Belastung<br />
des der Ware beigefügten speziellen<br />
Absorptionsmaterials der<br />
Firma HTV nach unterschiedlichen<br />
Lagerzeiten mittels GC-MS<br />
zeigt, dass bereits nach 3 Jahren<br />
in einem Standard-Drypack mit<br />
BGA-Bauteilen eine hohe Belastung<br />
mit Schadstoffen wie z. B.<br />
Styrol, Toluol, Ethylbenzol, Xylole<br />
sowie aromatischen Kohlenwasserstoffen<br />
vorliegt. Wie das nachfolgende<br />
Beispiel zeigt, können<br />
die aus der Elektronik ausgasenden<br />
Schadstoffe zu erheblichen<br />
Beeinträchtigungen an<br />
Bauteilen und Baugruppen führen:<br />
Das im Flammschutzmittel<br />
enthaltene Phosphor bewirkt auf<br />
umgebenden Bauteile z. T. massive<br />
Korrosionsprozesse, die in<br />
funktionalen Beeinträchtigungen<br />
oder sogar Fehlfunktion resultieren<br />
können (Bild 10).<br />
Whiskerbildung<br />
Ein weiterer Alterungsprozess<br />
ist die Ausbildung von Whiskern<br />
(feinste einkristalline Zinnnadeln),<br />
häufig resultierend aus mechanischen<br />
Spannungen innerhalb<br />
der auf dem Leadframe (d. h.<br />
damit auch den Anschlusspins)<br />
meist galvanisch aufgebrachten<br />
Zinnschichten oder auch durch<br />
Korrosions- und Oxidationsschichten<br />
auf der Zinnoberfläche<br />
oder intermetallischem Phasenwachstum.<br />
Whisker beeinträchtigen<br />
die Funktionalität elektronischer<br />
Komponenten erheblich,<br />
da durch Whisker Kurzschlüsse<br />
zwischen Bauteilanschlüssen und<br />
ggf. Fehlfunktionen und Bauteil-<br />
8 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Aktuelles<br />
Bild 9: Auswirkung von Oxidationsprozessen: Links der Ausgangszustand, rechts die Reduktion<br />
der Benetzbarkeit von QFP100 Bauteilen um ca. 75 % nach 3 Jahren Standard-Drypack-Lagerung<br />
schädigungen im Betrieb entstehen<br />
können (Bild 12).<br />
Zinnpest<br />
Bei der sogenannten Zinnpest<br />
wandelt sich silberweißes,<br />
metallisches β-Zinn unterhalb<br />
von 13,2 °C in das grauschwarze<br />
α-Zinn, das über eine andere<br />
Kristallstruktur und Dichte verfügt,<br />
um. Da α-Zinn ein größeres<br />
Volumen als β-Zinn hat, verliert<br />
das Material seine Integrität, die<br />
Kornstruktur löst sich auf und es<br />
entsteht Zinnpulver, das löttechnisch<br />
nicht mehr zu aktivieren ist.<br />
Speziell Reinzinn-Oberflächen<br />
begünstigen diese Umwandlung,<br />
wodurch insbesondere unverarbeitete<br />
Bauteile betroffen sind<br />
(Bild 13 und 14).<br />
Alterung von Kunstoffen<br />
Bei elektronischen Bauteilen<br />
und Baugruppen sind eine<br />
Vielzahl der unterschiedlichsten<br />
Kunststoffe entweder als Feststoff,<br />
Vergussmasse oder auch<br />
Kleber verbaut. Somit sind hier<br />
verschiedene Alterungsmechanismen<br />
mehr oder weniger stark<br />
vertreten. Das Langzeitverhalten<br />
von Kunststoffen wird überwiegend<br />
durch den chemischen<br />
Abbau dominiert. Dabei werden<br />
die Makromoleküle entweder ausgehend<br />
von der Oberfläche (z. B.<br />
diffusionskontrollierte Oxidation)<br />
oder homogen (z. B. Hydrolyse)<br />
abgebaut. Auslöser können sowohl<br />
innere als auch äußere Faktoren<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
Bild 10: Die Ausgasung von Schadstoffen während der Lagerung<br />
kann zu Korrosionseffekten an metallischen Oberflächen führen<br />
Bild 11: Vermessung von Verunreinigung auf einer metallischen<br />
Oberfläche (CuSnNi): Spuren von Phosphor im Spektrum<br />
der energiedispersiven Röntgenanalyse (EDX) geben den<br />
Hinweis auf Korrosionsprozesse durch ein phososphorhaltiges<br />
Flammschutzmittel<br />
wie z. B. Wärme-, Licht- und Sauerstoffeinwirkungen<br />
sowie Feuchtigkeit<br />
und Verunreinigungen sein.<br />
Parallel zu chemischen Alterungsprozessen<br />
laufen aber<br />
auch physikalische Alterungsprozesse<br />
ab (z. B. Weichmacherverlust,<br />
Weichmacherwanderung),<br />
die aufgrund der komplexen<br />
Wechselwirkungen häufig<br />
nicht eindeutig differenzierbar<br />
sind. So können sich während der<br />
Alterung die Eigenschaften wie<br />
Glasübergangstemperatur (Tg),<br />
Dichte und Härte ändern sowie<br />
Risse oder Brüche im Kunststoff<br />
auftreten. Ebenso hat die Alterung<br />
Auswirkungen auf die elektrischen<br />
Eigenschaften wie z. B.<br />
die Durchschlagsfestigkeit und den<br />
Oberflächenwiderstand.<br />
Risikofaktoren bei<br />
Baugruppen und Geräten<br />
Neben der Lagerung von Einzelbauteilen<br />
ist in vielen Fällen<br />
auch die Langzeitkonservierung<br />
von kompletten Baugruppen und<br />
Geräten eine sinnvolle und manchmal<br />
unvermeidliche Option. Im<br />
Gegensatz zur Bauteillagerung<br />
muss weder Produktionsequipment<br />
noch Fertigungs-Know-how<br />
vorgehalten werden; die Baugruppen<br />
und Geräte sind somit sofort<br />
einsatzbereit und können direkt<br />
an den Endkunden oder in den<br />
Ersatzteilmarkt geliefert werden.<br />
Insbesondere für medizintechnische<br />
Geräte mit aufwendig zertifizierten<br />
Baugruppen ist die Langzeitlagerung<br />
von entscheidender<br />
Bedeutung, da alternativ z. B. ein<br />
eventuell benötigtes Redesign der<br />
Baugruppe mit großem Zeit- und<br />
Kostenaufwand aufgrund möglicherweise<br />
erneuten Zertifizierungen<br />
verbunden ist.<br />
Aufgrund der enormen Typenvielfalt<br />
und Kombinatorik der Einzelkomponenten<br />
zeigen Baugruppen<br />
häufig zusätzliche Alterungseffekte,<br />
welche die ordnungsgemäße<br />
Funktionalität der gesamten<br />
Baugruppe gefährden können.<br />
Gerade während einer Langzeitlagerung<br />
besteht die Gefahr,<br />
dass Ausgasungen aus den verwendeten<br />
Lacken und Vergussmassen<br />
sowie Rückstände aus<br />
dem Lötprozess zu Korrosion und<br />
Oxidation an bestückten Komponenten<br />
führen. Zusätzlich besteht<br />
bei Kondensatoren (insbesondere<br />
bei Elektrolytkondensatoren) das<br />
Risiko, dass sie während der Lagerung<br />
ihre Kapazität ändern oder<br />
ihren Leckstrom erhöhen, was den<br />
Totalausfall und damit die Zerstörung<br />
der gesamten Baugruppe zur<br />
Folge haben kann. Bei LC-oder<br />
9
Aktuelles<br />
Bild 12: Zinn-Whisker am<br />
Bauteilanschluss im REM<br />
Bild 13: Zinnpest: Umwandlung der β-Sn<br />
in die α-Sn Phase<br />
Bild 14: Zinnpest an QFN-Bauteil<br />
OLED-Displays sowie z. B. auch<br />
Optokopplern ist eine signifikante<br />
Veränderung der optischen Eigenschaften<br />
möglich, die auch in eine<br />
Fehlfunktion resultieren kann.<br />
Speicherbausteine verlieren<br />
während der Lagerung ohne Spannung<br />
im Laufe der Zeit die für die<br />
Informationsspeicherung erforderlichen<br />
Elektronen. Somit sind<br />
speziell bereits vorprogrammierte<br />
Bauteile wie z. B. Mikrocontroller<br />
oder Flash-Speicher gefährdet,<br />
durch sogenannte „Bit-Kipper“<br />
ihren Speicherinhalt zu verändern<br />
und damit einen Ausfall<br />
zu bewirken.<br />
Schlussbemerkung<br />
Sämtliche Alterungsprozesse<br />
müssen während einer Langzeitlagerung<br />
unbedingt beachtet<br />
und durch geeignete Maßnahmen<br />
abgesichert werden. Vielfach ist<br />
jedoch die Meinung verbreitet,<br />
eine Lagerung in Stickstoff-Atmosphäre<br />
stoppe die Alterungsprozesse.<br />
Das ist falsch! Durch Stickstoff<br />
wird ausschließlich die Oxidation<br />
reduziert, die nur ein sehr<br />
kleiner Bestandteil der vorgestellten<br />
Alterungsprozesse darstellt. In<br />
den sogenannten Stickstoff-Drypacks,<br />
die oftmals für eine Langzeitlagerung<br />
verwendet werden,<br />
findet man bei einem Standardverpackungsprozess<br />
zudem noch<br />
einen Sauerstoffanteil im Prozentbereich.<br />
Dementsprechend ist<br />
sogar die Wirkung der verminderten<br />
Oxidation fraglich.<br />
Die relevanten Alterungsprozesse,<br />
wie z. B. die Diffusionsoder<br />
auch Korrosionsprozesse<br />
durch ausgasende Schadstoffe,<br />
werden hierbei in keiner Weise<br />
reduziert! Die Komplexität der verschiedenen<br />
Alterungsmechanismen<br />
verdeutlicht zudem die Notwendigkeit<br />
einer umfassenden<br />
Eingangsanalyse aber auch der<br />
Überwachung des Zustandes<br />
der Komponenten während des<br />
Lagerprozesses.<br />
Langzeitverfügbarkeit<br />
durch das TAB-Langzeitkonservierungsverfahren<br />
Zur Lösung der Problematik,<br />
dass Bauteile während der Lagerung<br />
auf vielfache Weise altern,<br />
hat die Firma HTV Halbleiter-Test<br />
& Vertriebs-GmbH mit TAB (Thermisch-Absorptive-Begasung)<br />
ein<br />
Verfahren entwickelt, um die Langzeitverfügbarkeit<br />
elektronischer<br />
Komponenten mit der geforderten<br />
Qualität sicherzustellen.<br />
Als komplexe Kombination<br />
unterschiedlichster Methoden<br />
vermeidet bzw. verringert TAB<br />
im Gegensatz zur herkömmlichen<br />
Lagerung in Stickstoff Dry-<br />
Packs oder Korrosionsschutz-<br />
Folien nahezu alle relevanten<br />
Bild 15: Generell ist bei normaler Lagerung die Materialveränderung in den ersten Jahren am<br />
schnellsten. Komponenten, die nicht sofort benötigt werden, sollten also möglichst umgehend<br />
eingelagert werden, um so ein langes Komponentenleben zu ermöglichen<br />
Alterungsfaktoren elektronischer<br />
Komponenten. TAB ermöglicht es,<br />
elektronische Komponenten wie<br />
z. B. Bauteile, Baugruppen, Displays<br />
sowie Wafer und DIEs bei<br />
vollem Erhalt der Verarbeitbarkeit<br />
und Funktionalität für bis zu<br />
50 Jahre einzulagern. Abkündigungen<br />
von Komponenten verlieren<br />
damit ihre Brisanz; Produktlebenszyklen<br />
können verlängert<br />
und das After-Sales-Business von<br />
Produzenten abgesichert werden<br />
(Bild 15).<br />
Das TAB-Verfahren -<br />
Kurzdarstellung<br />
Nur eine detaillierte Kenntnis<br />
des einzulagernden Bauteils ermöglicht<br />
lange Lagerzeiten. Daher<br />
ist die Basis für den korrekten Einlagerungsprozess<br />
eine im Vorfeld<br />
durchgeführte detaillierte Analyse<br />
der Komponenten. Anhand dieser<br />
werden dann die spezifischen<br />
Lagerfaktoren ermittelt und eine<br />
für das jeweilige Produkt zugeschnittene<br />
Rezeptur der Lagerbedingungen<br />
definiert.<br />
Die drastische Reduktion der<br />
Alterung wird beim TAB-Verfahren<br />
im Wesentlichen durch drei<br />
Faktoren erreicht:<br />
Zunächst wird durch gezielte<br />
individuelle Temperaturreduktion<br />
die Aktivierungsenergie drastisch<br />
reduziert. Chemische Reaktionen<br />
laufen dementsprechend<br />
gar nicht oder nur sehr langsam<br />
ab. Dadurch werden viele der<br />
inneren (auf dem Halbleiterchip)<br />
und äußeren Alterungsprozesse<br />
nahezu gestoppt, wie es z. B. am<br />
Wachstum der intermetallischen<br />
Phase (Diffusion am Bauteilan-<br />
10 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Aktuelles<br />
Bild 16: Bei der Lagerung nach TAB ist nahezu kein<br />
intermetallisches Phasenwachstum feststellbar<br />
schluss) zwischen dem Kupfer<br />
aus dem Inneren des Bauteilpins<br />
in das Zinn der Pinoberfläche,<br />
als ein Indikator für Diffusionsprozesse,<br />
deutlich gezeigt<br />
werden kann.<br />
Die jahrzehntelange Forschung<br />
und abgestimmte Verfahren<br />
ermöglichen es dabei, kritische<br />
Nebeneffekte, wie z. B. die Zinnpest,<br />
auszuschließen. Die Lagerung<br />
insbesondere bei tiefen Temperaturen<br />
erfordert eine genaue<br />
Kenntnis der Umwandlungsprozesse,<br />
um durch geeignete Einstellung<br />
der Lagerungsparameter<br />
und zugehörige Überwachungsstrategien<br />
eine Umwandlung zu<br />
verhindern (Bild 16).<br />
Der zweite wesentliche Faktor<br />
des TAB-Verfahrens ist ein von<br />
HTV entwickeltes System aus speziellen<br />
Funktionsfolien und individuell<br />
zusammengestellten komponentenspezifischen<br />
Absorptionsmaterialien.<br />
Dieses bewirkt<br />
die Absorption organischer und<br />
anorganischer Schadstoffe, die<br />
aus den elektronischen Komponenten<br />
ausgasen oder von außen<br />
in die Verpackungen diffundieren.<br />
Zudem werden Feuchtigkeit,<br />
Sauerstoff und Gaszusammensetzung<br />
kontrolliert und auf das<br />
Produkt angepasst eingestellt,<br />
so dass eine Alterung bestmöglich<br />
reduziert ist.<br />
Der dritte Faktor ist ein spezieller<br />
konservierender Gascocktail,<br />
welcher die zu lagernden Komponenten<br />
umspült und Korrosionsprozessen<br />
entgegenwirkt.<br />
Die eingelagerten Materialien<br />
und elektronischen Komponenten<br />
werden während der Lagerung<br />
durch geeignete Analysemethoden<br />
zyklisch überwacht. Zudem<br />
findet eine Überprüfung der Lagerungsbedingungen<br />
durch regelmäßige<br />
Prozesskontrollen statt.<br />
Ein wesentliches Risiko bei der<br />
Langzeitlagerung ist die physikalische<br />
Sicherheit der Komponenten.<br />
Insbesondere Feuer ist eine<br />
sehr ernstzunehmende Gefahr,<br />
deren Auftrittswahrscheinlichkeit<br />
bei Lagerdauern von mehreren<br />
Jahrzehnten nicht unerheblich ist.<br />
Dementsprechend ist bei TAB die<br />
Lagerung in Hochsicherheitsgebäuden<br />
ein wesentlicher Bestandteil<br />
und stellt neben optimierten<br />
Lagerungsbedingungen auch den<br />
Schutz vor Brand, Diebstahl und<br />
Naturkatastrophen sicher.<br />
Fazit<br />
Mithilfe von TAB können die<br />
Risiken bei der Einlagerung<br />
elektronischer Komponenten<br />
beherrscht werden, indem, im<br />
Gegensatz zur herkömmlichen<br />
Lagerung in Stickstoff Dry-Packs<br />
oder Korrosionsschutz-Folien, alle<br />
relevanten Alterungsprozesse<br />
elektronischer Komponenten<br />
stark reduziert oder sogar verhindert<br />
werden. TAB ermöglicht es<br />
damit, elektronische Komponenten<br />
wie z. B. Bauteile, Baugruppen,<br />
Displays oder ganze Geräte<br />
bei vollem Erhalt der Verarbeitbarkeit<br />
und Funktionalität für bis<br />
zu 50 Jahre einzulagern. Abkündigungen<br />
von Komponenten verlieren<br />
damit ihre Brisanz; Produktlebenszyklen<br />
können verlängert<br />
und das After-Sales-Business<br />
abgesichert werden. ◄<br />
Bild 17: Vergleich der Lagerverfahren<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
11
Aktuelles<br />
Mehr als Bauteile<br />
Medtech-Zulieferer werden zu Know-how-Trägern und Entwicklungspartnern<br />
paziert würden. „Wir passen die<br />
Spezifikation der Verkabelung<br />
optimal an die Anwendungsanforderungen<br />
unserer Kunden an.<br />
Wenn zum Beispiel die größtmögliche<br />
Beweglichkeit eines Geräts<br />
gefordert ist, hat das sowohl Einfluss<br />
auf die Kabelführung als auch<br />
auf die Beschaffenheit der Kabelsätze“,<br />
so Gövert. Durch eine Einbindung<br />
in den Entwicklungsprozess<br />
könne Leoni kritische Stellen<br />
frühzeitig identifizieren und<br />
die Verkabelung so ausstatten,<br />
dass sie störungsfrei und dauerhaft<br />
funktioniert.<br />
Kabel, Verbindungselemente,<br />
Sensoren, Aktoren, Strahlenquellen<br />
– viele Einzelteile stecken in<br />
medizinischen Geräten. Ein großer<br />
Teil der Wertschöpfungskette<br />
findet dabei nicht bei den Herstellern<br />
und Inverkehrbringern statt,<br />
sondern wird von spezialisierten<br />
Zulieferern erledigt: Zukunftsweisende<br />
Innovationen, hohe Qualitätsstandards<br />
und ein guter Marktzugang<br />
sind ausschlaggebend für<br />
den Erfolg als Medtech-Zulieferer.<br />
Die Branche verspricht mit stabilem<br />
Wachstum gute Geschäfte.<br />
Auf dem neuen Messetreffpunkt<br />
MedtecLIVE in Nürnberg kommen<br />
interessierte Zulieferer und<br />
Hersteller ins Gespräch.<br />
Vom Wachstum der Medizintechnik-Branche<br />
profitieren und<br />
dabei gleichzeitig nicht selbst den<br />
komplexen Prozess einer Medizinproduktzulassung<br />
zu durchlaufen<br />
– das klingt gerade für viele<br />
Elektronik- und Komponentenhersteller<br />
nach einem attraktiven<br />
Wachstumsmodell. Über viele<br />
Jahre wuchs die Branche auch in<br />
Deutschland stark. Knapp sechs<br />
Prozent plus waren die Regel. Im<br />
vergangenen Jahr brach dieses<br />
Wachstum ein, auf gerade einmal<br />
2,5 Umsatzplus kam die deutsche<br />
Medizintechnik. Für Hans-<br />
Peter Bursig, Geschäftsführer des<br />
ZVEI Fachverbands Elektromedizinische<br />
Technik, ist das aber<br />
nur eine Facette des Gesamtbilds<br />
und kein Grund für Zurückhaltung:<br />
„Der Weltmarkt für Medizintechnik<br />
wird auch in den nächsten<br />
Jahren im Durchschnitt mit<br />
etwa fünf Prozent pro Jahr wachsen.<br />
Die Treiber hierbei sind die<br />
positive wirtschaftliche Entwicklung<br />
in vielen Schwellenländern<br />
und die demografische Entwicklung<br />
in den Industriestaaten.<br />
Angesichts einer Exportquote der<br />
deutschen Medizintechnik von<br />
gut 70 Prozent hat die Entwicklung<br />
auf dem Weltmarkt größere<br />
Bedeutung für das Wachstum der<br />
Branche als die Entwicklung auf<br />
dem deutschen Markt“, sagt Bursig<br />
und ist überzeugt: „Die Medizintechnik<br />
bleibt also für Zulieferer<br />
auch zukünftig ein interessanter<br />
Wachstumsmarkt.“<br />
Nähe zum Medizinprodukt-<br />
Hersteller ist wichtig<br />
Ähnlich zuversichtlich blickt<br />
der Kabel-Spezialist Leoni in die<br />
Zukunft, einer der Aussteller auf<br />
der neuen Fachmesse Medtec-<br />
LIVE in Nürnberg und erfahrener<br />
Medtech-Zulieferer. „Der Absatz<br />
im Bereich Medizintechnik verlief<br />
im Geschäftsjahr 2017 positiv<br />
und ist darüber hinaus stärker<br />
gewachsen als erwartet. Dieser<br />
Trend setzt sich auch in der aktuellen<br />
Geschäftsentwicklung fort“,<br />
sagt Stefan Gövert von der Leoni<br />
Special Cables GmbH. Die Nähe<br />
zu den Medizintechnik-Herstellern<br />
ist sehr wichtig, um letztlich<br />
auch früher in die Entwicklung von<br />
Medizinprodukten eingebunden zu<br />
werden. „Im Idealfall kommen wir<br />
frühzeitig mit den Entwicklern bei<br />
unseren Kunden ins Gespräch,<br />
um dort für unseren Produktbereich<br />
mitgestalten zu können“,<br />
betont Gövert. So sei es wichtig,<br />
schon beim Design von Produkten<br />
darauf zu achten, dass die Kabel<br />
beispielsweise nicht unnötig stra-<br />
Flache Zulieferpyramide<br />
Moderne Medizintechnik ist so<br />
komplex, dass kaum ein Hersteller<br />
die Wertschöpfungskette vollständig<br />
abbilden kann. Die Hersteller<br />
sind also auf Entwicklungskompetenz<br />
und Produktionskapazitäten<br />
spezialisierter Zulieferer angewiesen.<br />
Und so hat sich in den vergangenen<br />
Jahren in Deutschland<br />
ein beständig wachsender Markt<br />
für Komponentenhersteller entwickelt.<br />
Und – das zeigen Zahlen<br />
einer Studie der Hochschule<br />
Landshut: Wer einmal den Einstieg<br />
in den Markt geschafft hat, beliefert<br />
dann häufig mehrere Hersteller.<br />
Der Aufwand der Marktbearbeitung<br />
lohnt sich also.<br />
Direkte Lieferbeziehung<br />
Die Struktur der Medizintechnik-Branche<br />
weicht mindestens in<br />
einem Punkt von anderen Branchen<br />
ab: Während in der Automobilbranche<br />
zum Beispiel eine<br />
komplexe Zulieferpyramide über<br />
mehrere Ebenen besteht, ist die<br />
Lieferantenbeziehung in der Medizintechnikbranche<br />
meist durch<br />
eine direkte Lieferbeziehung zwischen<br />
Zulieferer und Inverkehrbringer<br />
geprägt – die meisten Unternehmen<br />
sind also Tier-1-Zulieferer.<br />
Einen etwas anderen Weg<br />
geht die BYTEC Medizintechnik<br />
12 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Aktuelles<br />
GmbH. Das Entwicklungs- und<br />
Fertigungsunternehmen nimmt<br />
den Inverkehrbringern nicht nur<br />
die Fertigung ab, sondern setzt<br />
schon beim Arzt an: Gemeinsam<br />
mit Medizinern werden Ideen für –<br />
in der Regel elektronische, medizintechnische<br />
– Produkte geboren<br />
und ausgearbeitet. „Wir sitzen mit<br />
den Ärzten am Tisch, klären technische<br />
Fragen, bauen gemeinsam<br />
mit unserem Kunden dann einen<br />
Business Case auf, helfen bei der<br />
Investorensuche, produzieren Prototypen<br />
und Nullserien und begleiten<br />
die Zulassung“, erklärt Nicole<br />
Kasischke, Leiterin New Business<br />
Development bei BYTEC.<br />
Die Kunden sind genauso unterschiedlich<br />
wie die Losgrößen, die<br />
schließlich gefertigt werden. „Wir<br />
haben Startups, die von unserer<br />
Erfahrung profitieren, genauso wie<br />
große Unternehmen, die von uns<br />
eine schnelle Entwicklung durch<br />
ein agiles Team erwarten dürfen“,<br />
sagt Kasischke. Als Auftragsfertiger<br />
bezieht BYTEC Bauteile von<br />
weiteren Zulieferern und liefert<br />
dann an den Inverkehrbringer<br />
das fertige Produkt. Das Unternehmen<br />
engagiert sich auch im<br />
Fachbeirat der MedtecLIVE, die<br />
als Fachmesse den produktiven<br />
Austausch zwischen Zulieferern<br />
und Herstellern in den Mittelpunkt<br />
stellt.<br />
Qualitätsmanagement<br />
muss stimmen<br />
Für Kasischke ist deshalb ein<br />
funktionierendes Qualitätsmanagement,<br />
nicht nur nach ISO<br />
9001, zwingend. BYTEC ist nach<br />
ISO 13485, der Qualitätsmanagement-Norm<br />
für Design und Herstellung<br />
von Medizinprodukten,<br />
zertifiziert. Ihre Einschätzung<br />
der Bedeutung der ISO 13485<br />
für Zulieferer wird auch von einer<br />
Studie der Hochschule Landshut<br />
gestützt. Demzufolge wird die Zertifizierung<br />
des Qualitätsmanagements<br />
immer wichtiger, um Aufträge<br />
von Herstellern zu erhalten.<br />
Aus der Sicht der Hersteller<br />
schafft ein QM nach der Medizinprodukte-Norm<br />
beim Komponenten-Lieferanten<br />
natürlich deutliche<br />
Vorteile für den Beschaffungsprozess.<br />
In der aktuellen Fassung<br />
der ISO 13485:2016 werden<br />
explizit auch extern ausgelagerte<br />
Prozesse eingeschlossen<br />
– eine gleichlautende Zertifizierung<br />
von Zulieferer und Hersteller<br />
sorgt für Durchgängigkeit<br />
des Qualitätsmanagements über<br />
die gesamte, geteilte Wertschöpfungskette.<br />
Doch Ausnahmen bestätigen<br />
die Regel: Für Mareike Neumann,<br />
Geschäftsführerin beim 3D-Druck-<br />
Spezialisten Dreigeist kommt eine<br />
Zertifizierung nach ISO 13485<br />
derzeit nicht in Frage. „Wir verstehen<br />
uns als Querdenker und<br />
Forschungspartner für die Medizintechnik.<br />
Wenn wir Komponenten<br />
von Medizinprodukten additiv<br />
in unserem Reinraum fertigen<br />
oder Unternehmen bei der Einführung<br />
von 3D-Druck begleiten, ist<br />
das enge Korsett eher hinderlich“,<br />
sagt Neumann. „In unseren Projekten<br />
brauchen wir mehr Freiheit,<br />
wenn es dann in die Kleinserienfertigung<br />
geht, sind klare<br />
und einheitliche Prozesse natürlich<br />
Pflicht. Aber das passiert in<br />
der Regel dann nicht mehr bei<br />
uns als forschendem Zulieferer,<br />
sondern bei unserem Kunden.“<br />
Dialog und<br />
Wissensaustausch<br />
Für Leoni ist es die Nähe zum<br />
Kunden, die erfolgsentscheidend<br />
ist. Für Bytec ist es das umfassende<br />
Know-how über die regulatorischen<br />
Rahmenbedingungen<br />
wie die MDR und den Zulassungsprozess.<br />
Der Austausch und der<br />
Blick über den Tellerrand des eigenen<br />
Unternehmens ist für Ideengeber,<br />
Zulieferer und OEMs gleichermaßen<br />
wichtig. Genau den<br />
will auch die MedtecLIVE – die<br />
Fachmesse, die aus der Medtec<br />
Europe und der MT-CONNECT<br />
hervorgegangen ist, initiieren und<br />
beflügeln. Sie findet vom 21. - 23.<br />
Mai 2019 erstmals in Nürnberg<br />
statt. „Die Kooperation der beiden<br />
Veranstalter NürnbergMesse und<br />
UBM wird die große Plattform in<br />
Süddeutschland für die gesamte<br />
Wertschöpfungskette der Medizintechnik<br />
schaffen“, verspricht<br />
Alexander Stein, Abteilungsleiter<br />
bei der NürnbergMesse. „Die<br />
drei Kernwerte Innovate, Connect<br />
und Do Business geben die Richtung<br />
vor: Die MedtecLIVE bringt<br />
neueste Trends und Technologien<br />
in die Messehallen und in<br />
die Sessions des parallelen Kongress<br />
MedTech Summit, gleichzeitig<br />
ist sie DIE Netzwerkplattform<br />
für die Medtech-Szene Europas.<br />
Und last but not least ist die<br />
MedtecLIVE eine Messe, auf der<br />
sich Experten vom Entwickler bis<br />
zum Einkäufer austauschen, neue<br />
Lösungen finden und Geschäftsbeziehungen<br />
anbahnen.“<br />
MedtecLIVE<br />
www.medteclive.com<br />
Neue Plattform für Zulieferer entsteht 2019:<br />
MedtecLIVE in Nürnberg<br />
Mit der neuen Fachmesse<br />
MedtecLIVE entsteht aus der<br />
MT-CONNECT und der Medtec<br />
Europe eine Veranstaltung<br />
für die gesamte Wertschöpfungskette<br />
der Medizintechnik,<br />
die alle Akteure vernetzt.<br />
Die MedtecLIVE bietet eine<br />
Businessplattform für Unternehmen<br />
und Entscheider entlang<br />
der gesamten Wertschöpfungskette<br />
der Medizintechnik.<br />
Zwei Fachforen in den Hallen<br />
bieten Raum für Präsentationen<br />
und Wissensaustausch.<br />
Der parallel stattfindende Kongress<br />
MedTech Summit vermittelt<br />
aktuelles Fachwissen<br />
auf höchstem Niveau. Das<br />
Partnering-Event ermöglicht<br />
effizient zielgerichtete B2B-<br />
Gespräche. Ideeller Träger für<br />
Messe und Kongress ist das<br />
Forum MedTech Pharma e.V.<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
13
Aktuelles<br />
Nur noch weniger als zwei Jahre für die<br />
MDR-Umsetzung<br />
Die neue EU-Verordnung für Medizinprodukte (Medical Device Regulation – MDR) sollte eigentlich eine<br />
Vereinfachung bringen und die Zulassungen in den verschiedenen Ländern erleichtern. Allerdings bedeutet sie<br />
für die Unternehmen einen deutlichen Mehraufwand und viele Fragen sind noch ungeklärt<br />
Vor gut einem Jahr war hier<br />
im meditronic journal zu lesen,<br />
dass die neue EU-Verordnung für<br />
Medizinprodukte (Medical Device<br />
Regulation – MDR) die Hersteller<br />
von Medizinprodukten vor große<br />
Autor: Hans-Peter Bursig,<br />
Geschäftsführer des Fachverbands<br />
Elektromedizinische<br />
Technik im<br />
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik-<br />
und Elektronikindustrie<br />
e. V.<br />
www.zvei.org<br />
Herausforderungen stellt – nicht<br />
zuletzt wegen der kurzen Übergangsfrist<br />
bis zum 26. Mai 2020.<br />
Höhere Anforderungen an die<br />
technische Dokumentation und<br />
neue Anforderungen an die klinische<br />
Bewertung der Produkte<br />
könnten aber auch die Basis für<br />
eine intensivere Zusammenarbeit<br />
zwischen Herstellern und Lieferanten<br />
sein. Diese Aussagen gelten<br />
auch über ein Jahr nach in<br />
Kraft treten der MDR grundsätzlich<br />
weiter.<br />
Andererseits stellt sich die Situation<br />
auch kritisch dar, wenn man<br />
bedenkt, dass den Unternehmen<br />
bald nur noch zwanzig Monate<br />
Zeit zur Verfügung stehen, um<br />
die neuen Konformitätsbewertungen<br />
nach MDR erfolgreich<br />
abzuschließen. Alle Medizinprodukte,<br />
die auch nach dem 26. Mai<br />
2020 weiter in der EU vertrieben<br />
werden sollen, müssen nach der<br />
MDR einer neuen Konformitätsbewertung<br />
unterzogen werden. Die<br />
Möglichkeit, Medizinprodukte mit<br />
einer gültigen Konformitätsbewertung<br />
nach der alten EU-Richtlinie<br />
über Medizinprodukte (Medical<br />
Devices Directive - MDD) noch<br />
bis zum 26. Mai 2025 weiter in<br />
Verkehr bringen zu dürfen, bringt<br />
hier nur eine kleine Erleichterung<br />
für die Hersteller.<br />
Benannte Stellen<br />
Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es<br />
in der gesamten EU noch keine<br />
Benannte Stelle, die akkreditiert<br />
ist, um Konformitätsbewertungen<br />
nach der MDR durchzuführen.<br />
Wann und wie viele Benannte<br />
Stellen die Akkreditierung erfolgreich<br />
abschließen und wann die<br />
ersten Konformitätsbewertungen<br />
überprüft werden können, ist aktuell<br />
unbekannt. Genauso unbekannt<br />
ist zum jetzigen Zeitpunkt,<br />
wie die Benannten Stellen mit der<br />
14 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Aktuelles<br />
Überprüfung der neuen Anforderungen<br />
umgehen werden, welche<br />
die MDR enthält.<br />
Anforderungen<br />
an die Technische<br />
Dokumentation<br />
Aus Sicht der Zulieferunternehmen<br />
lohnt besonders ein Blick auf<br />
die Anforderungen an die Technische<br />
Dokumentation der Medizinprodukte,<br />
die in Art. 10 Absatz 4<br />
der MDR dargestellt sind. Inhalt<br />
und Umfang der Technischen<br />
Dokumentation sind in den Anhängen<br />
II, III und XIV ausführlich dargestellt.<br />
Neu ist dabei die Anforderung,<br />
die Technische Dokumentation<br />
im Zusammenhang mit den<br />
Erkenntnissen aus den Marktbeobachtungspflichten<br />
regelmäßig zu<br />
aktualisieren. Dazu müssen unter<br />
anderem eine Reihe von neuen,<br />
regelmäßigen Berichtsformaten<br />
zur Marktbeobachtung herangezogen<br />
werden. Dazu gehören<br />
der PostMarket Clinical Follow Up<br />
(PMCF) als Teil des Clinical Evaluation<br />
Report (CER), der Periodic<br />
Safety Update Report (PSUR,<br />
Art. 86), der Post Market Surveillance<br />
Report (PMS Report,<br />
(Art. 85), der Kurzbericht über die<br />
Sicherheit und klinische Leistung<br />
(Art. 32) sowie das neue Trendreporting<br />
(Art. 88). Aus der Analyse<br />
dieser Berichte können sich<br />
Änderungen und Ergänzungen der<br />
Technischen Dokumentation ergeben,<br />
die auch zugelieferte Teile<br />
und Subsysteme berühren können.<br />
Hierzu müssen die Zulieferer<br />
dann eventuell einen eigenen<br />
Beitrag leisten.<br />
Was bedeutet die MDR für<br />
Zulieferunternehmen?<br />
Neu ist ebenfalls, dass die<br />
Arbeit der Lieferanten unter der<br />
MDR möglicherweise stärker überwacht<br />
werden wird, als das bisher<br />
der Fall war. Art. 10 Absatz 9 d)<br />
der MDR benennt das Ressourcenmanagement<br />
als eigenes<br />
Thema innerhalb der Herstellerpflichten.<br />
Explizit werden dabei<br />
„Zulieferer oder Unterauftragnehmer“<br />
genannt. Allerdings werden<br />
beide Begriffe nur in den Auditkriterien<br />
weiter spezifiziert. Dort<br />
heißt es jedoch:<br />
„Eine Benannte Stelle ist vor dem<br />
Audit und im Einklang mit ihren<br />
dokumentierten Verfahren für<br />
folgende Aufgaben als Teil der<br />
Bewertung des Qualitätsmanagement-Systems<br />
zuständig:<br />
• Definition der Beziehungen<br />
zwischen verschiedenen Fertigungsstätten<br />
sowie Beschreibung<br />
der jeweiligen Zuständigkeiten.<br />
Zudem müssen die einschlägigen<br />
Lieferanten und/oder<br />
Unterauftragnehmer des Herstellers<br />
benannt sein.<br />
• Ebenfalls notwendig ist die Einschätzung,<br />
ob ein besonderes<br />
Audit nötig ist, für diese Lieferanten<br />
oder Unterauftragnehmer<br />
oder sogar für beide.“<br />
Vertragliche<br />
Vereinbarungen prüfen<br />
Als Folge davon werden die bisherigen<br />
vertraglichen Vereinbarungen<br />
zwischen den Herstellern<br />
von Medizinprodukten und ihren<br />
Lieferanten zumindest überprüft<br />
und gegebenenfalls auch angepasst<br />
werden müssen. Die MDR<br />
verlangt vom Qualitätsmanagementsystem<br />
der Hersteller jetzt<br />
ausdrücklich ein umfassendes<br />
Ressourcenmanagement, das<br />
sowohl die Auswahl wie auch<br />
die Kontrolle von Zulieferern und<br />
sogar deren Unterauftragnehmern<br />
mit abbilden muss. Behörden wie<br />
Benannte Stellen sind demnach<br />
gefordert, sich kritischer mit den<br />
Zulieferern der Medizinproduktehersteller<br />
auseinanderzusetzen<br />
als bislang üblich. Es ist also zu<br />
erwarten, dass die Hersteller an<br />
die eigenen Zulieferer strengere<br />
Anforderungen stellen und die<br />
Kooperation mit Lieferanten auch<br />
vertraglich neu regeln müssen.<br />
Außerdem müssen sich die<br />
Zulieferer und deren Unterauftragnehmer<br />
auch darauf einstellen,<br />
dass der eigene Betrieb möglicherweise<br />
von einer Benannten<br />
Stelle im Zusammenhang mit der<br />
Überprüfung eines Qualitätsmanagementsystems<br />
eines Herstellers<br />
von Medizinprodukten<br />
separat überprüft wird. Vielleicht<br />
geschieht dies sogar überraschend<br />
und unangekündigt. In der<br />
Praxis könnte das dazu führen,<br />
dass ein Unternehmen, welches<br />
eine sicherheitsrelevante Komponente<br />
an verschiedene Hersteller<br />
von Medizinprodukten liefert,<br />
mehrfach von unterschiedlichen<br />
Benannten Stellen auditiert wird.<br />
Wie eine solche Situation vermieden<br />
werden kann, gehört ebenfalls<br />
zu den ungeklärten Details<br />
der Umsetzung der neuen MDR.<br />
NAKI: Hilfestellung<br />
für Hersteller von<br />
Medizinprodukten<br />
Seit nun mehr einem Jahr arbeitet<br />
der NAKI (Nationaler Arbeitskreis<br />
zur Implementierung der<br />
MDR) mit seinen Untergruppen<br />
an einem gemeinsamen Verständnis<br />
und praxisnahen Lösungsvorschlägen<br />
für Auslegungsfragen der<br />
MDR. Das BMG gibt den Herstellern<br />
mit diesem vorausschauenden<br />
Vorgehen eine wichtige Hilfestellung<br />
für die Vorbereitung auf<br />
die MDR. Der ZVEI ist am NAKI<br />
direkt beteiligt und hat Vertreter<br />
aus seinen Mitgliedsunternehmen<br />
in die Unterarbeitsgruppen<br />
entsandt.<br />
Am 1. Februar <strong>2018</strong> hat die zweite<br />
NAKI-Hauptgremiumsitzung stattgefunden,<br />
in der die bisherigen<br />
Ergebnisse (Fragen & Antworten-Kataloge)<br />
der sieben NAKI-<br />
Untergruppen<br />
• UG 1: Übergangsbestimmungen<br />
• UG 2: Benannte Stellen<br />
• UG 3: Herstellerpflichten<br />
• UG 4: Marktüberwachung<br />
• UG 5: Klassifizierung/<br />
Abgrenzung<br />
• UG 5: Vigilanzsystem<br />
• UG 6: Klinische Bewertung,<br />
klinische Prüfung<br />
• UG 7: Aufbereitung<br />
vorgestellt wurden. Die ersten<br />
Ergebnisse aus den Untergruppen<br />
des NAKI wurden am 6. Februar<br />
2017 auf der Website des BMG<br />
veröffentlicht. Nach dieser ersten<br />
Ergebnispräsentation werden die<br />
NAKI-Unterarbeitsgruppen nicht<br />
aufgelöst. Einige werden ihre<br />
Arbeit zügig fortsetzen, andere<br />
werden in den „Standby-Modus“<br />
übergehen und bei neuen Fragen<br />
ihre Arbeit wieder aufnehmen.<br />
Der nationale Implementierungsprozess<br />
soll mit dem europäischen<br />
verzahnt werden. Das<br />
BMG wird deshalb versuchen die<br />
„deutschen Interpretationen“ auf<br />
die europäische Ebene zu tragen.<br />
Das BMG hat angekündigt,<br />
sich jetzt verstärkt der nationalen<br />
Gesetzgebung zu widmen.<br />
Hierbei müssen große Teile des<br />
nationalen Rechts aufgehoben<br />
bzw. nationales Recht angepasst<br />
werden. Fazit: Auch Lieferanten<br />
können von Änderungen und<br />
Un sicherheiten durch die MDR<br />
betroffen sein<br />
Unsicherheit<br />
Die Hersteller von Medizinprodukten<br />
bereiten sich trotz der<br />
weiterhin bestehenden Unsicherheiten<br />
inhaltlich so gut wie möglich<br />
auf die Umsetzung der neuen<br />
MDR vor. Immerhin ist die Grundstruktur<br />
des Verfahrens zur Konformitätsbewertung<br />
unverändert<br />
geblieben. Bei der Umsetzung<br />
der neuen Anforderungen auf<br />
einzelne Produkte und Prozesse<br />
ergeben sich aber immer wieder<br />
Fragen im Detail, die noch nicht<br />
verbindlich beantwortet werden<br />
können. Damit überträgt sich die<br />
Unsicherheit bei den Herstellern<br />
auch auf die Lieferanten. Zulieferer<br />
für Hersteller von Medizinprodukten<br />
sollten sich deshalb auf<br />
Anfragen der Kunden zu den oben<br />
genannten Punkten vorbereiten.<br />
Es ist zu erwarten, dass zumindest<br />
in der Anfangsphase mehr<br />
technische Daten und Informationen<br />
zu den gelieferten Komponenten<br />
erfragt werden, als bisher.<br />
Auch die Einbindung in das<br />
Qualitätsmanagementsystem der<br />
Hersteller von Medizinprodukten<br />
bzw. die Kontrolle der Lieferanten<br />
kann enger werden, als das bisher<br />
der Fall ist.<br />
Auch Lieferanten für Medizinproduktehersteller<br />
sollten sich<br />
also mit den Regeln der MDR<br />
beschäftigen, um auf entsprechende<br />
Nachfragen und Anforderungen<br />
von Kunden reagieren<br />
zu können. ◄<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
15
Aktuelles<br />
Innovative Implantat-Technologien<br />
Das 12. COMPAMED Frühjahrsforum widmete sich innovativen Implantat-Technologien – ein wichtiges<br />
Forschungsfeld in der Medizintechnik<br />
Aktive Implantate<br />
IVAM Fachverband für<br />
Mikrotechnik<br />
https://ivam.de<br />
Bereits zum 12. Mal veranstalteten<br />
die Messe Düsseldorf und<br />
der IVAM Fachverband für Mikrotechnik<br />
das COMPAMED Frühjahrsforum<br />
als Trendvorschau<br />
auf die COMPAMED. Das Forum<br />
stand unter dem Titel „Implantate<br />
in der Medizintechnik“ und<br />
betrachtete dieses Thema in den<br />
vier Bereichen „Technologien<br />
für die Herstellung von Implantaten“,<br />
„Verpackung von Implantaten“,<br />
„Materialien für Implantate“<br />
sowie „Mikrotechnologie in medizinischen<br />
Anwendungen“.<br />
Welche Bedeutung der globale<br />
Markt für medizinische Implantate<br />
gewonnen hat, zeigen Erhebungen<br />
der International Trade Administration<br />
und BCC Research: Die<br />
Marktforscher schätzen das Volumen<br />
auf 30 bis 60 Milliarden Euro,<br />
wovon aktive Implantate etwa<br />
einen Anteil von 15 Milliarden<br />
Euro aufweisen. „Aktiv“ in diesem<br />
Sinne bezeichnet jedes Implantat,<br />
das mit einer Energiequelle ausgestattet<br />
ist, wobei es sich in der<br />
Regel um eine Batterie handelt.<br />
Jedoch sind auch andere Arten<br />
der Energieversorgung wie z. B.<br />
Induktion möglich.<br />
Nach Angaben von „Market<br />
Research Future“ sind orthopädische<br />
Implantate mit 31 Prozent<br />
der wichtigste Bereich, gefolgt<br />
von Herz- und Spinalimplantaten.<br />
Die durchschnittliche jährliche<br />
Wachstumsrate in diesem wichtigen<br />
Segment der Medizintechnik<br />
wird zwischen 2017 und 2023<br />
auf gut sieben Prozent prognostiziert.<br />
„Markttreiber bei Implantaten<br />
sind derzeit die neue Kombination<br />
von Technologien und die<br />
Integration von Elektronik, eine<br />
abnehmende Bauteilgröße, Hochfrequenz-<br />
und drahtlose Technologien<br />
sowie Überwachungs-,<br />
Erfassungs- und Kontrollsysteme“,<br />
erklärt Dick Molin, Medical Market<br />
Segment Manager bei Specialty<br />
Coating Systems (SCS).<br />
gehören zu den technisch aufwändigsten<br />
und risikoreichsten<br />
Medizinprodukten und stellen<br />
besonders hohe Anforderungen<br />
an angewandte Forschung, Entwicklung,<br />
Produktion und Zulassung.<br />
Innovationen müssen immer<br />
im Hinblick auf Patientensicherheit,<br />
Zuverlässigkeit über die gesamte<br />
Lebensdauer, biologische Verträglichkeit<br />
und Biostabilität sowie auf<br />
Kompatibilität mit anderen medizintechnischen<br />
Geräten entwickelt<br />
werden. Neben diesen grundlegenden<br />
Anforderungen kommen<br />
in Zukunft der Miniaturisierung<br />
von Implantaten, deren effiziente<br />
und raumsparende Energieversorgung,<br />
dem drahtlosen Austausch<br />
von Daten und Energie zwischen<br />
Implantat und extrakorporaler<br />
Einheit, aber auch zwischen<br />
Implantatkomponenten besondere<br />
Bedeutung zu.<br />
Erster Herzschrittmacher<br />
wurde 1958 eingesetzt<br />
Begonnen hat die Entwicklung<br />
der aktiven Implantate bereits<br />
1958, als vom schwedischen Karolinska<br />
Institute der erste Herzschrittmacher<br />
implantiert wurde.<br />
Inzwischen sind verschiedenste<br />
Geräte zur Elektrostimulation, zur<br />
Gehörverbesserung, zur Medikamentenabgabe<br />
oder als Zahnersatz<br />
gebräuchlich. Dazu kommen<br />
orthopädische Implantate u. a. zur<br />
Knochenablenkung, Implantate zur<br />
Herzunterstützung und verschiedene<br />
Sensoren, die intrakraniellen<br />
und intraokularen Druck ebenso<br />
messen wie den Blasendruck<br />
oder die Glukosekonzentration. ....<br />
Lesen Sie den ausführlichen Artikel im Internet unter:<br />
www.beam-verlag.de/fachartikelarchiv-medizin-technik/aktuelles/<br />
16 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Connecting Global Competence<br />
electronica<br />
Medical Electronics<br />
Conference (eMEC)<br />
15. November <strong>2018</strong>, electronica.de/eMEC<br />
Internationale Konferenz zu Elektronik in e-health<br />
und Medizin-Anwendungen<br />
Medicine meets Electronics<br />
• Applikationen<br />
• Embedded Technologien<br />
• Sicherheit<br />
• Usability
Aktuelles<br />
Unterstützung von Modbus, Profibus, Profinet, etc.<br />
EyeVision unterstützt jetzt auch<br />
Modbus. Zusätzlich zu der bisher<br />
möglichen Kommunikation mit<br />
PROFINET, PROFIBUS, CAN<br />
Bus, EtherCAT, EtherNet/IP ist nun<br />
auch die direkte Kommunikation<br />
mit der SIEMENS SPS (über Modbus/TCP)<br />
möglich. Damit kann der<br />
Anwender der EyeVision Software<br />
auf alle wichtigen SPS-Systeme<br />
zugreifen. Die Prüfergebnisse der<br />
Kamera können dadurch an das<br />
übergeordnete Leitsystem weitergegeben<br />
werden.<br />
Mit der neuen Modbus-Unterstützung<br />
durch EyeVision ist nun<br />
auch kein Protokollkonverter mehr<br />
notwendig. Das heißt, selbst wenn<br />
die Kamera über solche Funktion<br />
nicht verfügt, kann die Software<br />
via Modbus-Protokoll mit<br />
der Kamera kommunizieren, ohne<br />
dass ein Konverter eingesetzt werden<br />
muss. Diese Neuerung vereinfacht<br />
die Arbeit von Maschinenbauern<br />
und Systemintegratoren<br />
massiv, da mit EyeVision<br />
und Modbus-Protokoll nun eine<br />
Vielzahl an Kameras verwendet<br />
werden können. EyeVision unterstützt<br />
sowohl Flächen- und Zeilenkameras,<br />
monochrome und Farbkameras,<br />
CCD- und CMOS-Kameras<br />
sowie NIR- und Wärmebildkameras,<br />
Hyperspektralkameras<br />
und natürlich auch 3D Sensoren.<br />
EyeVision kann über eine Dragand-Drop<br />
Funktion programmiert<br />
werden und enthält derzeit über<br />
100 Befehle für Applikationen<br />
wie Bin-Picking oder anderen 3D<br />
Inspektionen, Mustervergleich,<br />
Code Lesen, Klarschriftlesen,<br />
RobotVision, Objekterkennung,<br />
-zählen, Farbinspektion, Messtechnik,<br />
etc. Sie kann sehr vielfältig<br />
eingesetzt werden, beispielsweise<br />
in den Bereichen Automotive,<br />
Pharma, Elektronik, Lebensmittel-<br />
und Getränke, Medizintechnik,<br />
Halbleiterindustrie, Maschinenbau,<br />
etc. Konkrete Beispiele<br />
sind z. B. das Prüfen von Spritzennadeln,<br />
Füllstandskontrolle,<br />
Schweißnahtinspektion, Inspektion<br />
von PCBs, BGAs, THTs,<br />
Backwareninspektion, Sortieren<br />
von Äpfeln, usw.<br />
EVT Eye Vision Technology<br />
info@evt-web.com<br />
www.evt-web.com<br />
Erfolg bei TOP 100: MCD Elektronik gehört zu den Innovationsführern <strong>2018</strong><br />
Mentor Ranga Yogeshwar übergibt die Auszeichnung an<br />
MCD Elektronik (KD Busch/compamedia)<br />
Zum 25. Mal kürt der Wettbewerb<br />
TOP 100 die innovativsten<br />
Firmen des deutschen Mittelstands.<br />
Zu diesen Innovationsführern<br />
zählt in diesem Jahr<br />
die MCD Elektronik GmbH. Das<br />
ergab die Analyse des wissenschaftlichen<br />
Leiters von TOP 100,<br />
Prof. Dr. Nikolaus Franke. Als<br />
Mentor von TOP 100 ehrte<br />
Ranga Yogeshwar das Unternehmen<br />
aus Birkenfeld zusammen<br />
mit Franke und compamedia<br />
am 29. Juni <strong>2018</strong> auf der<br />
Preisverleihung in Ludwigsburg<br />
im Rahmen des 5. Deutschen<br />
Mittelstands-Summits. In dem<br />
unabhängigen Auswahlverfahren<br />
überzeugte das Unternehmen<br />
mit 70 Mitarbeitern besonders<br />
durch sein Innovationsklima<br />
und seinen Innovationserfolg.<br />
Jedes Gerät, das elektronische<br />
oder mechatronische<br />
Komponenten enthält, muss<br />
vor der Auslieferung auf seine<br />
Sicherheit und Funktionalität<br />
überprüft werden. Hier kommen<br />
die Messsysteme der MCD<br />
Elektronik GmbH zum Einsatz.<br />
Der Mittelständler aus Birkenfeld<br />
beschäftigt in Deutschland<br />
70 Mitarbeiter und hat sich seit<br />
seiner Gründung 1983 zu einem<br />
der weltweiten Technologieführer<br />
auf dem Gebiet komplexer<br />
Prüf- und Testsysteme entwickelt.<br />
Insbesondere die Automobilbranche<br />
setzt auf die innovativen<br />
Lösungen des Mittelständlers,<br />
doch auch auf dem<br />
Gebiet der Luftfahrt-, Medizinund<br />
Energietechnik ist der Top-<br />
Innovator aktiv. Jüngstes Beispiel<br />
für die Innovationskraft<br />
des TOP 100-Unternehmens<br />
ist eine selbst entwickelte Testsystem-Software,<br />
die auch auf<br />
den Geräten anderer Hersteller<br />
genutzt werden kann. Insgesamt<br />
8.000 Lizenzen verkaufte MCD<br />
bislang in mehr als 50 Länder.<br />
Um frische Ideen zu finden,<br />
sucht die Firma gezielt den<br />
Austausch mit anderen interessanten<br />
Unternehmen. Zuletzt<br />
gab es etwa ein Treffen mit<br />
einem Anbieter von Augmented-Reality-Technologien.<br />
„Solche<br />
Events erweitern den Horizont<br />
unserer Entwickler“, ist<br />
Geschäftsführer Bruno Hörter<br />
überzeugt. Darüber hinaus fördert<br />
eine interne Kommunikationsplattform<br />
den Austausch<br />
zwischen den insgesamt drei<br />
Unternehmensstandorten in<br />
Birkenfeld, Shanghai und Budapest.<br />
Dank schneller Entscheidungsprozesse<br />
werden gute<br />
Ideen sofort aufgegriffen und<br />
schnell umgesetzt.<br />
MCD Elektronik GmbH<br />
www.mcd-elektronik.de<br />
18 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Aktuelles<br />
Fortbestand des Mittelstands durch die EU Medical Device Regulation gefährdet?<br />
Mehr Unterstützung für den<br />
Hightech-Mittelstand zur Implementierung<br />
der neuen europäischen<br />
Medizinprodukteverordnung<br />
(Medical Device Regulation<br />
MDR) ist dringend geboten, so das<br />
Fazit der Informationsveranstaltung<br />
am 14. Juni <strong>2018</strong> in Berlin.<br />
Betroffene Unternehmen diskutierten<br />
zu diesem Thema mit Vertretern<br />
des Bundestagsgesundheitsausschusses,<br />
des VDI/VDE-IT und<br />
des BVMed sowie mit den zuständigen<br />
Bundes- und Landesministerien<br />
aus Nord rhein-Westfalen<br />
und Baden-Württemberg.<br />
Das Treffen fand auf Initiative<br />
der Mikrotechnik-Fachverbände<br />
microTEC Südwest und<br />
IVAM statt, um die Politik für die<br />
Nöte des Mittelstands im Kontext<br />
der MDR zu sensibilisieren<br />
und gleichzeitig einen Beitrag<br />
zur Sicherung der Patientenversorgung<br />
und der Wettbewerbsfähigkeit<br />
der Medizintechnikunternehmen<br />
in Deutschland zu leisten.<br />
Die Verbände fordern in einer<br />
gemeinsamen Stellungnahme,<br />
dass die nationale Implementierung<br />
der Medical Device Regulation<br />
KMU-freundlichen Grundsätzen<br />
gerecht werden muss. Dabei<br />
sind planbare Genehmigungsverfahren,<br />
überschaubare Bearbeitungszeiten<br />
und akzeptable<br />
finanzielle Belastung von größter<br />
Wichtigkeit. Darüber hinaus<br />
müssen Technologie-Unternehmen<br />
ein Mitspracherecht in den<br />
Gremien des deutschen Gesundheitswesens<br />
erhalten.<br />
Verordnung 2017/745<br />
Am 5. April 2017 wurde die<br />
Verordnung 2017/745 des europäischen<br />
Parlaments und des<br />
Rates über Medizinprodukte erlassen.<br />
Diese Verordnung regelt die<br />
Zulassungs- und Prüfverfahren<br />
bei Medizinprodukten und gilt<br />
seit dem 26. Mai 2017 mit einer<br />
Übergangsfrist bis 2020 in allen<br />
Ländern der Europäischen Union.<br />
Der Hauptzweck dieser Verordnung<br />
ist die Sicherheit von Medizinprodukten<br />
zu garantieren, insbesondere<br />
auch von Produkten<br />
mit neuen technischen Möglichkeiten,<br />
zur verbesserten Betreuung<br />
und Behandlung von Patienten.<br />
Die beiden Fachverbände<br />
begrüßen ausdrücklich die Vereinheitlichung<br />
dieser Regelungen<br />
auf dem europäischen Markt zur<br />
Erhöhung der Sicherheit der Produkte,<br />
zur Über wachung der Qualität<br />
der Produktionsprozesse und<br />
zum Vorteil von Patienten.<br />
Große Hürde<br />
Allerdings sind schon jetzt die<br />
Zulassungsverfahren für neue<br />
medizintechnische Produkte sehr<br />
zeitaufwändig und kostenintensiv,<br />
ebenso wie der Prozess, in<br />
die Kostenerstattung durch die<br />
gesetzlichen Krankenkassen<br />
zu gelangen. Die neue Medical<br />
Device Regulation der Europäischen<br />
Union hat nun zusätzlich<br />
große Hürden aufgebaut, die<br />
gerade viele KMU nicht werden<br />
bewältigen können.<br />
Die Initiatoren<br />
IVAM und microTEC Südwest<br />
sind Hightech-Netzwerke, die<br />
überwiegend kleine und mittlere<br />
Unternehmen unterschiedlicher<br />
Mikrosystemtechnologien<br />
und Anwender vertreten. In beiden<br />
Verbänden ist eine große<br />
Anzahl von Unternehmen mit der<br />
Entwicklung und Herstellung von<br />
Komponenten für die Medizintechnik<br />
beschäftigt.<br />
IVAM Fachverband für<br />
Mikrotechnik<br />
info@ivam.de<br />
www.ivam.de<br />
Scheugenpflug gehört zu „BAYERNS BEST 50“<br />
Die Scheugenpflug AG wurde am 23. Juli<br />
<strong>2018</strong> mit der Auszeichnung „BAYERNS BEST<br />
50“ prämiert. Damit gehört der Spezialist für<br />
Klebe-, Dosier- und Vergusstechnik nach<br />
2009, 2012 und 2015 bereits zum vierten<br />
Mal zu den 50 wachstumsstärksten mittelständischen<br />
Unternehmen in Bayern. Die<br />
feierliche Preisverleihung fand auf Schloss<br />
Schleißheim bei München statt. „Wir sind<br />
sehr stolz, dass wir es erneut unter die Top<br />
50 in Bayern geschafft haben“, erklärt Christian<br />
Ostermeier, Vorstand der Scheugenpflug<br />
AG. „Die Nachfrage nach unseren<br />
Produkten und Dienstleistungen wächst<br />
kontinuierlich, ebenso wie die Zahl unserer<br />
Beschäftigten. Erst im Mai <strong>2018</strong> haben wir<br />
die „magische“ Grenze von 500 Mitarbeitern<br />
überschritten. Der Preis ist eine tolle Anerkennung<br />
für uns und gleichzeitig Ansporn,<br />
unser Unternehmen zukunftsorientiert und<br />
nachhaltig weiterzuentwickeln.“<br />
Der Wettbewerb „BAYERNS BEST 50“<br />
fand in diesem Jahr bereits zum 17. Mal<br />
statt. Mit der Auszeichnung ehrt das Bayerische<br />
Staatsministerium für Wirtschaft,<br />
Energie und Technologie besonders erfolgreiche<br />
Mittelständler, die in den vergangenen<br />
Jahren Umsatz und Mitarbeiterzahlen<br />
überdurchschnittlich steigern konnten. Die<br />
Preisträger wurden von der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft<br />
Peters, Schönberger<br />
& Partner (PSP München) als unabhängigem<br />
Juror ermittelt.<br />
Scheugenpflug AG<br />
www.scheugenpflug.de<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
19
Titelstory<br />
Druckreife Elektronik für Diagnostik und<br />
Therapie<br />
Die gedruckte Elektronik ermöglicht eine noch stärkere Miniaturisierung und die Bedruckung flexibler<br />
Materialien. Diese unauffälligen und preisgünstigen Produkte dienen beispielsweise in der Medizintechnik zum<br />
Monitoring von Vitaldaten. Die gedruckte Elektronik kann aber noch viel mehr...<br />
Bild 1: kran77/Fotolia 120367473<br />
Autor: Carsten Schulz,<br />
Geschäftsführer<br />
Union-Klischee GmbH<br />
info@union-klischee.de<br />
www.union-klischee.de<br />
Druckreife Neuigkeiten in der<br />
Medizintechnik bringt nicht allein<br />
das 3D-Printing von Zahnersatz,<br />
Implantaten, Prothesen, Hörgeräten<br />
und chirurgischen Einweg-<br />
Instrumenten. Ebenso bedeutsam<br />
ist die Entwicklung im Bereich<br />
gedruckter Elektronik etwa zur<br />
Fertigung flexibler, kleinformatiger<br />
Schalt- und Sensorelemente<br />
für diagnostische und therapeutische<br />
Zwecke oder das Gesundheitsmonitoring.<br />
Zahlreiche dieser<br />
Produkte lassen sich mit dem vielseitig<br />
für verschiedenste Medien<br />
und Materialien einsetzbaren<br />
Siebdruckverfahren realisieren.<br />
Der technische Siebdruck ermöglicht<br />
beispielsweise die Folienbedruckung<br />
mit Leiter- und Widerstandsbahnen,<br />
den Aufbau mehrlagiger<br />
Schaltungen, die Verpackungs-<br />
sowie Textilbedruckung<br />
mit Informationsträgern oder die<br />
Kennzeichnung von Implantaten<br />
mit röntgenlesbaren Informationen.<br />
Alternative Prozeduren wie<br />
die Ätztechnik erweitern das Produktionsspektrum<br />
um elastische<br />
Verdrahtungsbänder, die sich in<br />
allen Richtungen dreidimensional<br />
der Gehäuseinnengeometrie<br />
anpassen. Damit eignen sich solche<br />
3D-Leiterbahnen für die flexible<br />
Verdrahtung auf kleinstem<br />
Raum z. B. in Herzschrittmachern<br />
oder Defibrillatoren (Bild 2).<br />
Elektronik in variablen<br />
Ausdrucksformen<br />
Einen guten Überblick über das,<br />
was im Pharma- und Medizinsektor<br />
heute möglich ist, zeigte das<br />
Angebot der letzten LOPEC, der<br />
biennalen Leitmesse für gedruckte<br />
Elektronik. Die Bandbreite reichte<br />
von Messstreifen mit aufgedruckten<br />
Elektroden über mit Schaltkreisen<br />
versehene Blisterverpackungen<br />
zur Kontrolle der Tabletten-Einnahme<br />
bis hin zu Haftelektroden<br />
für die permanente Überwachung<br />
von Vitalfunktionen. Im<br />
Rahmen des Smart Packaging, der<br />
intelligenten Verpackung, stellen<br />
aufgedruckte Informationsträger<br />
wie QR-Codes, RFID- oder NFC-<br />
Chips Produktdaten bereit, die<br />
sich mit einem lese fähigen End-<br />
Bild 2: Im ISOLAM-Verfahren gefertigte 3D-Leiterbahnen von<br />
Union-Klischee werden unter anderem in Herzschrittmachern<br />
eingesetzt<br />
20 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Titelstory<br />
gerät abrufen lassen. Patienten<br />
können sich beispielsweise den<br />
Beipackzettel vorlesen lassen, die<br />
empfohlene Dosierung abfragen<br />
oder das Medikament automatisch<br />
nachbestellen. Gedruckte<br />
Elektronik erleichtert das Gesundheitsmonitoring,<br />
wenn medizinische<br />
Messwerte über in Textilien<br />
oder direkt am Körper aufgebrachte<br />
Sensorik kontinuierlich<br />
daheim erfasst werden, um<br />
gesundheitliche Probleme frühzeitig<br />
erkennen und behandeln<br />
zu können. Schon heute dienen<br />
gedruckte Spannungssensoren<br />
der Überwachung von Patienten<br />
mit Schlafapnoe und werden<br />
EKG-Patches zur Messung der<br />
Herzaktivität appliziert. Ein weiteres<br />
Anwendungsfeld ist die zur<br />
Anregung der Muskelkontraktion<br />
und zur Schmerztherapie eingesetzte<br />
Elektrostimulation mit auf<br />
der Haut befestigten Elektroden.<br />
Der Aufdruck leitender Materialien<br />
auf Folien und Stoffen verleiht<br />
ihnen besondere Biegsamkeit.<br />
Die stretchfähige Elektronik<br />
passt sich den Bewegungen der<br />
Haut an und ist mit vergleichsweise<br />
geringen Herstellungskosten<br />
auch zur Einmal-Behandlung<br />
geeignet. Das erspart die aufwändige<br />
Desinfektion und schließt<br />
Infektionsrisiken aus.<br />
Siebdruck von<br />
Leiterbahnen<br />
Fast alle industriellen Druckverfahren<br />
können für den Druck<br />
elektronischer Bauteile adaptiert<br />
werden. Das gilt sowohl für Massendruckverfahren<br />
wie den Tief,-<br />
Offset- und Flexodruck als auch<br />
für Tintenstrahl- und Siebdruck.<br />
Zu den Vorteilen des Siebdrucks<br />
zählt die hohe Schichtdichte unter<br />
Einsatz pastöser Druckmaterialien.<br />
Dies prädestiniert ihn für die Fertigung<br />
von Leiterbahnen, Leiterplatten,<br />
Antennen oder Teststreifen<br />
sowie isolierenden Schichten,<br />
erlaubt aber auch den Druck organischer<br />
Halbleiter. Dabei erzeugt<br />
das Durchdruckverfahren, bei dem<br />
das Medium mit einer Gummirakel<br />
durch die Öffnungen einer Schablone<br />
oder die Maschen eines<br />
Bild 3: Mit auf Folien gedruckten Leiterbahnen lässt sich die Messsensorik besonders<br />
kleinformatig und flexibel gestalten, Bild: Shawn Hempel/Fotolia 32979617<br />
Siebs auf das zu bedruckende<br />
Material gebracht wird, langlebige<br />
Ausdrucke mit hoher Qualität und<br />
Kantenschärfe. Im Siebdruck lassen<br />
sich verschiedenste Materialien<br />
und Oberflächen mit unterschiedlichsten<br />
Formen und Formaten<br />
bedrucken. Als Druckmedien<br />
für elektronische Leiter finden<br />
elektronische Funktionsmaterialien<br />
in flüssiger oder pastöser<br />
Form beispielsweise auf Kohlenstoffbasis<br />
Verwendung. Im Vergleich<br />
zu herkömmlichen Leiterplatten<br />
zeichnen sich die gedruckten<br />
Äquivalente durch ihre äußerst<br />
platzsparende, leichtgewichtige<br />
Ausführung aus. Sie benötigen<br />
weit weniger Material, sind flexibel<br />
und verformbar. Zudem können<br />
die leitfähigen Druckmedien<br />
einfach und kostengünstig auch<br />
großflächig auf Folien, Papier,<br />
Textilien oder anderen Substraten<br />
aufgebracht werden.<br />
Röntgenlesbare<br />
Bedruckung<br />
Ein besonderes Einsatzgebiet<br />
des technischen Siebdrucks stellt<br />
die Bedruckung mit metallischen<br />
Verbindungen für die Röntgendiagnostik<br />
dar. Um wichtige Geräteinformationen<br />
auf Röntgenbildern<br />
anzuzeigen, bringt die Spezialdruckerei<br />
Union-Klischee beispielsweise<br />
auf Isolierfolien für Herzschrittmacher<br />
die Angaben zu<br />
Hersteller, Modellnummer und<br />
technischen Kennzahlen auf.<br />
Als Druckmedium dient ein speziell<br />
entwickeltes Wolfram-Farb-<br />
Gemisch, das den hohen medizinischen<br />
Anforderungen an eine<br />
sterile, langzeitbeständige und<br />
abriebfeste Verarbeitung entspricht.<br />
Die in die Druck paste<br />
eingemischten Wolfram-Pigmente<br />
machen den Aufdruck in<br />
der Bildgebung sichtbar. Auf analoge<br />
Weise lässt sich das Druckverfahren<br />
auch zur Röntgendetektion<br />
von Fremdkörpern einsetzen,<br />
deren Eintrag in den Produktionsprozess<br />
zu Verunreinigungen führt.<br />
Ein weiteres Anwendungsfeld<br />
betrifft die röntgenfähige Bedruckung<br />
von Abschirmblechen, um<br />
Strahlung von umliegenden Komponenten<br />
abzuhalten.<br />
Filigrane Konturbildung<br />
im Ätzverfahren<br />
Neben dem Druck empfiehlt<br />
sich die Ätztechnik für die wirtschaftliche<br />
Fertigung elektronischer<br />
Bauteile. So lassen sich<br />
Leiterbahnen im Sprühätzverfahren<br />
durch Werkstoffabtrag aus<br />
einem Dünnblech herausätzen.<br />
Dabei wird das Werkstück mit Ätzresist<br />
laminiert und durch Auflage<br />
des entsprechenden Motivs, der<br />
Filmtasche, belichtet. Während die<br />
belichteten Bereiche aushärten,<br />
wird der unbelichtete Teil ausgewaschen<br />
und im späteren Ätzvorgang<br />
weggeätzt. Das Sprühätzverfahren<br />
erspart hohe Anschaffungskosten<br />
für Stanzwerkzeuge<br />
oder Anlagen, weil die Werkstückbearbeitung<br />
mittels Fotomasken<br />
erfolgt. Im Unterschied zur Stanzoder<br />
Laserbearbeitung ermöglicht<br />
das fotochemische Verfahren<br />
einen präzisen Werkstoffabtrag<br />
ohne äußere Krafteinwirkung.<br />
Da keine Spannungen, Verformungen<br />
oder Gratbildungen<br />
an den Werkstückkanten auftreten,<br />
werden auch komplexe und<br />
filigrane Strukturen – beispielsweise<br />
von Präzisions-Ätzteilen<br />
zum Einsatz in Herzschrittmachern<br />
– akkurat herausgearbeitet.<br />
Das Verfahren eignet sich<br />
für die Serienfertigung in allen<br />
Losgrößen. Wegen der geringen<br />
Zeitspanne zwischen Entwurf und<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
21
Titelstory<br />
Bild 4: Durch Bedruckung mit metallischen Verbindungen werden Geräteinformationen im<br />
Röntgenbild sichtbar gemacht, Bild: Union-Klischee GmbH<br />
Herstellung der Form ätzteile lassen<br />
sich auch Prototypen, Designvarianten<br />
und Nullserien zeitund<br />
kostenoptimiert auf einem<br />
Bogen fertigen.<br />
Elastische Leiterbahnen<br />
in 3D<br />
Auf Basis der Sprühätztechnik<br />
hat Union-Klischee mit ISOLAM<br />
ein eigenes Verfahren für geätzte<br />
Leiterbahnen entwickelt. Unter<br />
Reinraumbedingungen werden<br />
mehrere Leiterbahnen mit einem<br />
geeigneten Isolationsmaterial<br />
laminiert und verbunden. Mit dieser<br />
den Anforderungen der Medizintechnik<br />
entsprechenden Fertigungsmethode<br />
entstehen biegsame<br />
Leiterbahnen, die sich dem<br />
vorhandenen Bauraum dreidimensional<br />
und platzsparend anpassen.<br />
Die 3D-Leiter dienen der flexiblen<br />
Verdrahtung in Herzschrittmachern,<br />
Defibrillatoren und anderen<br />
Elektronikbauteilen, die keinen<br />
Platz für starre Multilayer bieten.<br />
Unter Verwendung von Nickel,<br />
Konstantan oder Kupfer in Kombination<br />
mit isolierendem Folienmaterial<br />
lassen sich auch besonders<br />
hohe Ströme leiten. Neben<br />
der Strombelastbarkeit kann das<br />
Produktdesign auch hinsichtlich<br />
Kontur, Abständen, Leiterbahnbreite,<br />
Material, Leit- und Isoliereigenschaften<br />
individuell den<br />
Kundenvorgaben gemäß konfektioniert<br />
werden.<br />
22 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
Fazit<br />
Für die Medizintechnik stehen<br />
mit den geschilderten Druck- und<br />
Ätzverfahren besonders wirtschaftliche<br />
und flexible Fertigungsmethoden<br />
zur Herstellung<br />
elektronischer Komponenten zur<br />
Verfügung. Die Bedruckung elastischer<br />
Trägermaterialien mit<br />
Leiterbahnen, Elektroden und<br />
Sensoren vereinfacht die medizinische<br />
Messwerterfassung. Mit<br />
aufgedruckten Informationsträgern<br />
versehene Verpackungen<br />
unterstützen Patienten bei Einnahme<br />
und Dosierung von Arzneimitteln.<br />
Schriftbilder aus Wolfram<br />
machen Geräteinformationen<br />
von Implantaten im Röntgenbild<br />
sichtbar. Im Ätzverfahren<br />
gefertigte Bauteile und Leiterbahnen<br />
sind als platzsparende<br />
Lösungen für die Mikroelektronik<br />
in Schrittmachern und Defibrillatoren<br />
gefragt. ◄<br />
Bild 5: Die 3D-Leiterbahnen von Union-Klischee werden von der Strombelastbarkeit über das<br />
Material bis zur Leit- und Isolierfähigkeit kundenspezifisch konfektioniert<br />
Bild: Union-Klischee GmbH
Dienstleister<br />
Die neue europäische Medizinprodukte-<br />
Verordnung<br />
Konsequenzen für mittelständische Medizingerätehersteller aus Sicht eines Dienstleisters<br />
Zugriff auf die Technische Dokumentation<br />
des Vergleichsgerätes<br />
haben und die Daten als kongruente<br />
Referenz dienen können, was<br />
häufig problematisch ist. Daher<br />
wird erwartet, dass vermehrt klinische<br />
Prüfungen zur Generierung<br />
klinischer Daten durchgeführt werden<br />
müssen. Ein Schlüsselthema<br />
wird also die umfassende Erhebung<br />
und Sammlung produktrelevanter<br />
klinischer Daten sein.<br />
Am 25. Mai 2017 ist die neue<br />
europäische Medizinprodukte-Verordnung<br />
(MDR – Medical Device<br />
Regulation) in Kraft getreten, die<br />
die bestehenden Medizinprodukte-<br />
Richtlinien ersetzt und rechtsverbindlich<br />
ab dem 26.05.2020 gelten<br />
wird. Nach Festlegung der<br />
nationalen Besonderheiten und<br />
Restriktionen in den jeweiligen<br />
Ländern sind Hersteller dann zu<br />
einem MDR-Zertifikat verpflichtet,<br />
wenn sie ein Produkt in Verkehr<br />
bringen möchten. Auch wenn vorher<br />
ausgestellte Bescheinigungen<br />
noch maximal vier Jahre darüber<br />
hinaus Gültigkeit haben, tickt die<br />
Autorin:<br />
Carina Schneider, Qualitätsund<br />
Prozessingenieurin<br />
HEITEC AG<br />
www.heitec.de<br />
Uhr und setzt Medizinprodukte-<br />
Entwickler und -Anbieter gehörig<br />
unter Druck (Bild 1 - Zeitschiene).<br />
Ziel der MDR ist es, neben angestrebter<br />
länderübergreifender Konformität<br />
die Sicherheit von Medizintechnikprodukten<br />
zu erhöhen,<br />
künftig Vorfälle wie etwa den PIP<br />
Brustimplantate-Skandal zu vermeiden<br />
und Schwächen im bisherigen<br />
Rechtssystem zu überwinden.<br />
Mit der neuen Verordnung<br />
steigen die Anforderungen an die<br />
Hersteller, den Nutzen und die<br />
Sicherheit ihrer Produkte anhand<br />
klinischer Daten unter Beweis zu<br />
stellen. Angesichts des neuen<br />
Sachverhalts ist es sicher eine<br />
gute Option, mit einem Dienstleister<br />
zusammenzuarbeiten, der alle<br />
Aspekte regulierter Märkte kennt<br />
und als Medizingeräte-Entwickler<br />
und -Hersteller dank Expertise<br />
und umfassender Zertifizierungen<br />
in jeder Phase des Produktzyklus<br />
hilfreich zur Seite stehen<br />
kann.<br />
Was ist neu?<br />
Die Verordnung muss anders<br />
als die Richtlinie nicht mehr in<br />
nationales Gesetzt übertragen<br />
werden, sondern genießt unmittelbare<br />
Rechtskräftigkeit. Darüber<br />
hinaus kann die Kommission sowie<br />
die Koordinierungsgruppe Medizintechnik<br />
(MDCG) gemeinsame<br />
Spezifikationen erlassen, wenn<br />
harmonisierte Normen europaweit<br />
nicht bzw. nicht ausreichend vorhanden<br />
sind. Neuerungen und Verschärfungen<br />
betreffen vor allem<br />
den Bereich der Hochrisiko-Produkte<br />
Klasse IIb und III. Hier sind,<br />
mit Ausnahmen, klinische Prüfungen<br />
gefordert. Bisher wurden<br />
häufig klinische Bewertungen auf<br />
dem Literaturweg herangezogen,<br />
um eine lückenlose Dokumentation<br />
zu erreichen. Die Vorgaben<br />
werden hier drastisch verschärft.<br />
Der Nachweis der Äquivalenz ist<br />
für die Hersteller nur dann noch<br />
möglich, wenn sie umfassenden<br />
Hochrisikoprodukte<br />
Für Hochrisikoprodukte, wie<br />
z. B. Implantate der Klasse III,<br />
sowie Klasse IIb-Produkte<br />
(Regel 12) wird durch die Richtlinie<br />
ein Scrutiny-Verfahren festgelegt.<br />
Das heißt: Da die Benannten<br />
Stellen die klinische Bewertung<br />
für Hochrisikoprodukte nicht mehr<br />
alleine beurteilen können, ist eine<br />
unabhängige europäische Expertenkommission<br />
für ein Gutachten<br />
anzuhören. Das Verfahren beinhaltet<br />
einen Bericht über die Begutachtung<br />
der klinischen Bewertung<br />
(Clinical Evaluation Assessment<br />
Report – CEAR). CEAR und die<br />
klinische Bewertung (clinical evaluation<br />
report – CER) des Herstellers<br />
werden den europäischen Gremien<br />
– Kommission und Expertengremium<br />
– vorgelegt. Es geht<br />
um den Nachweis der Leistungsfähigkeit<br />
(am Beispiel eines Defibrillators<br />
wäre dies die abgegebene<br />
Energiemenge pro Zeiteinheit)<br />
und des klinischen Nutzens<br />
eines Produktes (die effektive<br />
Beendigung des Herzkammerflimmerns<br />
durch den Defibrillator).<br />
Binnen 21 bzw. 60 Tagen wird ein<br />
Gutachten erstellt, welches von<br />
der Benannten Stelle bei der Konformitätsbewertung<br />
berücksichtigt<br />
werden muss. Gelingt dies nicht,<br />
verzögert sich diese oder sie wird<br />
zunächst gänzlich ausgesetzt.<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
23
Dienstleister<br />
Weitreichende Folgen<br />
In der Praxis haben die neuen<br />
Vorgaben weitreichende Folgen<br />
und bedeuten beispielsweise, dass<br />
sich künftig die Aufgaben des in<br />
Deutschland gesetzlich vorgeschriebenen<br />
Sicherheitsbeauftragten<br />
im Unternehmen wesentlich<br />
umfangreicher gestalten: Zu<br />
Marktüberwachung und Meldewesen<br />
kommen die Aufgaben<br />
der Konformitätsprüfung und der<br />
Bereitstellung und Aufrechterhaltung<br />
der Technische Dokumentation.<br />
Durch die MDR wird nun<br />
generell eine verantwortliche Person<br />
für die Einhaltung der Regulierungsvorschriften<br />
vorgesehen. Um<br />
Einheitlichkeit zu erreichen, wird<br />
außerdem ein System zur eindeutigen<br />
Produktidentifikation eingeführt<br />
(UDI - Unique Device Identification<br />
System), mit dem aufgrund<br />
einer unverkennbaren Kennzeichnung<br />
die Rückverfolgbarkeit von<br />
Produkten gewährleistet werden<br />
soll und die gewonnenen Daten<br />
in der europaweiten Datenbank<br />
EUDAMED zusammengeführt werden.<br />
Kommt es zu Vorkommnissen,<br />
können diese besser identifiziert,<br />
nachverfolgt und zugeordnet<br />
werden. Der Austausch zwischen<br />
den Behörden wird verbessert,<br />
Informationen zu klinischen<br />
Prüfungen verfügbar, der Zugang<br />
für die Öffentlichkeit erleichtert.<br />
Diese Maßnahmen sollen helfen,<br />
die Effektivität sicherheitsrelevanter<br />
Aktivitäten zu optimieren,<br />
sowie Sicherheitskorrekturen im<br />
Feld vorzunehmen, und sie unterstützt<br />
außerdem die zuständigen<br />
Behörden bei der Überwachung<br />
der eingesetzten Produkte.<br />
Strengere Kontrollen<br />
Die zuständigen nationalen<br />
Behörden und die Benannte Stelle<br />
werden strenge Kontrollen durchführen,<br />
um die Einhaltung der<br />
neuen Vorgaben zu gewährleisten.<br />
Die Hersteller, deren technische<br />
Dokumentation und insbesondere<br />
die klinische Bewertung<br />
stehen dann im Fokus. Mit<br />
der Neugestaltung des Rechtsrahmens<br />
steigen die Anforderungen<br />
Bild 1: Zeitschiene zur Einführung der MDR<br />
an die Hersteller bzgl. Sicherheitsund<br />
Nutzennachweisen, dementsprechend<br />
der damit verbundene<br />
Aufwand und die Kosten, sofern<br />
man sich hier keine Unterstützung<br />
ins Haus holt. Vielerorts besteht<br />
angesichts der komplexen Veränderungen<br />
eine gewisse Unsicherheit,<br />
was im Einzelfall genau zu<br />
beachten ist. Sind alle Vorschriften<br />
vollständig eingehalten und ist die<br />
Dokumentation vollständig?<br />
Post Market Surveillance<br />
Die Aufgabe ist zudem mit der<br />
Marktreife nicht beendet, da auch<br />
die Überwachung danach umfassender<br />
und wichtiger wird. Die<br />
sogenannte Post Market Surveillance<br />
ist ein kontinuierlicher Prozess<br />
mit umfangreichen Auswertungen<br />
und Berichten. Der Zustand<br />
der Produkte muss beständig proaktiv<br />
überwacht und Berichte über<br />
ihre Sicherheit müssen regelmäßig<br />
aktualisiert werden. Die Datenquellen<br />
dazu resultieren unter<br />
anderem aus Vigilanz-Vorkommnis-Meldungen,<br />
PMCF-Studien<br />
(Post-Market Clinical Follow-up),<br />
entsprechender Fachliteratur und<br />
Reklamationen, die einen riesigen<br />
Datenberg ergeben.<br />
Neue Aufgabenverteilung<br />
Aufgrund der Regelverschärfung<br />
ergeben sich zudem weitreichende<br />
Auswirkungen auf das Verhältnis<br />
zwischen den Partnern der<br />
Wertschöpfungskette, die Verantwortlichkeiten<br />
bzw. die Aufgaben<br />
für Original Equipment Manufacturer<br />
(OEM) auf der einen sowie<br />
Product Label Manufacturer (PLM)<br />
und Own Brand Labeller (OBL)<br />
auf der anderen Seite. Es ist im<br />
Medizinmarkt durchaus geläufig,<br />
dass Unternehmen Medizinprodukte<br />
unter eigenem Namen auf<br />
den Markt bringen, die sie nicht<br />
selbst gefertigt haben. Im Sinne<br />
des Medizinprodukterechts agieren<br />
diese Firmen dennoch offiziell<br />
als Hersteller und werden als<br />
PLM oder OBL bezeichnet. Da die<br />
MDR lückenlosen Zugriff auf die<br />
technische Dokumentation vorsieht<br />
und PLM/OBL verschärft<br />
in die Pflicht nimmt, werden viele<br />
OEM-PLM-Konstrukte so nicht<br />
mehr fortbestehen, da die Technische<br />
Dokumentation der OEM<br />
bisher nicht zwingend vollständig<br />
offengelegt werden mussten. Für<br />
viele PLM und OBL, die sich bisher<br />
auf die Zulassung durch den<br />
OEM berufen haben, ergibt sich<br />
angesichts der veränderten Situation<br />
erhöhter Handlungsbedarf.<br />
Die strategische Bedeutung<br />
eines perfekt abgestimmten<br />
Product Lifecycle Managements,<br />
das eine schnelle<br />
Marktreife, Qualitätssicherung,<br />
Kostenminderung durch Transparenz<br />
und Nachverfolgbarkeit<br />
sowie Konsistenz der Prozesse<br />
auszeichnet, wird an Bedeutung<br />
gewinnen. Es begleitet die<br />
Produktdefinition und -Entwicklung<br />
über das Prototyping bis<br />
hin zu Validierung, Zulassung,<br />
Häufig verfügen die PLM/OBL<br />
nicht über das nötige technologische<br />
Verständnis, um die Qualität<br />
des Produkts oder der Dokumentation<br />
und damit das mögliche<br />
Risiko komplett zu beurteilen,<br />
stehen aber nunmehr in der<br />
Verantwortung. Gemäß Artikel<br />
10(4) MDR muss ein OBL dann<br />
auch vollständig als Hersteller fungieren<br />
und eine technische, den<br />
Vorgaben entsprechende Dokumentation<br />
erstellen, diese stets<br />
auf dem neuesten Stand halten<br />
sowie das Konformitätsbewertungsverfahren<br />
durchführen, was<br />
bisher nicht immer der Fall war.<br />
Idealerweise sollte nun ein Akteur<br />
der Handlungskette die gesamte<br />
technische Dokumentation vorhalten,<br />
damit die Benannten Stellen<br />
sie jederzeit einsehen können.<br />
Vor- und Nachteile<br />
Um die neuen Vorschriften<br />
umzusetzen, müssen MEDDEV-<br />
Aufwertung des Product Lifecycle Managements<br />
Serienfertigung sowie After-<br />
Sales-Dienstleistungen, und<br />
wird helfen, Probleme frühzeitig<br />
zu identifizieren und zu eliminieren.<br />
Damit sich die Hersteller<br />
wieder auf ihre Kernkompetenzen<br />
und ihre Innovationsdynamik<br />
konzentrieren<br />
können, empfiehlt sich<br />
die Partnerschaft mit einem<br />
Dienstleister, der die Herausforderungen<br />
eines regulierten<br />
Marktes in allen Facetten kennt<br />
24 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Bild 2: MDR-relevante Schritte während des Produktlebenszyklus<br />
Dokumente aktualisiert, nationale<br />
Vorschriften überarbeitet<br />
werden. Befürworter der MDR<br />
sehen den Verbraucher- und Patientenschutz<br />
erhöht, die Möglichkeit<br />
zur Bereinigung bestehender<br />
Unstimmigkeiten, die Schaffung<br />
klarer Abgrenzung und von<br />
mehr Transparenz. Außerdem ist<br />
zu erwarten, dass mit Fusionen,<br />
Outsourcing, Spin-offs, Kooperationen<br />
u. a. mehr Bewegung in den<br />
Markt kommt. Kritische Stimmen<br />
sehen Engpässe bei den Benannten<br />
Stellen, das Angewiesensein<br />
auf staatliche Förderungen<br />
und nicht zuletzt einen riesigen<br />
Mehraufwand für die Unternehmen<br />
selbst. Sie antizipieren, dass<br />
die erforderlichen Maßnahmen<br />
und dadurch gebundenen Ressourcen<br />
nicht nur dem Innovationsklima<br />
abträglich sein werden,<br />
sondern auch zu massiv erhöhten<br />
Kosten führen, die sich durch die<br />
Wertschöpfungskette fortsetzen<br />
und insbesondere kleinere und<br />
mittelständische Betriebe treffen.<br />
Unangekündigte Audits<br />
Unangekündigte Vor-Ort-Audits<br />
über die gesamte Lieferkette<br />
und physische Kontrollen sowie<br />
Laboruntersuchungen zur Überprüfung,<br />
ob Produkte nach ihrer<br />
Zertifizierung immer noch den<br />
geltenden Vorschriften entsprechen,<br />
sind zu erwarten. Wie lassen<br />
sich Beanstandungen, aufwändige<br />
Nachbesserungen und<br />
damit einhergehend verzögertes<br />
Inverkehrbringen vermeiden? Wie<br />
kann ein Medizinprodukte-Hersteller<br />
sich in den neuen komplexen<br />
Gegebenheiten zurechtfinden?<br />
Wie kann er die geforderte<br />
klinische, quantitativ und qualitativ<br />
ausreichende Datenmenge vor<br />
und nach der Zulassung eruieren,<br />
managen und aktualisieren,<br />
um den Nutzen und die Sicherheit<br />
seines Produktes zu untermauern,<br />
sowie seine Produkte<br />
zuverlässig und schnell zertifizieren?<br />
Klinische Studien sind<br />
aufwändig und teuer. Die Anforderung<br />
an Äquivalenzen, sprich<br />
das Heranziehen von vergleichbaren<br />
Referenzdaten, ist ebenfalls<br />
gestiegen. Nicht nur neue<br />
Produkte werden zertifiziert, sondern<br />
es geht auch um die Neubewertung<br />
von Produkten, die<br />
schon seit längerem auf dem<br />
Markt sind. Einschlägige Institutionen<br />
warnen davor, die Reaktion<br />
auf die neuen Anforderungen<br />
auf die lange Bank zu schieben,<br />
da der Zeitrahmen weitaus knapper<br />
bemessen ist als es auf den<br />
ersten Blick scheint. ◄<br />
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Dienstleister<br />
Elektro-Export in die USA:<br />
Neues Verfahren der FCC für EMV<br />
Mit der Supplier’s Declaration<br />
of Conformity (SDoC) führt die<br />
amerikanische Behörde FCC eine<br />
neue Konformitätserklärung für<br />
elektrische Geräte ein. Die Übergangsfrist<br />
läuft noch bis November<br />
<strong>2018</strong>. Bereits jetzt dürfen deutsche<br />
Elektro-Exporte nur in den<br />
US-Markt, wenn sie die amerikanischen<br />
Vorgaben für Elektromagnetische<br />
Verträglichkeit<br />
(EMV), Funk und Produktsicherheit<br />
erfüllen.<br />
Nicht konforme Geräte werden<br />
durch die amerikanische Marktüberwachung<br />
aus dem Verkehr<br />
gezogen und die FCC verhängt<br />
immer wieder teils empfindliche<br />
Strafen. Herstellern stehen jetzt<br />
nur noch zwei Genehmigungs-<br />
Programme zur Verfügung: Die<br />
Zertifizierung (Certification) und<br />
die Supplier’s Declaration of Conformity<br />
(SDoC).<br />
„Die SDoC hat die bisherigen<br />
Konformitätsverfahren Verification<br />
und Declaration of Conformity<br />
(DoC) abgelöst“, sagt SGS-<br />
Experte Armin Hudetz. „Das<br />
SDoC Compliance Information<br />
Statement muss mit ausgeliefert<br />
werden. Zudem muss die verantwortliche<br />
Partei für die SDoC ihren<br />
Sitz in den USA haben. Die Alternative<br />
ist eine „Certification“, falls<br />
keine lokale Repräsentanz vorhanden<br />
ist oder falls ein FCC ID Code<br />
gewünscht wird. Für bestimmte<br />
Geräte ist die Certification weiterhin<br />
Pflicht.“<br />
Die internationale Prüfgesellschaft<br />
SGS unterstützt Hersteller<br />
von elektrischen Geräten beim Eintritt<br />
in den US-Markt. In ihrem Münchener<br />
Labor können Produkte auf<br />
EMV und Produkt sicherheit nach<br />
den Anforderungen in Nordamerika<br />
geprüft werden.<br />
SGS Germany GmbH<br />
www.sgsgroup.de<br />
Leiterplatten für die 5. Mobilfunkgeneration<br />
Supplier Award <strong>2018</strong> für die Varioprint AG<br />
Varioprint kann dank großer<br />
Investitionen in neuste Anlagen<br />
und Prozesse seinen Kunden<br />
bereits heute Hochfrequenz-<br />
Leiterplatten für die 5. Mobilfunkgeneration<br />
anbieten. Die<br />
Spezialisten mit umfangreicher<br />
Hochfrequenzerfahrung bieten<br />
die notwendige Unterstüztung<br />
bei Themen wie unsymmetrische<br />
Mischaufbauten, Kavitäts-<br />
und Packaging-Anforderungen.<br />
5G-Anwendungen wie 60-GHz-<br />
Point-to-Point-Systeme, Smart<br />
Sensors und Vehicular Telematics<br />
gehören bereits zu den ersten<br />
erfolgreich realisierten Projekten.<br />
Varioprint AG<br />
www.varioprint.ch<br />
Boston Scientific hat<br />
die Firma Varioprint<br />
unter über 2000 Lieferanten<br />
für die Verleihung<br />
des <strong>2018</strong> Supplier<br />
Achievement Award<br />
ausgewählt. Durch<br />
Mr. Jay Axelrod, Sourcing<br />
Director Electronics,<br />
wurde die Auszeichnung<br />
für außerordentliche<br />
Leistungen<br />
der Varioprint AG<br />
innerhalb des umfangreichen<br />
Lieferantennetzwerks<br />
von Boston<br />
Scientific honoriert.<br />
Das Supplier-Achievement-Award-Programm<br />
zeichnet Lieferanten<br />
aus, welche<br />
einen herausragenden Beitrag<br />
zum Erfolg von Boston Scientific in<br />
den Bereichen Qualität, Dienstleistung,<br />
Innovation sowie in kommerziellen<br />
Belangen geleistet haben.<br />
Varioprint darf seit vielen Jahren<br />
Boston Scientific mit hochwertigen<br />
Leiterplatten für implantierbare<br />
Medizinal produkte beliefern.<br />
Varioprint AG<br />
www.varioprint.ch<br />
26 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Dienstleister<br />
Entwicklung und Fertigung outsourcen?<br />
Die Time-to-market wird für neue Produkte immer kürzer. Ein Unternehmen wollte eine neue<br />
Kommunikationskomponente mit einem FPGA fertigen. Dabei stellte sich die Frage: Outsourcen oder nicht? Der<br />
Artikel beschreibt die Entstehung der Komponente in Zusammenarbeit mehrerer Unternehmen.<br />
Die Entwickler mussten die komplexe Signalverarbeitung<br />
mathematisch-technisch in einen fehlerfreien FPGA-Code<br />
umsetzen<br />
Autor: Martin Ortgies,<br />
freier Journalist<br />
Ihlemann AG<br />
www.ihlemann.de<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
Welche Herausforderungen stellen<br />
sich, wenn ein Medizintechnikunternehmen<br />
Elektronikkomponenten<br />
und die Elektronikfertigung<br />
outsourcen will? Ein Praxisbeispiel<br />
schildert typische Stolpersteine<br />
und Lösungswege<br />
bei der Firmware,<br />
der Hardwareentwicklung,<br />
den Prototypen<br />
und der Elektronikfertigung.<br />
Neue Produkte erfordern<br />
immer kürzere<br />
Time to Market. Dabei<br />
werden Entwicklungen,<br />
wie beim Design von<br />
Field Programmable<br />
Gate Arrays (FPGAs),<br />
zunehmend komplexer.<br />
Dabei handelt es sich<br />
um wiederverwendbare<br />
programmierbare Siliziumchips,<br />
die sich durch<br />
eine sehr große Leistungsfähigkeit<br />
auszeichnen und<br />
dabei relativ schnell und kostengünstig<br />
programmierbar sind.<br />
Aktuelle Markttrends unterstützen<br />
den Einsatz von FPGAs, denn<br />
neue Produkte werden zunehmend<br />
komplexer und müssen auch bei<br />
geringen Stückzahlen dennoch<br />
wirtschaftlich sein. Spätestens<br />
bei der Übergabe der Platinen in<br />
die Fertigung kommt es dann häufig<br />
zu Problemen. Das Leiterplatten-Layout<br />
lässt sich nicht fehlerfrei<br />
oder prozesssicher fertigen,<br />
Korrekturen sind aufwendig und<br />
unnötige Prototypenrunden kosten<br />
wertvolle Zeit.<br />
In dem Praxisbeispiel sollte<br />
eine Kommunikationskomponente<br />
mit einem anspruchsvollen<br />
FPGA-Design realisiert werden.<br />
Die Erwartungen an das Projekt<br />
waren hoch, denn die beteiligten<br />
Partner, die Elektronikentwickler<br />
von af inventions, die Prototypenfertiger<br />
von Ramlow electronic<br />
und die Elektronikfertiger<br />
der Ihlemann AG, waren aufeinander<br />
eingespielt. Sie hatten<br />
klare Schnittstellen definiert und<br />
konnten durch die örtliche Nähe<br />
kurze Abstimmungswege nutzen.<br />
Entwicklung eines<br />
komplexen FPGA-Designs<br />
Bei der Kommunikationskomponente<br />
sollte kein Standard-Controller<br />
zum Einsatz kommen, sondern<br />
ein Chip mit einem kundenspezifischen<br />
Kommunikationsprotokoll.<br />
„Mit einem individuellen FPGA-<br />
Design lässt sich ein Controller<br />
mit sehr spezifischen Leistungsmerkmalen<br />
realisieren. In diesem<br />
Fall ging es darum, bei der Übertragungsbandbreite<br />
auch die letzten<br />
Reserven der Übertragungshardware<br />
zu mobilisieren”, erläutert<br />
Magnus Asplund, Geschäftsführer<br />
bei af inventions.<br />
Ein Schwerpunkt des Unternehmens<br />
af inventions ist die Entwicklung<br />
von FPGA-IP-Cores und eingebetteten<br />
Systemen. „Die FPGA-<br />
Entwicklung, das Hardware-<br />
Design oder die Programmierung<br />
mit der Hardwarebeschreibungssprache<br />
VHDL sind immer<br />
noch anspruchsvolle Entwicklernischen.<br />
Der Anwendungsbereich<br />
von FPGAs hat durch Themen<br />
wie Internet of Things (IoT) oder<br />
smarten autonomen Systemen<br />
allerdings erheblich an Bedeutung<br />
gewonnen”,<br />
so Asplund. Er<br />
verweist außerdem<br />
auf einen<br />
Trend bei der<br />
FPGA-Entwicklung.<br />
Dadurch,<br />
dass Prozessoren<br />
bereits<br />
in die FPGAs<br />
integriert werden,<br />
kann die<br />
direkte Anbindung<br />
des Prozessors<br />
für eine<br />
sehr schnelle<br />
Datenverarbeitung<br />
und für<br />
schnelle Anwendungen<br />
genutzt werden. Der Auftraggeber<br />
wollte zudem den Vorteil<br />
nutzen, dass FPGAs in der<br />
Beschaffung relativ günstig sind.<br />
So sollten sehr leistungsfähige<br />
und dennoch günstige Kommunikationsknoten<br />
entwickelt werden.<br />
„Mit einem<br />
individuellen<br />
FPGA-Design<br />
lässt sich ein<br />
Controller mit<br />
sehr spezifischen<br />
Leistungsmerkmalen<br />
realisieren”,<br />
erläutert<br />
Magnus Asplund,<br />
Geschäftsführer<br />
bei af inventions<br />
27
Dienstleister<br />
Wir fertigen vor allem technologisch aufwendige Baugruppen<br />
mit beispielsweise 1500 Bauteilen”, erläutert Geschäftsführer<br />
Klaus-Ulrich Ramlow<br />
FPGA-Firmware<br />
unterstützt Langlebigkeit<br />
des Produkts<br />
Der Projekteinstieg gelang mit<br />
einer ersten Machbarkeitsstudie.<br />
In dem Proof of Concept konnte<br />
die technologische Umsetzung<br />
nachgewiesen und mit einer ersten<br />
Stückliste der Schlüsselkomponenten<br />
eine Kostenabschätzung<br />
vorgelegt werden.<br />
Schließlich stellte sich die Frage,<br />
ob bei der FPGA-Firmware auch<br />
fertige herstellerspezifische Blöcke<br />
genutzt werden sollten. Das<br />
würde zwar Entwicklungsaufwand<br />
sparen, allerdings einen späteren<br />
Umstieg auf einen anderen Hardware-Baustein<br />
ausschließen. „Wir<br />
haben deshalb einen portierbaren<br />
Code entwickelt. Das ermöglicht<br />
später ein leichteres Redesign und<br />
sichert die Langlebigkeit des Produkts”,<br />
erklärt Magnus Asplund<br />
die Überlegungen bei der Firmware-Entwicklung.<br />
Bei der Hardwareentwicklung<br />
mussten außerdem<br />
anspruchsvolle EMV-Anforderungen<br />
und raue Umweltbedingungen<br />
berücksichtigt werden.<br />
Problematische Bauteilbeschaffung<br />
bei<br />
Prototypen<br />
Im nächsten Schritt ging es<br />
darum, die Prototypen der künftigen<br />
Hardware zu fertigen.<br />
Ramlow electronic hat sich auf Prototypen<br />
und die Baugruppenfertigung<br />
von Kleinserien bis 100 Stück<br />
spezialisiert. Die Zusammenarbeit<br />
mit den Entwicklern von af inventions<br />
ist Routine. „Wir haben 1985<br />
mit zunächst einfachen kleinen<br />
Platinen begonnen. Heute fertigen<br />
wir vor allem technologisch<br />
herausfordernde, oft beidseitig<br />
bestückte Baugruppen mit beispielsweise<br />
1500 Bauteilen. Dafür<br />
setzen wir Bestück automaten, Lötanlagen<br />
und die AOI-Prüftechnik<br />
ein”, gibt Geschäftsführer Klaus-<br />
Ulrich Ramlow einen Einblick in<br />
das Unternehmen.<br />
Der Prototypenfertiger setzte<br />
zunächst die Konstruktionsdaten<br />
der FPGA-Entwickler in eine<br />
Stückliste um, prüfte die Verfügbarkeit<br />
und ermittelte die Preise<br />
der Bauteile. Bei der Beschaffung<br />
der Bauteile gelten oft Lieferzeiten<br />
von 8 bis 20 Wochen. „Wir benötigen<br />
die Teile aber sofort. Manchmal<br />
haben wir bis zur Auslieferung<br />
nur eine Woche Zeit. Unser täglicher<br />
Job besteht deshalb darin,<br />
alle erforderlichen Komponenten<br />
sehr kurzfristig zu beschaffen”,<br />
benennt der Geschäftsführer eine<br />
typische Anforderung bei Prototypen.<br />
Dabei geht es immer um<br />
sehr kleine Stückzahlen oder Teilmengen<br />
aus größeren Einheiten.<br />
Die Prototypenfertiger erstellten<br />
aus den CAD-Daten der FPGA-<br />
Baugruppe ein Programm für den<br />
Bestückungsautomaten sowie die<br />
Vorlage für eine Reflow-Druckschablone<br />
für den Lotpastendruck.<br />
Dabei musste auch eine<br />
ausreichend feine Lötpaste ausgewählt<br />
werden.<br />
Kreative Bauteilzuführung<br />
für Bestückautomaten<br />
Die nächste Herausforderung<br />
bestand darin, die gelieferten<br />
Bauteile maschinell zu<br />
verarbeiten. Der Bestückautomat<br />
erwartete eine maschinengerechte<br />
Standardverpackung<br />
aus Blistergurten, Trays für größere<br />
ICs oder Kunststoff-Stangen<br />
bei größeren Bauelementen.<br />
Solche Verpackungen waren bei<br />
den kleinen Bauteilmengen aber<br />
nicht verfügbar. Hier waren die<br />
Mitarbeiter bei Ramlow sehr kreativ<br />
und sorgten mit eigenen Konstruktionen<br />
für die maschinelle<br />
Verarbeitung auch von Einzelbauteilen.<br />
Die bestückte Leiterkarte wurde<br />
dann mit einer Dampfphasenlötanlage<br />
gelötet. Diese Löttechnologie<br />
benötigt zwar mehr Zeit als<br />
andere Verfahren, zeigte aber<br />
bei der FPGA-Baugruppe seine<br />
Stärken. Die Lötanlage ermittelte<br />
selbstständig das richtige Lötprofil<br />
mit einer passenden Löttemperatur.<br />
Außerdem bildete das Dampfmedium<br />
eine Schutzgasatmosphäre<br />
und verhinderte so eine<br />
Oxidation der Lötstellen. Schließlich<br />
wurde aus den CAD-Daten<br />
der Bestückungsmaschine das<br />
Programm für die automatische<br />
optische Inspektion (AOI) erstellt.<br />
„In dem zeitlich sehr eng getakteten<br />
Prozess hatten wir den Vorteil,<br />
uns sehr schnell abstimmen<br />
zu können. So ist einer unserer<br />
Mitarbeiter mit dem gerade gefertigten<br />
Prototypen direkt zum Entwickler<br />
gefahren und konnte die<br />
Änderungshinweise sofort wieder<br />
mitnehmen”, beschreibt Klaus-<br />
Ulrich Ramlow beispielhaft den<br />
Vorteil der örtlichen Nähe. „Durch<br />
die gute Abstimmung und einem<br />
intensiven internen Reviewprozess<br />
kommen wir in der Regel mit<br />
ein oder zwei Prototypenrunden<br />
aus”, ergänzt der Geschäftsführer<br />
von af inventions.<br />
Anforderungen der<br />
Serienfertigung an das<br />
FPGA-Design<br />
Beim EMS-Dienstleister Ihlemann<br />
werden alle elektronischen<br />
Baugruppen auf High End SMD-<br />
Bestückungsanlagen gefertigt.<br />
Dies gilt auch für kleinere Losgrößen,<br />
da die Zeit für das Umrüsten<br />
auf ein neues Produkt auf wenige<br />
Minuten reduziert werden konnte.<br />
„Die FPGA-Baugruppen für das<br />
Kommunikationssystem konnten<br />
bereits ab der Nullserie fehlerfrei<br />
gefertigt werden, weil die<br />
Produktentwickler die einschlägigen<br />
Designrichtlinien konsequent<br />
eingehalten haben”, berichtet<br />
Andreas Fiedler, Senior Key<br />
Account Manager bei Ihlemann.<br />
Die Mitarbeiter bei Ramlow waren sehr kreativ und ermöglichten<br />
mit eigenen Konstruktionen die maschinelle Verarbeitung von<br />
Einzelbauteilen<br />
28 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Dienstleister<br />
Bei Ihlemann werden alle elektronischen Baugruppen auf High<br />
End SMD-Bestückungsanlagen gefertigt<br />
Designrichtlinien<br />
Die Designrichtlinien stellen<br />
sicher, dass die Anforderungen<br />
wie Design for Manufacturing<br />
(DfM), Design for Testability (DfT)<br />
und Design for Cost (DfC) eingehalten<br />
werden. Bei den Richtlinien<br />
geht es um nationale und internationale<br />
Standards wie die Norm<br />
IPC-A-610 „Acceptability of Electronic<br />
Assemblies”. Zusätzlich gilt<br />
es, die Hinweise der Bauteilhersteller<br />
sowie spezifische Vorgaben<br />
der jeweiligen Fertigungsmaschinen<br />
einzuhalten. Die Designrichtlinien<br />
der Ihlemann AG geben weitere<br />
maschinenspezifische Vorgaben<br />
beispielsweise zu Bauteilabständen,<br />
Passermarken, Abständen<br />
für das maschinelle Löten,<br />
zur Nutzengestaltung, zu Testverfahren<br />
oder für die maschinelle<br />
Schutzlackierung.<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
Die fünf häufigsten<br />
Konflikte mit den<br />
Designrichtlinien<br />
• Wird beispielsweise der äußere<br />
Rand auf der Leiterplatte vom<br />
Entwickler zu klein dimensioniert,<br />
kann sie in der Fertigungslinie<br />
nicht mehr richtig<br />
transportiert werden, bzw. es<br />
muss ein zusätzlicher Nutzenrand<br />
angebracht werden.<br />
• Wenn bei der Entwicklung keine<br />
Passermarken vorgesehen werden,<br />
funktioniert bei der automatisierten<br />
Bestückung die<br />
genaue Lageverifizierung der<br />
Leiterplatten nicht mehr und<br />
eine exakte Bestückung ist<br />
nicht mehr möglich.<br />
• Werden die Abstände zwischen<br />
THT-Pins und rückseitigen<br />
SMD-Bauteilen zu klein,<br />
ist eine automatische und prozesssichere<br />
Selektiv-Lötung<br />
nicht mehr machbar.<br />
• Die zu dichte Platzierung von<br />
zwei SMD-Pads ist ebenfalls<br />
ein häufiger Fehler. Dann reicht<br />
der Platz für den Lötstopplack<br />
nicht aus und die zwei Pads<br />
vereinigen sich beim Löten.<br />
In der Folge können die Bauteile<br />
aufschwimmen und nicht<br />
in der vorgesehenen Position<br />
fixiert werden.<br />
• Eine Durchkontaktierung im<br />
SMD-Pad ist ein anderes<br />
typisches Problem. Beim Löten<br />
fließt das warme Zinn durch<br />
das Loch ab und das Bauteil<br />
wird nicht IPC-gerecht verlötet.<br />
Auf der anderen Pad-Seite<br />
kann durch das Zinn zudem ein<br />
weiterer Schaden verursacht<br />
werden. Bei komplexen Boards<br />
mit beispielsweise 1.000 Teilen<br />
können solche Fehler vor<br />
dem Fertigungsprozess nur<br />
sehr schwer entdeckt werden.<br />
Softwaregestützte<br />
Design-Evaluierung<br />
Um solche Fertigungsprobleme<br />
bereits vor der Bestückung zu<br />
erkennen, bietet Ihlemann eine<br />
softwaregestützte Design-Evaluierung<br />
des CAD-Layouts an.<br />
Dabei wird die Bestückung digital<br />
simuliert und die Designricht linien<br />
automatisiert angewandt. So kann<br />
Ihlemann vor dem Beginn der Fertigung<br />
zuverlässig prüfen, ob die<br />
Bauteile auf die Leiterplatte passen,<br />
ob die Pad-Auswahl stimmt<br />
oder ob die Vorgaben der Bauteilhersteller<br />
eingehalten wurden. Die<br />
Ihlemann AG bietet diesen Prozess<br />
auch als Dienstleistung an.<br />
Als wichtige Voraussetzung für<br />
eine reibungslose Elektronikfertigung<br />
und rechtzeitige Auslieferung<br />
der fertigen Produkte nennt Ihlemann<br />
auch die frühzeitige Abstimmung<br />
der Testsystementwicklung.<br />
Dabei werden zwischen Entwickler<br />
und Fertiger die Testanforderungen,<br />
die Testtiefe, der Testumfang<br />
und die Testverfahren festgelegt.<br />
Mit verschiedenen Testverfahren,<br />
wie dem In-Circuit-Test<br />
(ICT) und dem Flying-Probe-Testverfahren<br />
(FPT) deckt Ihlemann<br />
unabhängig von der Losgröße<br />
auch elektrische Funktionstests<br />
ab. „Die Fertigung der FPGA-<br />
Baugruppen für das Kommunikationssystem<br />
konnte schneller<br />
umgesetzt werden als bei vielen<br />
anderen Projekten. Die Elektronikentwickler<br />
von af inventions, die<br />
Prototypenfertiger von Ramlow<br />
electronic und die Serienfertigung<br />
von Ihlemann sind gut aufeinander<br />
abgestimmt. Die örtliche Nähe<br />
hatte auch den Vorteil, dass der<br />
Auftraggeber nur einen Termin<br />
brauchte, um sich mit allen Partnern<br />
abzustimmen” fasst Andreas<br />
Fiedler von Ihlemann die Erfahrungen<br />
zusammen. ◄<br />
Mit verschiedenen Testverfahren, wie dem Flying Probe Test<br />
(FPT), deckt Ihlemann unabhängig von der Losgröße auch<br />
elektrische Funktionstests ab<br />
29
Dienstleister<br />
Zum Wohle des Patienten<br />
Die Mikrotechnik-Fachverbände IVAM und microTEC Südwest initiierten ein Treffen mit der Politik und<br />
Medizintechnikunternehmen, um die aktuelle Situation in der Medizintechnikbranche, die durch die neue<br />
Fassung der Medical Device Regulation entstanden ist, zu diskutieren. Sie fürchten um den Fortbestand des<br />
Medizinmittelstandes<br />
Zu meinem Interview begrüße<br />
ich Herrn Sommer, Accountmanager<br />
bei bebro electronic.<br />
Bebro ist EMS-Dienstleister und<br />
unterstützt seine Kunden von der<br />
Entwicklung über das Prototyping<br />
bis hin zu Fertigung und After-<br />
Sales-Service. Hier kennt man<br />
die Situation der Kunden und ist<br />
mit dem Markt bestens vertraut.<br />
Meditronic journal:<br />
Herr Sommer, bebro war<br />
Teilnehmer dieses Treffens.<br />
Worum ging es?<br />
Herr Sommer: Hauptthema des<br />
Treffens war die Umsetzung der<br />
neuen EU Medical Device Regulation.<br />
Dies gestaltet sich in der Praxis<br />
sehr schwierig. Durch die neue<br />
Richtlinie erhöht sich der Zulassungsaufwand<br />
deutlich. Viele, vor<br />
allem kleine und mittelständische<br />
Unternehmen, können dies nicht<br />
leisten und es sich auch nicht leisten.<br />
Zuerst einmal muss das Personal<br />
geschult und das Qualitätsmanagement<br />
angepasst werden.<br />
Der Aufwand für die Dokumentation<br />
und die klinischen Prüfungen<br />
ist deutlich gestiegen. Rechnet<br />
man dies auf die meist geringen<br />
Stückzahlen in der Medizintechnik,<br />
so steigen die Preise pro Produkt<br />
deutlich an. Da aber die Margen<br />
oft gering sind, ist eine Produktion<br />
nicht mehr rentabel. Viele<br />
kleine und mittlere Unternehmen<br />
überlegen sich deshalb, ob sie<br />
noch länger im Medizinbereich<br />
mit ihren Produkten präsent sind.<br />
Meditronic journal:<br />
Das bedeutet weniger<br />
Wettbewerb?<br />
Herr Sommer: Ja, in der Tat.<br />
Für viele Unternehmen wird sich<br />
die Entwicklung und Produktion<br />
von Medizintechnikgeräten nicht<br />
mehr lohnen. Dadurch verringert<br />
sich die Vielfalt der Geräte<br />
und auch der Wettbewerb. Einige<br />
wenige Unternehmen werden den<br />
Markt dominieren und auch das<br />
Angebot bestimmen. Spezialanpassungen<br />
an den Patienten<br />
wird es dann nicht mehr geben,<br />
da diese zu aufwändig und zu<br />
teuer sind. Im schlimmsten Fall<br />
wird es bestimmte Geräte nicht<br />
mehr geben. Es kann also zu<br />
einer Unterversorgung der Patienten<br />
kommen.<br />
Meditronic journal:<br />
Wie wirkt sich die<br />
neue Richtline auf<br />
Bestandsprodukte aus?<br />
Herr Sommer: Durch die neue<br />
Richtlinie kann sich die Klassifizierung<br />
der Geräte ändern und<br />
dies bedeutet eine neue Zulassung<br />
mit erweiterten Anforderungen.<br />
Meditronic journal:<br />
Das heißt im Klartext, dass<br />
ein Hersteller ein Produkt,<br />
dass schon im Markt ist,<br />
nicht mehr länger verkaufen<br />
darf?<br />
Herr Sommer: Ja, das heißt es. Er<br />
muss im schlechtesten Fall sogar<br />
neue Klinische Studien durchführen.<br />
Das ist alles sehr kostenintensiv.<br />
Mancher Hersteller wird sich<br />
überlegen, ob sich dieser Aufwand<br />
rechnet, oder ob er das Produkt<br />
vom Markt nimmt.<br />
Meditronic journal:<br />
Dies ist eine Situation, die ja<br />
so nicht gewollt sein kann.<br />
Eigentlich sollte die neue<br />
Regelung die Zertifizierung in<br />
anderen Ländern erleichtern<br />
und eine Vereinheitlichung<br />
bringen.<br />
Herr Sommer: Ja, es wurde eine<br />
allgemein anerkannte Zertifizierung<br />
angestrebt. Aber der hohe<br />
Aufwand steht hier deutlich gegen<br />
den Nutzen.<br />
Meditronic journal:<br />
Besonders betroffen sind<br />
ja kleine und mittlere<br />
Unternehmen. Wie kann man<br />
sie unterstützen?<br />
Herr Sommer: Das Fazit der<br />
Informationsveranstaltung am 14.<br />
Juni <strong>2018</strong> in Berlin von der IVAM<br />
war, dass der Mittelstand bei der<br />
Implementierung der neuen europäischen<br />
Medizinprodukteverordnung<br />
Unterstützung benötigt. Dies<br />
kann beispielsweise ein EMSler<br />
leisten. Der Hersteller konzentriert<br />
sich auf seine Kernkompetenzen<br />
und gibt die anderen Aufgaben ab.<br />
Meditronic journal:<br />
Was bedeutet die Richtlinie<br />
für den EMSler?<br />
Herr Sommer: Für die EMS-Branche<br />
bedeutet die neue Richtline<br />
Chance und Herausforderung zu<br />
gleich. Seit ihrem Inkrafttreten<br />
klafft in vielen EMS-Unternehmen<br />
eine Lücke zwischen dem<br />
Bedarf der Medizintechnikfirmen<br />
und dem Angebot.<br />
Um die Kunden ausreichend<br />
bei der Umsetzung der neuen<br />
Richtlinie unterstützen zu können,<br />
müssen viele EMSler ihr Personal<br />
weiterbilden und sich zertifizieren<br />
lassen. Dies kostet Zeit<br />
und Geld. Wenn sie dies aber<br />
einmal investiert haben, können<br />
sie die Kunden deutlich entlasten.<br />
Und der Bedarf ist enorm. Allerdings<br />
kann ich mir auch vorstellen,<br />
dass manche EMSler sich<br />
überlegen werden, ob sie noch<br />
weiterhin in der Medizintechniksparte<br />
tätig sein werden.<br />
Meditronic journal:<br />
Wieso meinen Sie, dass sich<br />
manche EMSler zurückziehen<br />
werden, obwohl der Bedarf<br />
da ist?<br />
Herr Sommer: Ja, das werden<br />
einige EMSler sicher tun. Der<br />
30 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Social icon<br />
Square<br />
Only use blue and/or white.<br />
For more details check out our<br />
Brand Guidelines.<br />
Dienstleister<br />
EMSler muss erst einmal in Vorlage<br />
gehen: Er muss sein Personal<br />
in der Zulassungsthematik schulen<br />
und eventuell seinen Maschinenpark<br />
modernisieren, um den<br />
neuen Anforderungen standhalten<br />
zu können. Das kostet ihn viel<br />
Zeit und Geld. Außerdem erwartet<br />
der Kunde immer weitreichendere<br />
Dienstleistungen. Das heißt für<br />
den EMSler, dass er seine Entwicklungsabteilung<br />
aufstocken<br />
muss, dies aber leicht das dafür<br />
vorgesehene Budget sprengt. Wie<br />
viele Entwickler sind dann notwendig,<br />
um eine vielseitige Produktion<br />
am Leben zu halten? Das<br />
Problem dabei ist, dass die Materialkosten<br />
rund 75% eines Auftrages<br />
ausmachen. Daran kann<br />
der EMSler nichts ändern und<br />
die restlichen 25% müssen alles<br />
andere abdecken. Da überlegt<br />
manch einer, ob sich das für ihn<br />
noch lohnt. Partnerschaften helfen<br />
hier weiter, da man den Kunden<br />
und seine Anforderungen kennt,<br />
schon Lösungen dafür erarbeitet<br />
hat und diese Erkenntnisse<br />
für weitere Projekte nutzen kann.<br />
Meditronic journal:<br />
Was können die<br />
Unternehmen selbst<br />
abdecken, wo bedarf es der<br />
Unterstützung?<br />
Herr Sommer: Die Unternehmen<br />
haben die Ideen, den Kontakt<br />
zu Ärzten und Forschungseinrichtungen.<br />
Sie wissen also,<br />
was benötigt wird und sie haben<br />
ihre Kernkompetenzen. Darauf<br />
sollten sie sich konzentrieren. Es<br />
bietet sich an, den EMSler schon<br />
früh mit ins Boot zu nehmen, da<br />
dieser eine große Anzahl an Projekten<br />
betreut und abgearbeitet<br />
hat und somit viele Lösungsansätze<br />
als Vergleich für die beste<br />
Methode oder das geeignetste<br />
Material heranziehen kann. Außerdem<br />
ist der Kunde von heute unter<br />
enormem Zeitdruck, da die Entwicklungszeiten<br />
immer kürzer,<br />
dafür die Anforderungen aber<br />
immer höher werden. Hier kann<br />
der EMSler unterstützen und es<br />
entsteht eine Win-Win-Situation.<br />
Die EMS-Dienstleister verfügen<br />
also über das notwendige Know-<br />
How, um die Konstruktions- und<br />
Designfähigkeit ihrer Kunden zu<br />
optimieren.<br />
Sie kennen die Herausforderungen<br />
der Elektronikbranche.<br />
Darüber hinaus haben sie konkrete<br />
Kenntnisse im Hinblick auf<br />
Kosten, Herstellbarkeit und Testmöglichkeiten.<br />
Hier können sich<br />
EMS-Dienstleister als strategische<br />
Partner positionieren.<br />
Die Produktion von Komponenten<br />
oder Geräten kann der EMS<br />
als Dienstleister gut übernehmen.<br />
Mit seiner meist hochmodernen<br />
und flexiblen Ausstattung ist er<br />
in der Lage, schnell und kosteneffizient<br />
zu produzieren, auch<br />
bei kleinen Stückzahlen. Außerdem<br />
kann er bei der Beschaffung<br />
der Komponenten aufgrund seiner<br />
hohen Abnahmestückzahlen<br />
bessere Preise verhandeln. Allerdings<br />
würde ich gerne nochmal<br />
auf die geänderte Situation der<br />
Unternehmen in der Medizintechnik<br />
zurückkommen.<br />
Meditronic journal:<br />
Wie sieht die Situation<br />
heute aus?<br />
Herr Sommer: Der Medizintechnikhersteller<br />
hat eine Idee und die<br />
Kenntnisse in der Theorie und den<br />
Grundlagen. Die Umsetzung in<br />
ein verkaufsfähiges Gerät kann<br />
er nicht leisten, da die technologischen<br />
Anforderungen zu vielseitig<br />
sind. Alle Gebiete selbst<br />
abzudecken wäre zu kostspielig<br />
und viel zu zeitaufwändig. Das<br />
war früher anders. Bei den normativen<br />
Anforderungen steht er<br />
ebenfalls vor großen Problemen<br />
und agiert als Inverkehrbringer.<br />
Daraus ergibt sich die neue Aufgabe<br />
für die EMS-Branche. Sie<br />
müssen alles andere organisieren.<br />
Lassen Sie mich das an einem<br />
Beispiel erläutern: Der Kunde hat<br />
die Idee für ein einfaches kleines<br />
Analysegerät zur Hämoglobinund<br />
Hämatokrit-Messung für<br />
eine Homecare-Anwendung. Er<br />
hat das Mess-Know-How, aber<br />
keine Chance, die Elektronik und<br />
das Gehäuse zu konzipieren, zu<br />
konstruieren und zu produzieren.<br />
Wenn er das Gerät realisieren<br />
möchte, braucht er Unterstützung.<br />
Hier kommt der EMSler ins<br />
Spiel. Er kümmert sich um Design,<br />
Konstruktion, Elektronikentwicklung<br />
Produktion und Vorberei-<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
Cicor ist ihr Technologiepartner in den Bereichen<br />
Leiterplatten, Substrate und Electronic Manufacturing<br />
Services mit 10 Produktionsstandorten weltweit.<br />
info@cicor.com<br />
www.cicor.com<br />
31
Dienstleister<br />
tung der Abnahmen sprich Zertifizierungen.<br />
Er ist damit für das<br />
gesamte Projekt verantwortlich.<br />
Auch der EMSler kann nicht alle<br />
Arbeiten leisten, verfügt aber über<br />
das entsprechende Netzwerk, das<br />
er koordiniert. Der Kunde liefert<br />
also die Messtechnik und erhält<br />
das zulassungs-fähige Produkt.<br />
Meditronic journal:<br />
Was bietet der EMSler an?<br />
Herr Sommer: Viele EMSler bieten<br />
heute deutlich mehr als die<br />
reine Bestückung (und Beschaffung).<br />
Systemmontage, Entwicklung<br />
und Zulassung sind ganz<br />
klar Thema. Das Angebot weitet<br />
sich in Bezug auf Entwicklungsdienstleistungen<br />
aus. Dazu zählen<br />
Software- sowie Hardwareentwicklung.<br />
Der EMSler deckt<br />
die gesamte Wertschöpfungskette<br />
ab und zeichnet sich durch ein<br />
hohes Qualitätsniveau aus. Er ist<br />
innovativ und kann aufgrund seines<br />
Maschinenparks und seines<br />
Know-Hows faire Preise bieten.<br />
Dabei können auch kleine Losgrößen<br />
und kundenspezifische Produkte<br />
zeitnah und kostengünstig<br />
realisiert werden. Die Produktion<br />
ist automatisiert und somit transparent<br />
und gut dokumentiert. Um<br />
den Kunden optimal unterstützen<br />
zu können ist eine enge Kundenbindung<br />
notwendig. So kann<br />
schnell auf neue Anforderungen,<br />
die sich während der Entwicklung<br />
oder der Produktion ergeben, reagiert<br />
werden.<br />
Meditronic journal:<br />
Wo geht der Trend hin?<br />
Herr Sommer: Der EMSler wird<br />
sich vom reinen Produktanbieter<br />
immer mehr zum Lösungsanbieter<br />
bzw. Serviceanbieter entwickeln.<br />
Er ist mit seinem profunden<br />
Wissen der Optimierungspartner<br />
in der Wertschöpfungskette<br />
und stellt sich flexibel auf<br />
die Kundenbedürfnisse ein. Der<br />
Kunde erwartet intensive Unterstützung<br />
in der Vorentwicklung, in<br />
der Mechanik- sowie in der Technologieentwicklung.<br />
Beispielsweise<br />
liefert der Kunde die Grundidee<br />
(Kernkompetenz) und der<br />
EMSler realisiert sie mit Elektronik<br />
und Mechanik (seine Kernkompetenz).<br />
Der Kunde erwartet digitale<br />
und umfängliche Dienstleistungen<br />
von der Konzeptphase bis<br />
hin zur Serien produktion und die<br />
Unterstützung seiner Geschäftsmodelle.<br />
Ein neuer Ansatz sieht<br />
die Geschäftsmodelle als Zukunft,<br />
da hiermit Geld verdient werden<br />
kann und nicht mehr mit der Hardware.<br />
Die Produkte sind dann die<br />
Services.<br />
Meditronic journal:<br />
Herr Sommer, wir bedanken<br />
uns für das Interview und die<br />
interessanten Erläuterungen<br />
und Ausblicke.<br />
Die bebro-Gruppe<br />
Kostengünstig, modern<br />
und zuverlässig<br />
bebro entwickelt und produziert<br />
kundenspezifische elektronische<br />
Baugruppen, Geräte und Systeme.<br />
Von der Beratung, Planung, Entwicklung,<br />
Materialbeschaffung,<br />
über das Prototyping bis hin zur<br />
Fertigung, X-ray-Inspektion, Testen<br />
und Logistik, After-Sales-Service<br />
und Obsolescence-Management<br />
ist alles aus einer Hand zu haben.<br />
Firmenausrichtung<br />
1970 gegründet, bietet bebro in<br />
Frickenhausen mit über 520 Mitarbeitern<br />
als Hightech-Unternehmen<br />
für mittlere Losgrößen die<br />
komplette Wertschöpfungskette<br />
eines EMS-Dienstleisters. Kundenwünsche,<br />
-nutzen und -zufriedenheit<br />
werden hier groß geschrieben.<br />
beflex in Frickenhausen, München<br />
und Witten widmet sich<br />
ausschließlich dem Prototypenbau<br />
und der Kleinserienproduktion.<br />
Mit moderner Reinraumtechnik,<br />
umfangreicher Produktionsausstattung<br />
und langjährigem<br />
Know-how reagiert das<br />
Unternehmen beflex mit kurzen<br />
Lieferzeiten und hoher Qualität.<br />
bebro in Horní Suchá (Tschechien)<br />
hat sich in fast 25 Jahren<br />
zu einem Fertigungsspezialisten<br />
mit über 300 Mitarbeitern und<br />
hochmodernen Fertigungs-, Entwicklungs-<br />
und Konstruktionseinheiten<br />
entwickelt. Dabei bilden die<br />
Produktion von komplexen elektronischen<br />
Baugruppen, Leistungselektronik<br />
und die Montage von<br />
elektronischen Geräten Schwerpunkte<br />
innerhalb einer breiten Leistungspalette<br />
- kostengünstig, modern<br />
und zuverlässig.<br />
Zielmärkte<br />
ATEX, Antriebstechnik für Kleinantriebe,<br />
E-Mobility, HMI, Industrieelektronik,<br />
Leistungselektronik,<br />
Medizintechnik, Kommunikationstechnik,<br />
Regenerative Energiesysteme,<br />
Sicherheitstechnik<br />
Zertifizierungen<br />
Produziert wird gemäß ISO 9001,<br />
EN ISO 13485 ( Medizintechnik),<br />
DIN EN ISO IEC 80079-34 (ATEX),<br />
ISO / TS 16949 (Automotive)<br />
bebro electronic GmbH ǀ Max-Planck-Straße 6-8 ǀ 72636 Frickenhausen<br />
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32 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Durchbruch bei der Vitaldatenmessung<br />
Protolabs fertigt ein Gehäuse für den spektakulären Sensor von Piavita.<br />
Dienstleister<br />
Proto Labs GmbH<br />
www.protolabs.de<br />
Sascha Bührle, Co-Founder<br />
und CTO von Piavita, erfand<br />
einen höchst präzisen Sensor,<br />
der die Messung der Vitaldaten<br />
bei Pferden stark vereinfachte<br />
und auch sonst beachtliche Möglichkeiten<br />
bietet. Protolabs fertigte<br />
das Gehäuse für den Sensor aus<br />
vorgegebenem Material schnell<br />
und kostengünstig.<br />
Einfache nicht-invasive<br />
Messung<br />
Pferde sind äußerst sensible<br />
Tiere. Veterinärmediziner hatten<br />
bislang erhebliche Schwierigkeiten,<br />
verlässliche Vitaldaten<br />
der Tiere über einen längeren<br />
Zeitraum zu ermitteln. Einem<br />
Schweizer Unternehmen gelang<br />
mit dem Piavita Vet System der<br />
Durchbruch bei der stressfreien<br />
Langzeituntersuchung. Sascha<br />
Bührle, Co-Founder und CTO<br />
von Piavita, hatte die Idee für<br />
einen höchst präzisen Sensor,<br />
welcher durch verschiedenste<br />
Schichten hindurch Bewegungen<br />
messen kann, wie Fell, Haut und<br />
Unterhautstrukturen. Die Messung<br />
von Vitalparametern wie<br />
EKG, Herz- und Atemfrequenz<br />
mit herkömmlichen Methoden<br />
bedurfte bisher eines erheblichen<br />
Aufwandes. Dies änderte sich<br />
durch das Piavita Vet System.<br />
Ein handtellergroßes Gerät misst<br />
mehrere Vitalparameter gleichzeigt,<br />
wie EKG, Herzfrequenz,<br />
Körperkerntemperatur, Atemfrequenz<br />
und -verlauf, sowie<br />
Aktivität.<br />
Die Messung funktioniert komplett<br />
nicht-invasiv, ohne Kabel,<br />
ohne Rasur und ohne Klebestellen.<br />
Dank der Übertragung der<br />
Messdaten in die digitale Cloud<br />
lassen sich die gemessenen Daten<br />
in Echtzeit auf der Piavita Vet Plattform<br />
verfolgen und speichern.<br />
Realisierung der<br />
Hardware<br />
Als nach umfangreichen Tests<br />
die Vorbereitung der Serienfertigung<br />
begann, übertrug Sascha<br />
Bührle diese Aufgabe an seinen<br />
Chefkonstrukteur Daniel Lehmann.<br />
Die Konstruktion erfolgte mit dem<br />
Cloud-CAD Programm Onshape.<br />
Erste Prototypen für Handmuster<br />
und Funktions analysen wurden<br />
mit herkömmlichen 3D-Druckern<br />
erstellt. Für die Realisierung<br />
von voll praxis tauglichen<br />
2K Kunststoffspritzguss-Gehäusen<br />
in Serie wurde nach einem<br />
Lieferanten gesucht.<br />
Protolabs als schneller<br />
Lieferant<br />
Die Beauftragung eines teuren<br />
Stahl-Werkzeugs für mehrere<br />
zehntausend Franken war für das<br />
Start up zunächst keine Option.<br />
Dies wäre nicht nur teuer, sondern<br />
auch zu langsam und unflexibel<br />
gewesen. Ehemalige Studienkollegen<br />
empfahlen dem Ingenieur<br />
Proto labs als schnellen Lieferanten<br />
von vollwertigen Spritzgussteilen.<br />
Die Gehäuse des Messgeräts<br />
bestehen aus zwei Komponenten:<br />
Einem harten und einem weichen<br />
Anteil. Für den schlagfesten<br />
Teil wurde ABS als Material ausgewählt.<br />
Für den weicheren Teil<br />
entschied sich Piavita für das biokompatible,<br />
thermoplastische Silikon<br />
TPSiV. Daniel Lehmann lud<br />
sein Modell auf die Angebotsplattform<br />
Proto Quote und nahm telefonisch<br />
Kontakt mit Protolabs auf:<br />
„Die Beratung war erstklassig. Das<br />
Angebot erhielt ich innerhalb eines<br />
Tages. Unser vorgeschlagenes<br />
kundenspezifisches Material, das<br />
thermoplastische Silikon, konnten<br />
sie problemlos verarbeiten. Protolabs<br />
bot mir stets direkte Unterstützung<br />
bei allen Fragen zur produktionsgerechten<br />
Konstruktion an.”<br />
Im medizinischen Bereich ist<br />
es keine Seltenheit, dass Kunden<br />
eigenes Material mit besonderen<br />
Spezifikationen zur Verfügung<br />
stellen, dies stellte auch<br />
für Piavita einen großen Vorteil<br />
dar. Nachdem das Design abgestimmt<br />
war, gab Daniel Lehmann<br />
die ersten 100 Piavita-Gehäuse in<br />
Auftrag. Bereits nach 15 Arbeitstagen<br />
waren die Gehäuse fertig<br />
gestellt. Dadurch konnten bereits<br />
in der Anlaufphase Produkte mit<br />
vollwertigen Gehäusen ausgeliefert<br />
werden. Darauf folgte eine weitere<br />
Verbesserung der Konstruktion,<br />
eine vollkommen spaltfreie<br />
Verklebung der Ober- und Unter-<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
33
Dienstleister<br />
Fertigung über den<br />
Produktlebenszyklus<br />
hinaus<br />
Proto Labs ist der Partner für die<br />
bedarfsorientierte Fertigung, der<br />
Ihnen dabei hilft, die Produktentwicklung<br />
zu beschleunigen und<br />
den gesamten Produktlebenszyklus<br />
strategisch zu steuern. Sie erhalten<br />
Prototypen und Produktionsteile in<br />
Serie innerhalb von 15 Arbeitstagen<br />
oder noch schneller.<br />
1<br />
Strategische<br />
Auswertung<br />
• Konzept<br />
• Wirtschaftlichkeitsanalyse<br />
• Projektumfang<br />
• Designvorgaben<br />
2<br />
Produktentwicklung und -einführung<br />
3D-CAD SCHNELLFERTIGUNG TEILE<br />
TAGE<br />
TRADITIONELL WOCHEN<br />
3D-CAD<br />
TRADITIONELLE FERTIGUNG<br />
TEILE<br />
3<br />
4<br />
Wachstum<br />
Massenproduktion<br />
Produktreife<br />
Kleinserienproduktion<br />
• Teile nach Bedarf<br />
• Notfälle in der Lieferkette<br />
5<br />
6<br />
Rückgang<br />
Kleinserienproduktion<br />
• End-of-Life-Planung<br />
• Einsparung von<br />
Lagerkosten<br />
• Nachbauteile<br />
Produktalterung<br />
Version 1.0 beseitigen<br />
LEGENDE<br />
Idee<br />
Proto Labs’ Kernkompetenzen im Produktlebenszyklus<br />
Produktdesign Teiledesign<br />
• Designempfehlungen<br />
• Design-Tipps<br />
• Designhilfen<br />
• Infobroschüren<br />
3D-CAD<br />
• Automatisiertes Angebot<br />
• Machbarkeitsanalyse<br />
• Verfahrensauswahl<br />
• Werkstoffauswahl<br />
Prototypenherstellung<br />
• Additive Fertigung<br />
• CNC-Bearbeitung<br />
• Spritzguss<br />
• Prüfung von Passgenauigkeit,<br />
Form und Funktionalität<br />
ITERATION<br />
Kleinserienproduktion<br />
• Spritzguss<br />
• Probeläufe<br />
• Validierung von Teilen<br />
• Bridge-Tooling<br />
TEILE<br />
Version 2.0<br />
schale des Gehäuses. Unmittelbar<br />
wurde eine verbesserte Charge<br />
mit 300 Stück vorbereitet. Derzeit<br />
wird nicht nur das Gehäuse des<br />
Messgeräts bei Protolabs hergestellt,<br />
sondern auch das Gehäuse<br />
der Übertragungsstation und die<br />
Halterung für das Messgerät am<br />
Gurt. Das Ergebnis sind ausgereifte,<br />
robuste, wasserdichte<br />
Gehäuse, die leicht zu reinigen<br />
sind und sich unempfindlich gegenüber<br />
Reinigungschemikalien<br />
und Desinfektionsmittel zeigen.<br />
Gesetzter Partner<br />
Derzeit bestreitet Piavita die<br />
gesamte Produktion der Gehäuseteile<br />
mit Protolabs. „Wir sind<br />
dadurch unglaublich flexibel und<br />
können auf Veränderungen schnell<br />
reagieren, ohne uns hohe Fixkosten<br />
aufzubürden”, argumentiert<br />
Daniel Lehmann. An weiteren<br />
Ideen und Verwendungsmöglichkeiten<br />
mangelt es nicht. So gibt<br />
es Ideen zur Ausweitung des Zielmarktes<br />
nicht nur in weitere Länder,<br />
sondern auch auf andere<br />
Anwender, wie Züchter, Sportreiter<br />
und Trainer. Dazu müsste<br />
die momentan veterinärmedizinisch<br />
geprägte Benutzeroberfläche<br />
entsprechend angepasst<br />
werden. „Wir konzentrieren uns<br />
zunächst vermehrt auf die veterinärmedizinische<br />
Anwendung bei<br />
Pferden”, erklärt Dr. Dorina Thiess,<br />
Co-Gründerin und Geschäftsführerin<br />
von Piavita. „Mit Protolabs<br />
an der Seite stehen wir diesen<br />
Entwicklungen sehr optimistisch<br />
gegenüber. Schließlich hat uns<br />
die bisherige Erfahrung gezeigt,<br />
dass wir den richtigen Partner<br />
gefunden haben, um Innovationen<br />
in Spritzguss professionell<br />
und zügig umzusetzen.”<br />
Wissenschaftliche<br />
Unterstützung<br />
Das Potential, das in diesem<br />
System steckt, erkannte auch Prof.<br />
Dr. med. vet. Colin Schwarzwald,<br />
Direktor der Klinik für Pferdemedizin<br />
an der Universität Zürich.<br />
Professor Schwarzwald begleitet<br />
die Entwicklung des Piavita<br />
Vet Systems zur Erfassung und<br />
Überwachung von Vitaldaten<br />
auf wissenschaftlicher Seite. Die<br />
Möglichkeiten, die das Piavita Vet<br />
System bietet, bedeuteten einen<br />
enormen Fortschritt in der medizinischen<br />
Behandlung der wertvollen<br />
Tiere. So ergänzte Sascha<br />
Bührle die eigens entwickelte Sensortechnologie<br />
mit den Möglichkeiten<br />
der modernen Informationstechnologie.<br />
Dank Piavita entsteht<br />
dabei Big Data zum Gesundheitszustand<br />
von Pferden im noch nie<br />
da gewesenen Umfang und Detailgrad.<br />
Durch Deep Learning Algorithmen<br />
wird die unmittelbare Verarbeitung<br />
und Visualisierung der<br />
medizinischen Daten ermöglicht.<br />
Die Verbesserung der Mustererkennung<br />
erfolgt automatisiert.<br />
Kabellos, stressfrei,<br />
vielfältig<br />
Das Piavita Vet System besteht<br />
aus drei Hardwarekomponenten<br />
(Messgerät, Gurt und Übertragungsstation)<br />
und der multifunktionalen<br />
Web-Plattform mit etlichen<br />
Reportingtools und einem Patientenmanagement-System.<br />
Die<br />
Übermittlung der Daten funktioniert<br />
dabei via neuester Bluetooth<br />
Technologie und einer Internetverbindung.<br />
Da das Pferd während<br />
der Messung nicht beeinträchtig<br />
wird, gewinnen die Daten stark an<br />
Aussagekraft. Die gemessenen<br />
Vitaldaten lassen sich in Echtzeit<br />
direkt von jedem PC oder<br />
Tablet abrufen und auswerten,<br />
vergangene Messungen werden<br />
automatisch gespeichert. Zusammen<br />
mit der einfachen Handhabung<br />
der Hardware-Komponenten<br />
und der intelligenten Datenverarbeitung<br />
ist das System interessant<br />
für viele Anwendungsbereiche<br />
in der Pferdemedizin. Dazu<br />
gehören vor allem die Überwachung<br />
während einer Operation,<br />
einer Geburt oder bei einer Kolikerkrankung.<br />
Momentan ist die Langzeituntersuchung,<br />
von beispielsweise<br />
ansteckenden Patienten<br />
in Quarantäne oder die Nachtüberwachung<br />
in Kliniken, die meist<br />
genutzte Anwendung des Piavita<br />
Vet Systems.<br />
Preisgekrönter Erfolg<br />
Die Arbeit des Teams bei Piavita<br />
wurde bereits von vielen<br />
Stellen anerkannt. Das Schweizer<br />
High-tech Startup hat bereits<br />
zahlreiche Nominierungen und<br />
Preise erhalten. Darunter der<br />
Gewinn des Venture Leaders<br />
Technology Awards 2017, die<br />
Wahl in die TOP 100 Swiss<br />
Startups 2017, sowie die Aufnahme<br />
in das IBM Global Entrepreneur<br />
Programm. Zu dem zählt<br />
Piavita zu den wenigen Schweizer<br />
Unternehmen, denen von<br />
der Schweizer Kommission für<br />
Technologie und Innovation (KTI)<br />
das renommierte CTI Start-up<br />
Label verliehen wurde. Die Verkaufszahlen<br />
steigen, je mehr<br />
die zuverlässige und professionelle<br />
Anwendung von Piavita zur<br />
Ermittlung von Vitaldaten bei den<br />
Tierärzten bekannt wird. Und das<br />
inzwischen in 5 Ländern.<br />
Das Pferd ist auch nur ein<br />
Mensch<br />
Dieses neue Sensorsystem<br />
zeigt die Möglichkeiten, die die<br />
heutige Technik bietet. Vielleicht<br />
ist ein ähnliches System auch<br />
beim Menschen einsetzbar, um<br />
beispielsweise das Langzeit-EKG<br />
zu ersetzten. Viele Patienten würden<br />
eine stressfreie Langzeituntersuchung<br />
bevorzugen. Anstatt<br />
aufwändig verkabelt zu werden,<br />
bräuchte man sich nur eine Box<br />
umschnallen, mit der man sogar<br />
Duschen gehen könnte. Die<br />
Daten würden automatisch aufgenommen<br />
und weitergeleitet.<br />
In einer Zeit, in der immer mehr<br />
Menschen zu Hause gesundheitlich<br />
überwacht werden müssen,<br />
hätte dieses Modell eine große<br />
Zukunft. ◄<br />
34 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Dienstleister<br />
Entscheidungsgrundlage für Einkäufer:<br />
Warum sich industrieller 3D-Druck lohnt<br />
Digitalisierung und 3D-Druck haben großen Einfluss auf den Einkauf. Welche Veränderungen das mit sich<br />
bringt, zeigt der folgende Artikel.<br />
euren und Qualitätern. Der Einkauf<br />
muss auch deutlich machen:<br />
„Bei der Vergabe von Fertigungsdienstleistungen<br />
sind nicht nur<br />
Zeitersparnis und Präzision, sondern<br />
auch umgehende Angebotsstellung<br />
und eine breite nutzenorientierte<br />
Palette begleitender Services<br />
gewichtige Faktoren“, betont<br />
Daniel Cohn, Geschäftsführer der<br />
Proto Labs GmbH.<br />
Bild 1: Stereolithographie<br />
Das möglichst reibungslose<br />
Zusammenspiel von Entwicklung,<br />
Produktion, Fach- und Projekteinkauf,<br />
Qualitätsmanagement und<br />
Logistik entscheidet in Unternehmen<br />
über den Grad der Geschwindigkeit<br />
der Gesamtorganisation.<br />
Eine fortschrittliche, professionelle<br />
Einkaufsabteilung stellt als interner<br />
Servicedienstleister Bedarfsträgern<br />
nicht nur die benötigten<br />
Materialien, Güter und Dienstleistungen<br />
zum bestmöglichen Preis-<br />
Leistungs-Verhältnis bereit. Sie<br />
unterstützt auch durch ihre Expertise<br />
bei Marktbeobachtung, Innovationsgenerierung<br />
sowie Beurteilung<br />
neuer Materialien und Verfahren<br />
durch Beurteilung von Risikobewertung,<br />
Lieferpartnerpotenziale,<br />
mittel- bis langfristige<br />
Proto Labs GmbH<br />
www.protolabs.de<br />
Verfügbarkeiten etc. Erwägt ein<br />
Unternehmen etwa die Umstellung<br />
von konventioneller Fertigung<br />
auf Additive Fertigung, hat<br />
das ebenso Einfluss auf das vom<br />
Einkauf verantwortete Materialgruppenmanagement<br />
wie ein Outsourcing,<br />
in diesem Fall die Verlagerung<br />
auf einen Rapid Prototyping-<br />
bzw. On-Demand-Fertiger.<br />
Neue Rolle des Einkaufs<br />
Verfahren in Sachen 3D-Druck<br />
sind keine neue „Erfindung“, aber<br />
noch längst nicht überall im Einkauf<br />
angekommen. Der industrielle<br />
Einkäufer kennt die traditionelle<br />
subtraktive Fertigung, bei der<br />
Werkzeug-Rohlinge geschliffen,<br />
geschnitten oder gestanzt unter<br />
viel Verschnitt hergestellt werden.<br />
Viele Korrekturläufe machen das<br />
Verfahren in der Regel langsam<br />
und teuer – und damit den komplexen<br />
Produktentstehungsprozess.<br />
Zudem klagen Einkäufer<br />
regelmäßig über zu lange Reaktionszeiten:<br />
Gewöhnlich müssen<br />
sie bei traditionellen Anbietern<br />
schon mal bis zu bis fünf Tage<br />
auf ein Angebot warten. Unternehmen<br />
sind also dringend gefordert,<br />
nach Alternativen zu suchen,<br />
die Prozesse signifikant beschleunigen<br />
und neue Geschäftschancen<br />
im Zuge der Digitalisierung<br />
eröffnen. Für den Einkauf heißt<br />
das, sich verstärkt fachlich in die<br />
internen Diskussionen mit Engineering<br />
und Produktion einzubringen.<br />
Es reicht nicht aus, am<br />
Ende der Bestellkette lediglich<br />
den Auftrag an einen Dienstleister<br />
auszulösen, der zuvor von<br />
internen Bedarfsträgern nach<br />
subjektiven Maßstäben bestimmt<br />
wurde. Gefragt ist der Überblick<br />
über die gesamte Supply Chain<br />
bis zum Endkunden, und das in<br />
enger Abstimmung mit Ingeni-<br />
Argumente für die<br />
Additive Fertigung<br />
3D-Druck eignet sich gut zur<br />
Herstellung funktionsfähiger Prototypen<br />
und Kleinserien, für komplexe<br />
Designs und Endanwendungen,<br />
aber auch zur Reduzierung<br />
mehrteiliger Baugruppen.<br />
Kunststoff, Flüssigsilikon und<br />
Metall werden in handelsüblicher<br />
Qualität in speziellen Fertigungsverfahren<br />
geklebt, geschmolzen<br />
oder gebacken. Es entsteht<br />
praktisch kein Abfall mehr. Der<br />
Prozess ist effizient und effektiv.<br />
Unternehmen können so Prototypenteile<br />
zum Testen der Passform<br />
und Funktion von Bauteilen<br />
rasch verfügbar machen und im<br />
Idealfall das Endprodukt schneller<br />
als die Wettbewerber auf den<br />
Markt bringen. Anhand von Tests<br />
und Analysen lassen sich Korrekturen<br />
hinsichtlich Design, Werkstoff,<br />
Größe, Formgebung, Montage,<br />
Farbe, Ausführbarkeit und<br />
Festigkeit vornehmen.<br />
Additive Fertigung lässt sich<br />
auch bei kritischen Teilen problemlos<br />
anwenden. Interessenten<br />
laden dazu die CAD-Daten<br />
eines Modells auf eine Angebotsplattform<br />
hoch (ähnlich wie bei<br />
Online-Bilderdiensten). Es erfolgt<br />
eine Machbarkeitsprüfung. Wenn<br />
notwendig, wird die Konstruktion<br />
gemeinsam optimiert. Sobald die<br />
Zeichen auf „grün“ stehen, beginnt<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
35
Dienstleister<br />
moplastisches Teil hergestellt<br />
ist (Bild 2)<br />
• Direktes Metall-Lasersintern<br />
(Bild 3): Eine Faserlaseranlage<br />
zeichnet auf einer Oberfläche<br />
aus atomisiertem Metallpulver;<br />
das Pulver wird zu einem Festkörper<br />
geschweißt. Nach jeder<br />
Schicht fügt ein Beschichter<br />
eine frische Pulverschicht hinzu,<br />
bis ein endgültiges Metallteil<br />
geformt ist<br />
• Multijet-Funktion: Durch ein<br />
Düsen-Array werden selektiv<br />
ein wärmeleitendes Mittel und<br />
ein wärmehemmendes Mittel<br />
in ein Bett aus Nylonpulver<br />
eingespritzt. Eine Hitzequelle<br />
bewirkt die Verschmelzung zu<br />
einer festen Schicht. Danach<br />
wird eine neue Pulverschicht<br />
auf das Bett aufgebracht, bis<br />
das Teil fertig ist<br />
• Polyjet- und Silikon-3D-Druck:<br />
Bei beiden Verfahren werden<br />
aus mehreren Düsen flüssige<br />
duroplastische Harze auf eine<br />
Bauplattform gesprüht und<br />
sofort ausgehärtet. Nach dem<br />
Bau wird das Stützmaterial in<br />
einem Reinigungsprozess vom<br />
3-D-gedruckten Teil entfernt<br />
• On-Demand-Fertigungsservices<br />
haben spezielle Kompetenzen<br />
und bieten in der Regel<br />
eine breite Palette an Maschinen<br />
und Fertigungsverfahren,<br />
z. B. für Spritzguss, CNC-Bearbeitung<br />
und 3-D-Druck. Diese<br />
Fertiger begleiten den Kunden,<br />
ausgehend von der Entwurfsund<br />
Entwicklungsphase, über<br />
den gesamten Lebenszyklus<br />
des Produktes hinweg.<br />
Bild 2: Selektives Lasersintern<br />
die Produktion. Anwendungsbeispiel:<br />
ein innenschrägverzahnter<br />
Hohlradträger. Dieser hat eine<br />
anspruchsvolle Zahnradgeometrie,<br />
für die Kunden im Standardfertigungsverfahren<br />
üblicherweise<br />
extrem lange Werkzeugbeschaffungszeiten<br />
in Kauf nehmen<br />
müssen. Dienstleister mit<br />
Additiver Fertigung sind in der<br />
Lage, das komplexe Teil innerhalb<br />
von zwei Tagen voll funktionsfähig<br />
im Metallsinterverfahren<br />
zu produzieren.<br />
Additive Fertigung aus<br />
strategischer Sicht<br />
„Vor der Festlegung alternativer<br />
Strategien ist es ratsam, alle an<br />
der Wertschöpfung Beteiligten an<br />
einen Tisch zu holen“, rät Daniel<br />
Cohn. Zu klären ist, wie die Supply<br />
Chain im Unternehmen anzupassen<br />
ist, um prozessuale und<br />
wirtschaftliche Vorteile real und<br />
nachhaltig generieren zu können.<br />
Es gilt, alle Vorteile der Umstellung<br />
von konventioneller Fertigung<br />
auf im Expressverfahren gefertigte<br />
Prototypen und bedarfsorientierte<br />
Produktionsteile eingehend<br />
zu analysieren. Aus strategischer<br />
Sicht ist maßgeblich<br />
von Bedeutung, inwieweit sich<br />
Produkteinführungszeiten verkürzen<br />
und Nachfrageschwankungen<br />
über den gesamten Produktlebenszyklus<br />
strategisch<br />
managen lassen. Welche Bauteile<br />
kommen überhaupt in Frage?<br />
Und: Werden zunächst nur individuelle<br />
Prototypen benötigt und<br />
sind auch kundenspezifische Teile<br />
für den Endgebrauch in Kleinserie<br />
gefragt? „Bei Vorüberlegungen<br />
sollte bereits die Expertise eines<br />
erfahrenen Dienstleisters einbezogen<br />
werden. Dieser unterstützt im<br />
Idealfall bei Materialbestimmung,<br />
Verfahrensauswahl und Machbarkeitsanalysen“,<br />
sagt Protolabs-<br />
Geschäftsführer Daniel Cohn.<br />
Infos/Empfehlungen für Einkäufer<br />
• Digitale Fertigung ermöglicht<br />
es Innovationsführern (oder<br />
Innovatoren) der Industrietechnik,<br />
sämtliche Schritte der<br />
Produktentwicklung zeitnah zu<br />
durchlaufen. Innerhalb weniger<br />
Tage lassen sich funktionsfähige<br />
Prototypen und Komponenten<br />
durch 3-D-Druck, CNC-<br />
Bearbeitung und Spritzguss im<br />
Expressverfahren fertigstellen.<br />
• Der industrielle 3D-Druck ist ein<br />
additives Fertigungsverfahren,<br />
das sich optimal für funktionsfähige<br />
Prototypen, Einzel- und<br />
Ersatzteile (z. B. durch Metall-<br />
3-D-Druck) oder komplexe<br />
Designs sowie zur Reduzierung<br />
von mehrteiligen Baugruppen<br />
und für Endanwendungen<br />
eignet.<br />
• Kurze Bearbeitungszeiten erlauben<br />
mehrere Designänderungen<br />
gleichzeitig.<br />
• Bedarfsorientierte Produktion<br />
ermöglicht die effektive Steuerung<br />
von Nachfrageschwankungen<br />
und Lagerkosten.<br />
• 3D-Druck eignet sich insbesondere<br />
für die Herstellung<br />
von einem Teil bis ca. 50 Teile.<br />
Verfahren<br />
• Stereolithographie: Hierbei<br />
wird flüssiger Duroplast-<br />
Kunststoff mit einem ultravioletten<br />
Laser punktgenau belichtet<br />
(Bild 1)<br />
• Selektives Lasersintern: Ein<br />
CO 2 -Laser verschmilzt Schichten<br />
aus Polyamid-basiertem Pulver<br />
zu einem Festkörper; nach<br />
jeder Schicht verteilt eine Rakel<br />
eine frische Pulverschicht auf<br />
dem Bett, bis ein fertiges ther-<br />
• Inhouse-Fertigung ist eine<br />
bequeme Option, die sich allerdings<br />
auf Maschineninvestments<br />
beschränkt. Desktop- oder industrielle<br />
3-D-Drucker könnten<br />
sowohl ein Produktkonzeptmodell<br />
als auch Teile zum<br />
Testen der Form- und Passgenauigkeit<br />
drucken. Eine industrielle<br />
CNC-Maschine oder<br />
eine Spritzgusspresse könnte<br />
serienfertige technische Teile<br />
fertigen. Kostenblöcke: Vorlaufinvestitionen,<br />
Maschinen-<br />
36 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Dienstleister<br />
Bild 3: Direktes Metall-Lasersintern<br />
kauf, qualifiziertes Personal<br />
und Lagerung von Werkstoffen.<br />
• Großserienhersteller konzentrieren<br />
sich zumeist auf Spritzguss<br />
und CNC-Bearbeitung.<br />
Hohe Volumina, oft auch in Millionenhöhe,<br />
ermöglichen geringe<br />
Stückpreise. Diese Anbieter sind<br />
überlegen, wenn es gilt, durch<br />
Hochgeschwindigkeitsfertigung<br />
identischer Teile Zeit und Geld<br />
zu sparen. Allerdings kann dies<br />
mit hohen technischen Anfangskosten<br />
verbunden sein.<br />
• Die Wahl des Lieferpartners<br />
ist erfolgsentscheidend, wenn<br />
es um Prototypenherstellung<br />
oder Serienfertigung geht, egal,<br />
ob es sich um ein einmaliges<br />
Projekt oder den Aufbau einer<br />
langfristigen Geschäftsbeziehung<br />
handelt – Zulieferer müssen<br />
jederzeit allen Anforderungen<br />
gerecht werden; der<br />
Einkauf sollte sich darum einen<br />
Überblick über den Anbietermarkt<br />
verschaffen.<br />
Beispiele aus der Praxis<br />
Individuelles<br />
Schädelimplantat<br />
Ein Patient benötigte ein großes<br />
Schädelimplantat (Bild 4). Dieses<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
musste zeitnah gefertigt werden<br />
und viele Anforderungen erfüllen:<br />
• exakte Passform<br />
• gute Verträglichkeit<br />
• Unterstützung des Heilungsverlaufs<br />
• Integration der biologischen<br />
Funktion<br />
• Durchlässigkeit von Flüssigkeiten<br />
• und gute Wärmeableitung,<br />
damit das Gehirn bei Sonne<br />
nicht übermäßig erwärmt wird.<br />
Nach gründlicher Überlegung<br />
entschied man sich für eine<br />
poröse Struktur aus Titan. Das<br />
gitterförmige Implantat ist in der<br />
Lage Flüssigkeiten durchzulassen,<br />
nicht so viel Wärme aufzunehmen<br />
und gut zu verwachsen.<br />
Die Poren selbst sind 1 mm groß,<br />
die Stegbreite beträgt 0,2 mm.<br />
Dies ist ein klassischer Anwendungsfall<br />
für die Additive Fertigung.<br />
Die schichtweise Fertigung<br />
erfolgte mit einem Laser, der das<br />
Titan Schicht für Schicht aushärtete.<br />
Danach wurde das Implantat<br />
gründlich gereinigt, sodass es<br />
im medizinischen Bereich eingesetzt<br />
werden konnte und absolut<br />
keimfrei war.<br />
Das Ergebnis war ein perfekt<br />
sitzendes Implantat, dass nach<br />
ca. drei Wochen im Operationssaal<br />
zur Verfügung stand. Die OP<br />
im Mai 2014 verlief reibungslos.<br />
Der Patient konnte bereits nach<br />
zwei Tagen die Klinik verlassen.<br />
Die Wunde war nach drei Wochen<br />
verheilt. Komplikationen traten bis<br />
heute nicht auf.<br />
Komplexe Strukturen<br />
In der Luft- und Raumfahrttechnik<br />
sind alle Konstruktionen<br />
durch außergewöhnliche Belastbarkeit<br />
bei geringstem Gewichtsund<br />
Platzbedarf geprägt. Die steigende<br />
Nachfrage nach E-Antrieben<br />
bringt weitere Herausforderungen.<br />
ISAR Getriebetechnik<br />
konstruierte ein feinadriges<br />
Bild 4: Schädelimplantat aus Titan<br />
Kanalsystem mit Austrittsdüsen<br />
für Öl, das per Pumpendruck<br />
transportiert wird. Das Anlegen<br />
und die Darstellung des Systems<br />
im 3-D CAD-System Creo zeigte<br />
zunächst die theoretische Lösung<br />
auf. Anschließend war ein belastbarer<br />
Prototyp gefragt. Herkömmliche<br />
CNC-Fertigungsverfahren<br />
schieden aus, da viele Stellen<br />
der komplexen Geometrie<br />
mit Fräsern nur schwer erreichbar<br />
sind oder umständliche Konstruktionen<br />
erfordern. ISAR entscheid<br />
sich für den 3D-Druck.<br />
Zum Einsatz kam ein Metallsinterverfahren.<br />
Die Durchführung<br />
des Auftrags betrug gerade mal<br />
15 Werktage.<br />
Sofortige Erkenntnisse –<br />
rasche Entwicklung<br />
Die ersten Prototypen brachten<br />
umgehend wichtige Erkenntnisse.<br />
Die zweite Entwicklungsschleife<br />
schaffte unter anderem<br />
breite Ausgänge zur Säuberung<br />
der Kanäle sowie wieder verschließbare<br />
Inserts. Zudem wurde<br />
die Wandstärke an einzelnen<br />
Bereichen verdickt, um die Stabilität<br />
zu erhöhen. Während der<br />
Revisionen konnten u. a. wichtige<br />
Hinweise zur fertigungsgerechten<br />
Konstruktion mit speziellen<br />
Stützgeometrien gegeben werden.<br />
ISAR verfügt nun über eine<br />
funktionierende Einheit bestehend<br />
aus Motor, Getriebe, integrierter<br />
Pumpe und Ausgangsflansch.<br />
In der nächsten Entwicklungsstufe<br />
wälzt die Pumpe nicht nur<br />
das Getriebeöl um, sondern sie<br />
kühlt zugleich den Motor mit. ◄<br />
37
Bedienen und Visualisieren<br />
User Experience – Hype oder<br />
Wettbewerbsvorteil?<br />
Bild 1: Aufbau eines HMIs<br />
Die Begriffe Usability und User<br />
Experience (UX) sind in aller<br />
Munde. Sind es die neuen Schlagworte<br />
oder sind diese Eigenschaften<br />
bei der Geräteentwicklung<br />
ein Muss – notwendig – oder<br />
von Vorteil? Oder ist Usability die<br />
Antwort auf die Bedienung immer<br />
komplexer werdender Geräte? Die<br />
Interaktionen zwischen Mensch<br />
und Maschine nehmen signifikant<br />
zu und somit steigt auch die<br />
Bedeutung der Mensch-Maschine-<br />
Schnittstelle, dem HMI (Human<br />
Machine Interface).<br />
erreichen. Sie ist damit eng verwandt<br />
mit dem umgangssprachlich<br />
geläufigeren Begriff der Benutzerfreundlichkeit<br />
sowie dem breiter<br />
gefassten Konzept der User<br />
Experience (UX). „<br />
In der Medizintechnik ist die<br />
Usability fest in den Regulatorien<br />
verankert – also ein Muss.<br />
Hinzu kommt der Faktor Sicherheit,<br />
d. h. Fehlbedienungen müssen<br />
möglichst ausgeschlossen<br />
werden, damit keine Personen<br />
gefährdet werden oder verletzt<br />
werden können.<br />
richtung. Dazu zählen auch Software<br />
und IT-Systeme“.<br />
User Experience basiert also<br />
auf der Usability, ergänzt um<br />
ästhetische und emotionale Faktoren.<br />
Es geht darum, wie der Nutzer<br />
das Gerät wahrnimmt und findet,<br />
also dem Look&Feel. Gefällt<br />
Autor: Daniel Piper, Head of<br />
Marketing<br />
Garz und Fricke GmbH<br />
www.garz-fricke.com<br />
Usability Definition<br />
Usability bedeutet Gebrauchstauglichkeit<br />
oder Benutzerfreundlichkeit.<br />
Zitat Wikipedia: „Gebrauchstauglichkeit<br />
bezeichnet nach DIN EN<br />
ISO 9241-11 das Ausmaß, in dem<br />
ein Produkt, System oder ein<br />
Dienst durch bestimmte Benutzer<br />
in einem bestimmten Anwendungskontext<br />
genutzt werden<br />
kann, um bestimmte Ziele effektiv,<br />
effizient und zufriedenstellend zu<br />
User Experience UX<br />
Definition<br />
Zitat Wikipedia: „Der Begriff<br />
User Experience (Abkürzung UX,<br />
deutsch wörtlich Nutzererfahrung,<br />
besser Nutzererlebnis oder Nutzungserlebnis<br />
– es wird auch häufig<br />
vom Anwendererlebnis gesprochen)<br />
umschreibt alle Aspekte der<br />
Erfahrungen eines Nutzers bei<br />
der Interaktion mit einem Produkt,<br />
Dienst, einer Umgebung oder Ein-<br />
Bild 2: Santaro 7 Zoll boxed<br />
38 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Bedienen und Visualisieren<br />
Bild 3: Perfekt in das Design des Infors HT-Bioreaktors<br />
integriert: Komplett eingepasstes Display mit weißem Rahmen<br />
ihm das Design, also Form, Farbe<br />
und Material? Sieht das Gerät edel<br />
aus? Fühlt sich der Anwender<br />
vom Design angesprochen? Aber<br />
Aussehen alleine reicht nicht aus.<br />
Das Gerät muss gebrauchstauglich<br />
sein. Die Akzeptanz wird beispielsweise<br />
durch ein positives<br />
Erlebnis während des Bedienens<br />
erzeugt. Erfolgreich sind Geräte<br />
nur dann, wenn sie vom Benutzer<br />
angenommen werden.<br />
Und hier kommt das HMI ins<br />
Spiel. Es ist die Schnittstelle<br />
zum Gerät oder der Maschine.<br />
Alle „Kommunikation“ läuft darüber,<br />
egal ob es sich um Steuerung,<br />
Dateneingabe, Statistiken,<br />
usw. handelt. Das HMI entscheidet<br />
maßgeblich, ob der Nutzer<br />
ein Gerät akzeptiert oder nicht.<br />
Usability und HMI<br />
Gerne werden Schlagworte wie<br />
„einfach zu bedienen“, „ intuitiv“,<br />
„effektiv“ usw verwendet. Doch<br />
was steckt hinter diesen Begriffen?<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
Intuitiv bedeutet selbsterklärend<br />
und wenn etwas intuitiv ist,<br />
ist es auch einfach zu bedienen.<br />
Der Nutzer benötigt keine oder<br />
nur geringe Einarbeitung und kann<br />
sich das Lesen einer Bedienungsanleitung<br />
sparen. Die Oberfläche<br />
ist so gestaltet, dass er anhand der<br />
Icons das Gerät bedienen kann<br />
und zum Ziel kommt. Kommt er<br />
nicht weiter, erhält er Unterstützung<br />
in Form von online-Erklärungen<br />
in Text- oder Sprachform,<br />
die ihn Schritt für Schritt zum Ziel<br />
führen. Unterstützend können an<br />
dieser Stelle auch Videos eingesetzt<br />
werden.<br />
Intuitiv orientiert sich an den<br />
Anforderungen und Fähigkeiten<br />
des Benutzers. Diese haben sich<br />
im Laufe der Zeit verändert. Heute<br />
besitzen die meisten Menschen<br />
ein Smartphone und benutzen es<br />
täglich. Die Oberfläche und die<br />
Bedienung sind ihnen vertraut.<br />
So soll auch das zu bedienende<br />
Gerät sein und die Möglichkeiten<br />
und Funktionen des Smartphones<br />
abbilden. Beeindruckend beim<br />
Smartphone ist, dass die unterschiedlichsten<br />
Altersklassen und<br />
Kulturen gut damit zurechtkommen<br />
und es gerne nutzen. Dies<br />
wäre auch für die Medizingeräte<br />
am Arbeitsplatz wünschenswert.<br />
Dies bedeutet:<br />
• Die Oberfläche muss klar strukturiert<br />
sein. Der Anwender darf<br />
nicht durch zu viele Interaktionselemente<br />
überfordert werden.<br />
• Icons erleichtern die Bedienung,<br />
weil der Anwender ein<br />
Bild schneller erfasst als Text<br />
und es sich besser merken<br />
kann. Außerdem sind die Icons<br />
selbsterklärend und sprachunabhängig.<br />
• Funktionsorientierter Aufbau:<br />
Die Software muss den Anwender<br />
bei seinen Arbeitsabläufen<br />
unterstützen.<br />
• Der Anwender möchte schnell<br />
zu seinem Ziel kommen<br />
• Die Eingaben müssen schnell<br />
umgesetzt werden<br />
• Das Öffnen weiterer Dialoge<br />
oder Oberflächen muss schnell<br />
gehen<br />
• Der Touchscreen soll ein klares<br />
Feedback bei der Bedienung<br />
geben<br />
Situationsabhängige<br />
Anforderungen<br />
Das HMI als Kommunikationsschnittstelle<br />
zwischen Mensch und<br />
Maschine kann in der Medizintechnik<br />
sehr vielseitig eingesetzt werden,<br />
beispielsweise als Eingabeterminal<br />
auf dem Visitenwagen<br />
oder im Stationszimmer, als Display<br />
mit Interaktion im Operationssaal,<br />
zur Bedienung eines Laborgerätes,<br />
in Systemen zur Patientenüberwachung,<br />
in Behandlungssystemen<br />
oder in medizinischen<br />
Geräten für den Heimgebrauch.<br />
Die Anforderungen an ein HMI<br />
richten sich nach dem bestimmungsgemäßen<br />
Gebrauch, dem<br />
Einsatzbereich und den Kenntnissen<br />
des Bedieners und seinen<br />
Vorlieben. Entscheiden ist,<br />
dass vor Beginn der Entwicklung<br />
alle Anforderungen klar definiert<br />
sind. Die Fragen, wie der Anwender<br />
sich verhält bzw. arbeitet und<br />
was er benötigt müssen vollständig<br />
beantwortet sein. Zusätzlich<br />
gilt für die Medizintechnik, dass<br />
die Touchscreens sicher, zuverlässig<br />
und korrekt in Echtzeit auf<br />
die Eingaben reagieren. Wasserspritzer<br />
und Schmutz dürfen nicht<br />
zu Fehleingaben führen.<br />
Bedienung<br />
Die Eingabe kann auf unterschiedliche<br />
Weise erfolgen: über<br />
Tastatur und Maus oder Touchpad.<br />
Diese Geräte werden jedoch in<br />
zunehmendem Maße vom Touchscreen<br />
abgelöst, da er deren Funktionen<br />
mit abdeckt. Somit ist nur<br />
ein Gerät zu bedienen, zu desinfizieren<br />
oder zu reinigen. Dies<br />
vereinfacht die Durchführung der<br />
Hygiene und spart Platz.<br />
Die Eingabe durch Gesten<br />
erweitert den Funktionsumfang.<br />
Soll die Eingabe berührungslos<br />
erfolgen, weil beispielsweise der<br />
Operateur die Hände nicht frei<br />
hat, erfolgt sie auch über Sprache.<br />
Anschließend gibt das Gerät visuell,<br />
akustisch oder durch Vibration<br />
Feedback. Dies gibt dem Benutzer<br />
Sicherheit.<br />
Besonders betont werden muss,<br />
dass Fehlbedienungen und Fehlinterpretationen<br />
unbedingt ausgeschlossen<br />
werden. Kommen beispielsweise<br />
Wasserspritzer auf<br />
den Bildschirm, darf dies nicht<br />
zum Auslösen einer Aktion führen.<br />
Außerdem muss die Eingabe<br />
auch bei einer nassen Oberfläche<br />
möglich sein.<br />
Usability ist nicht nur<br />
Eingabe<br />
Zur Usability gehören auch<br />
Themen wie<br />
• Hygiene<br />
• Schnittstellen<br />
• Rechenleistung<br />
• Bildgebung<br />
• Langzeitverfügbarkeit<br />
Reinigung und Hygiene<br />
Infektionsprävention ist eine der<br />
wichtigsten Aufgaben im Krankenhaus<br />
und in den Arztpraxen.<br />
Deshalb ist eine der wichtigsten<br />
Anforderungen in der Medizin-<br />
39
Bedienen und Visualisieren<br />
Bild 4: Die Software-Oberfläche ist so aufgebaut, dass alle wichtigen Parameter zu einem Thema auf einem Blick zu sehen sind<br />
und Labor technik die Hygiene.<br />
Die Komponenten müssen leicht,<br />
schnell und rückstandsfrei zu reinigen<br />
sein und dabei resistent<br />
gegen Desinfektions- und Reinigungsmittel,<br />
Laugen und Säuren.<br />
Auf Anfrage ist auch eine antimikrobielle<br />
Beschichtung möglich,<br />
um die Anzahl der Bakterien,<br />
Viren und Pilze von vornherein<br />
zu minimieren. Ein geschlossenes<br />
Gehäuse schützt alle Komponenten<br />
vor Verunreinigung. Bündige<br />
Oberflächen, ein abgedichteter<br />
Übergang zwischen Gehäuse und<br />
Touchglas, leicht zu reinigende<br />
Materialien wie Edelstahl und lüfterlose<br />
Recheneinheiten unterstützen<br />
die Hygiene. Die Reinigung<br />
muss im laufenden Betrieb<br />
möglich sein. Bei dem Gehäusedesign<br />
sind Schutzklassen bis<br />
IP69K möglich.<br />
Performance und<br />
Schnittstellen<br />
Der Rechner muss mit ausreichend<br />
Leistung versehen werden,<br />
um alle gestellten Aufgaben erfüllen<br />
zu können, dabei aber gleichzeitig<br />
möglichst wenig Strom verbrauchen<br />
und Wärme abgeben<br />
und bevorzugt lüfterlos laufen.<br />
Dabei kann es sich um das einfache<br />
Anzeigen von Messwerten<br />
handeln, bis hin zu aufwendigen<br />
Grafiken als Ergebnis einer komplexen<br />
Analyse. Heute ist es oft<br />
erforderlich, dass Arbeitsliste,<br />
Workflows, Steuerung von Prozessen<br />
usw, geladen und dann<br />
abgearbeitet werden. Dies muss<br />
innerhalb einer akzeptablen Zeit<br />
erfolgen.<br />
Ein schneller Wechsel zwischen<br />
den Dialogen ist ebenso notwendig,<br />
wie das Wechseln zwischen<br />
den einzelnen Sprachen on-thefly.<br />
Dies alles benötigt Rechenleistung.<br />
Ist diese nicht ausreichend,<br />
behindert es den Anwender<br />
bei seiner Arbeit.<br />
Die meisten Medizingeräte<br />
sind heute in ein Kommunikationsnetz<br />
eingebunden, d. h. sie<br />
müssen netzwerkfähig sein. Wichtig<br />
kann auch eine Verbindung in<br />
die Cloud sein zum Abspeichern<br />
oder Abrufen von Daten. Hierbei<br />
ist neben der Unterstützung der<br />
gängigen Protokolle und ihren<br />
Schnittstellen eine strikte Einhaltung<br />
von Datenschutzvorgaben<br />
und Datensicherheit Voraussetzung,<br />
speziell wen es sich um<br />
sensible Daten handelt. Alternativ<br />
können Daten auch im Gerät<br />
selbst gespeichert und verarbeitet<br />
werden, die Garz & Fricke HMIs<br />
verfügen hierfür über genügend<br />
Performance-Reserven.<br />
Bildgebung<br />
Die Bildgebung ist ein weiteres<br />
wichtiges Thema für die Usability.<br />
Auch hier sind die Anforderungen<br />
der einzelnen Medizintechnikgeräte<br />
sehr unterschiedlich. In der<br />
Diagnostik beispielsweise bei der<br />
Befundung in der Histologe werden<br />
hochauflösende Bilder gefordert.<br />
Diese müssen auch nach<br />
dem Zoom noch gut und klar<br />
erkennbar sein. Im Operationssaal<br />
kommt noch der Anspruch<br />
nach Farbechtheit dazu. Optimal<br />
ist hier die Darstellung mit<br />
4K bei vollem Farbumfang und<br />
hohen Kontrastraten. Ein antireflektierendes<br />
Schutzglas erhöht<br />
die Lesbarkeit genau wie ein weiter<br />
Ablesewinkel und verbessert<br />
so den Bedienkomfort.<br />
Langzeitverfügbarkeit<br />
Im medizinischen Bereich und<br />
in den Labors werden die Geräte<br />
oft über einen sehr langen Zeitraum<br />
eingesetzt. In dieser Zeit<br />
müssen sie einwandfrei funktionieren.<br />
Allerdings lässt es sich auch<br />
hier nicht vermeiden, dass Innovationen<br />
wie neue Schnittstellen,<br />
neue Kommunikationsprotokolle<br />
etc. neue Gerätegenerationen<br />
erforderlich machen. Hierzu muss<br />
das Upgrade bzw. Replacement<br />
möglichst im Sinne von Form-fit-<br />
Function erfolgen können. Dies<br />
gilt auch für das Re-Design bei<br />
Bug-fixing, Anpassungen und<br />
neuen Features.<br />
Zum Lifecycle Mangement<br />
gehört auch der prozesssichere<br />
Umgang mit Komponentenabkündigungen.<br />
Wenn Komponenten<br />
nicht mehr lieferbar sind, muss<br />
es möglich sein diese zu ersetzen,<br />
ohne dass das gesamte<br />
Gerät neu designt werden muss<br />
40 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Bedienen und Visualisieren<br />
Bild 5: Kalibrierung: Die Software des Infors HT führt den Anwender anhand eines Flowcharts durch die Kalibrierung<br />
oder Zulassungen bzw. Zertifizierungen<br />
erneuert werden müssen.<br />
Beispiele<br />
Die folgenden Beispiele zeigen<br />
die Komplexität und die gestiegenen<br />
Anforderungen bei der<br />
Bedienung von Medizintechnikgeräten.<br />
Daran wird deutlich, wie<br />
wichtig Usability ist.<br />
Notfalllabor in der Klinik<br />
In einem Notfalllabor einer Klinik<br />
sind die Anforderungen an<br />
eine einfache Bedienung besonders<br />
hoch. Hier geht es darum,<br />
dass die benötigten Werte schnell<br />
für die Diagnose vorliegen. In<br />
einer Notfallsituation zählt jede<br />
Sekunde. Da muss das Laborgerät<br />
schnell, einfach und sicher bedienbar<br />
sein. In dieser Situation<br />
ist es dem Personal nicht zuzumuten,<br />
eine Bedienungsanleitung<br />
zu lesen oder sich mühsam durch<br />
viele Menüpunkte zu kämpfen.<br />
Erschwerend kommt noch hinzu,<br />
dass in einem Laborbereich meist<br />
mehrere unterschiedliche Analysegeräte<br />
bedient werden müssen,<br />
um alle erforderlichen Werte zu<br />
erhalten. Leider haben diese meistens<br />
unterschiedliche Bedienoberflächen.<br />
Hier muss der User<br />
durch eine klare Menüführung und<br />
Workflows unterstützt werden.<br />
Fehleingaben<br />
Fehler sind menschlich, können<br />
aber zu gefährlichen Situationen<br />
für den Patienten führen und<br />
müssen weitestgehendst verhindert<br />
werden. Dies wird am Beispiel<br />
eines Perfusors (Dosierpumpe<br />
zur intravenösen Verabreichung<br />
von Medikamenten) deutlich. Der<br />
Patient soll über einen bestimmten<br />
Zeitraum ein Medikament intravenös<br />
verabreicht bekommen.<br />
Dafür wird die Fördermenge eingegeben.<br />
Vertippt sich jetzt der<br />
Anwender und gibt anstatt 100<br />
Mikroliter die Zahl 1000 ein, darf<br />
die große Zahl nicht einfach kommentarlos<br />
übernommen werden,<br />
sondern es muss ein Warnhinweis<br />
erscheinen, der nachfragt,<br />
ob diese Zahl richtig ist.<br />
Patient in der häuslichen<br />
Umgebung<br />
Besondere Aufmerksamkeit ist<br />
dem HMI in einem Gerät zu widmen,<br />
das der Patient zu Hause<br />
alleine anwendet. Er benötigt es<br />
zur Unterstützung seiner Gesundheit,<br />
sei es bei der Genesung oder<br />
zur Bewältigung des Alltags. Er hat<br />
keinerlei Fachkenntnisse und meist<br />
nur eine kurze Einweisung erhalten.<br />
Dann muss er zuhause alleine<br />
zurechtkommen. Also muss das<br />
Gerät über die grafische Oberfläche<br />
des HMI einfach und vor allem<br />
sicher zu bedienen sein. Der Patient<br />
muss sich bei der Bedienung<br />
sicher fühlen und Vertrauen entwickeln.<br />
Es dürfen also keine Fehlbedienungen<br />
möglich sein. Sind<br />
sie nicht hard- oder softwaretechnisch<br />
zu verhindern, muss das<br />
Risiko so minimiert werden, z. B.<br />
durch Warnungen, oder der Patient<br />
zur richtigen Bedienung angeleitet<br />
werden, so dass er nicht zu<br />
Schaden kommt.<br />
Beispiel Automatisches<br />
Tablettendosiersystem<br />
Wenn ein Patient nicht mehr<br />
in der Lage seine Medikamente<br />
selbst zu dosieren und regelmäßig<br />
einzunehmen, aber weiterhin<br />
selbstbestimmt zu Hause<br />
leben möchte, braucht er Unterstützung.<br />
Diese erhält er durch<br />
ein automatisches Tablettendosiersystem,<br />
das über ein HMI<br />
bedient wird. Das Gerät meldet<br />
mit einem Signalton zur gegebenen<br />
Zeit, dass jetzt Tabletten<br />
eingenommen werden müssen.<br />
Der Patient hat nur eine Bestätigungsmöglichkeit<br />
am Touchscreen.<br />
Dann erhält er eine visuelle<br />
Rückmeldung und die Tabletten.<br />
Versucht er die Tabletten ein<br />
zweites Mal anzufordern, erhält er<br />
eine Fehlermeldung. Wenn er über<br />
einen längeren Zeitraum die Aufforderung<br />
zur Medikamenteneinnahme<br />
ignoriert, werden der Arzt<br />
oder Angehörige benachrichtigt.<br />
Geht der Medikamentenvorrat zur<br />
Neige, werden automatisch der<br />
Arzt und die Apotheke informiert.<br />
In diesem Beispiel geht die Funktion<br />
des Gerätes über die reine<br />
Eingabe hinaus. Es muss eine<br />
Verbindung zum Internet hergestellt<br />
sein und über die Software<br />
muss das Gerät in der Lage sein,<br />
die Situation zu erkennen und entsprechend<br />
zu reagieren. Dies ist<br />
auch eine Art Usability.<br />
Umsetzung in der Praxis<br />
Dieses Beispiel zeigt, wie<br />
umfangreich die Anforderungen<br />
für Usability sein können. Garz<br />
und Fricke realisierte für Infors HT,<br />
einem Hersteller von Bioreaktoren,<br />
eine passende Bedieneinheit für<br />
seinen neuen MiniReaktor. Dieser<br />
ist sehr vielseitig einsetzbar:<br />
von der Kultivierung der Mikroorganismen<br />
bishin zur Produktion<br />
chemischer Substanzen. Die Bedieneinheit<br />
dient der Anzeige und<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
41
Bedienen und Visualisieren<br />
Bild 6: Das BSN Curasul ist ein Gerät für die Homecare-Anwendung. Hier werden die Ereignisse<br />
protokollarisch dargestellt<br />
Überwachung diverser Parameter.<br />
Bei Überschreiten bestimmter<br />
Grenzwerte werden Alarme ausgelöst.<br />
Gefordert ist hier ein<br />
schnelles Eingreifen in den Prozess.<br />
Außerdem ist das Gerät in<br />
ein Netzwerk eingebunden und<br />
kommuniziert mit anderen Bioreaktoren.<br />
Analysen, Auswertungen<br />
etc. sind ebenso gefordert.<br />
Alles muss auf einem kleinen<br />
Bildschirm mit 7 Zoll übersichtlich<br />
und gut lesbar dargestellt<br />
werden. Außerdem muss<br />
der Touch mit Handschuhen bedienbar<br />
sein.<br />
Garz und Fricke entschied sich<br />
für einen Santaro 7 Zoll boxed, das<br />
sich perfekt in den geplanten Bioreaktor<br />
integrieren lies und an alle<br />
weiteren Anforderungen problemlos<br />
angepasst werden konnte. Um<br />
die Bedienbarkeit mit Handschuhen<br />
zu gewährleisten und Gesten<br />
und Multi-Touch zu ermöglichen,<br />
kam ein kapazitives Display zum<br />
Einsatz, dessen Sensoren entsprechend<br />
manipuliert wurden.<br />
Die Zoom-Funktion war sehr wichtig,<br />
um Ausschnitte von Graphen<br />
vergrößern zu können. Der Touch<br />
wurde mit einem 3-mm dicken<br />
chemisch gehärteten Glas versehen,<br />
damit er allen Desinfektionsmitteln<br />
und anderen Chemikalien<br />
standhielt. Die rückseitige<br />
Bedruckung erfolgte gemäß<br />
der Kundenangaben. Außerdem<br />
musste sich das HMI nahtlos in<br />
einen vorgegebenen Ausschnitt<br />
einpassen, damit keine unhygienischen<br />
Kanten oder Rillen entstanden.<br />
Als Design-Highlight verwendete<br />
man auf Kundenwunsch<br />
einen weißen anstatt schwarzen<br />
Rahmen. So fügte sich das HMI<br />
harmonisch in das Gerät ein.<br />
Da der Minireaktor Teil einer<br />
Bioprozessplattform-Software<br />
für Planung, Steuerung und Analyse<br />
von Bioprozessen ist, benötigte<br />
er entsprechende Schnittstellen<br />
und Anschlüsse, die der<br />
Santaro serienmäßig bietet. Sie<br />
integriert Workflows, Wissen, Big<br />
Data und die Geräte in einer Plattform.<br />
Außerdem muss der Rechner<br />
des HMIs die Rechenleistung<br />
bereitstellen, um alle Aufgaben zu<br />
lösen. Da hier ein ARM-Prozessor<br />
verwendet wurde, verbraucht<br />
der Rechner nur wenig Energie.<br />
Die Standardvariante des Santaro<br />
enthält auch genügend Speicherkapazität.<br />
Linux, Yocto und Qt<br />
Garz und Fricke ist Spezialist<br />
im Anpassen der Betriebssysteme<br />
und Grafikbibliotheken. Auf Basis<br />
von Linux mit Yocto und Qt liefert<br />
das Unternehmen die Software<br />
so, dass die Anwendungsentwickler<br />
sich um das perfekte Zusammenspiel<br />
der Betriebssystemtreiber<br />
und der Hardware nicht weiter<br />
kümmern müssen. Yocto zeichnet<br />
sich dabei durch eine leistungsfähige<br />
standardisierte Architektur<br />
aus, die sehr anpassungsfähig ist.<br />
Die große Anzahl an verfügbaren<br />
Bibliotheken ermögliche eine einfache<br />
Konfiguration, die sich gut<br />
dokumentieren lässt. Daraus<br />
kann man ein Image erzeugen,<br />
dass sich jederzeit versionsgetreu<br />
reproduzieren lässt. Und die<br />
umfangreichen Release-Notes mit<br />
detaillierter Auflistung verwendeter<br />
Software und Lizenzen helfen<br />
aufgrund der Nachverfolgbarkeit<br />
in Bezug auf die eingesetzten<br />
Versionen zudem bei der medizinischen<br />
Zulassung.<br />
Unterstützung verkürzt<br />
Time-to-Market<br />
Die immer komplexer werdenden<br />
Geräte, die unüberschaubare<br />
Fülle an Komponenten und<br />
die steigenden Erwartungen der<br />
Benutzer erfordern ein hohes<br />
Maß an Erfahrung, um ein optimales<br />
HMI zu entwickeln und zu<br />
produzieren. Alle Komponenten<br />
müssen aufeinander abgestimmt<br />
sein, um eine hohe Performance<br />
und Zuverlässigkeit bei erwarteter<br />
Benutzerfreundlichkeit zu<br />
erreichen. Hilfreich ist hierbei die<br />
Unterstützung durch einen Spezialisten,<br />
wie beispielsweise Garz<br />
und Fricke. Die Kernkompetenz<br />
des Unternehmens ist die kundenspezifische<br />
Entwicklung und<br />
Fertigung. Produziert werden seit<br />
1992 Embedded Hard- und Softwarelösungen.<br />
Am Standort Hamburg<br />
befindet sich alles, was man<br />
zur Geräteentwicklung und Produktion<br />
braucht. Dies bedeutet<br />
Flexibilität, kurze Wege und Effizienz<br />
bei gleichzeitig hoher Fertigungstiefe<br />
und Qualitätskontrolle<br />
– Made in Germany!<br />
Durch die Unterstützung eines<br />
Dienstleisters kann sich der Hersteller<br />
auf seine Kernkompetenzen<br />
konzentrieren und kauft das Know-<br />
How des Embedded HMI Spezialisten<br />
ein. Dies spart Zeit bei der<br />
Entwicklung und verkürzt so die<br />
Time-to-Market. Außerdem profitiert<br />
er von der Erfahrung des<br />
Dienstleisters und dessen meist<br />
hochmodernes Equipment. Garz<br />
und Fricke kümmert sich auch um<br />
ausreichendes Testen des HMIs<br />
und dessen Zulassungen.<br />
Fazit<br />
Usablility und User Experience<br />
sind keine Modeerscheinungen,<br />
sondern wichtige Eigenschaften,<br />
die zum Erfolg eines Gerätes beitragen.<br />
Wenn der Anwender das<br />
Gerät nicht akzeptiert, wird es<br />
kein Erfolg werden und sich im<br />
Markt nicht durchsetzen. Eine<br />
Komponente, die bei der Usability<br />
eine entscheidende Rolle spielt,<br />
ist das Human Machine Interface<br />
als Schnittstelle zwischen<br />
Mensch und Maschine. Verfügt<br />
der Hersteller auf diesem Gebiet<br />
nicht über ausreichende Kenntnis<br />
ist es ratsam einen Spezialisten<br />
zu konsultieren. So kann sich der<br />
Hersteller auf seine Kernkompetenzen<br />
konzentrieren und erhält<br />
zeitnah ein optimal auf ihn zugeschnittenes<br />
HMI. Dieses Vorgehen<br />
verkürzt die Time-to-Market<br />
deutlich. ◄<br />
42 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Komponenten<br />
Extrem schlankes und schnelles Display für Digitale Sucher und<br />
Datenbrillen<br />
OLED-Mikrodisplays von Sony<br />
Semiconductor Solutions sind<br />
hochqualitative Miniatur-Videodisplays<br />
und eignen sich vor allem<br />
für digitale Kamerasucher, Wearables<br />
und 3D-Geräte in Virtual<br />
und Augmented Reality. Die aus<br />
Si-Wafer-Substraten bestehenden<br />
Displays sind sehr dünn, flexibel<br />
und bieten eine hohe Helligkeit<br />
bei geringerer Leistungsaufnahme.<br />
Mit dem neuen M-OLED-<br />
Modul ECX334C bietet Sony eine<br />
platzsparende Lösung mit hoher<br />
Auflösung und schneller Reaktionszeit<br />
bei verdoppelter Lichtleistung<br />
gegenüber bisherigen<br />
Modellen. Das M-OLED-Display<br />
ist bei Framos erhältlich.<br />
Klein und leistungsfähig<br />
Das ECX334C ist ein sehr<br />
kleines Aktivmatrix-OLED-Panelmodul<br />
auf Basis von einkristallinem<br />
Siliziumsubstrat. Mit einer<br />
Größe von 0,39“ und einer Diagonale<br />
von 1 cm verfügt es über<br />
eine XGA-Auflösung mit 1024 x<br />
768 Pixeln. Das OLED-Modul<br />
verfügt sowohl einen integrierten<br />
Panel-Treiber als auch einen Logik-<br />
Treiber und stellt damit eine kleine<br />
und flexible Displaylösung dar.<br />
Das Display hat einen sehr breiten<br />
Farbraum und eine extrem<br />
kurze Reaktionszeit im Bereich<br />
von Mikrosekunden. Mit einer<br />
Farbtiefe von 24 Bit und einer<br />
maximalen Leuchtdichte von<br />
bis zu 500 cd/m 2 ist die Leuchtdichte<br />
mehr als doppelt so stark<br />
wie bei vorherigen Modellen.<br />
Das EX334XC hat einen Stromspar-Modus<br />
und kann aus allen<br />
vier Richtungen (links / rechts/<br />
oben / unten) scannen. Das Display<br />
lässt sich über sub-LVDSoder<br />
120p-LVDS-Schnittstellen<br />
problemlos in Applikationen und<br />
OEM-Geräte integrieren.<br />
Sibel Yorulmaz-Cokugur, Line<br />
Manager für Sony Semiconductor<br />
Solutions bei Framos erklärt,<br />
welche Anwendungen von den<br />
M-OLED-Displays profitieren:<br />
„Durch die geringe Größe, die<br />
hohe Geschwindigkeit sowie Helligkeit<br />
eignet sich das ECX334C-<br />
Display von Sony für viele potenzielle<br />
M-OLED-Anwendungen in<br />
der Industrie und Verbraucherelektronik.<br />
Insbesondere wird<br />
es als elektronischer Sucher für<br />
Broadcast- und Consumer-Kameras<br />
sowie für Datenbrillen in der<br />
industriellen Wartung und weitere<br />
tragbare 3D-Geräte empfohlen.<br />
Das ECX334C-Display hat eine<br />
sehr natürliche Farbwiedergabe<br />
und eine ausgezeichnete Bewegtbild-Qualität.<br />
Profi-Ferngläser und<br />
Teleskope profitieren ebenfalls<br />
von der M-OLED-Technologie.“<br />
FRAMOS GmbH<br />
www.framos.com<br />
Unbegrenzter Fluss - Der Konnektor für den nadelfreien Zugang<br />
Die nSyte Serie nadelfreier Konnektoren<br />
ist für Anwendungen mit hoher Durchflussrate<br />
in der Infusionstherapie konzipiert. Der<br />
gerade Flusskanal ermöglicht eine unbegrenzte<br />
Durchflussrate im System sowie<br />
eine einfache Spülung. Die leicht abwischbare<br />
Membran schließt bündig mit dem Ventilrand<br />
ab und sorgt so für eine ebene, leicht<br />
desinfizierbare Oberfläche. Zudem bietet<br />
die Membran eine mikrobielle Barriere. Das<br />
Ventil ist insbesondere in der Intensivmedizin<br />
unter erhöhten Hygienevorschriften einsetzbar.<br />
Der Konnektor verfügt über eine Rückflussbeständigkeit<br />
von 30PSI (2 Bar) und<br />
bietet ein leackagefreies Handling. nSyte ist<br />
derzeit als einzelnes nadelfreies Ventil und<br />
als Y-Variante mit Seitenzugang erhältlich.<br />
Die N100 Version verfügt über einen ISO<br />
80369-7 konformen weiblichen Luer-Lock-<br />
Zugang sowie einen männlichen Luer-Lock<br />
als Abgang und weist durch ihren kurzen<br />
Körper ein minimales Totraumvolumen auf.<br />
Der N400 Y-Konnektor ist mit Schlauchanschlüssen<br />
für verschiedene Schlauchgrößen<br />
erhältlich. Der weibliche Luer-Lock-Zugang<br />
ist kompatible mit einem ISO 80369-7 männlichen<br />
Luer-Lock oder mit einem Luer-Slip.<br />
Bei der Herstellung dieser Ventile kommen<br />
Polykarbonate und Silikone zum Einsatz, die<br />
für medizinische Anwendungen zugelassen<br />
sind. Die qualitativ hochwertige nSyte Serie<br />
ist eine sichere und kosteneffiziente Lösung<br />
für herkömmliche Flüssigkeitsmanagementsysteme<br />
ebenso wie für den klinischen Einsatz<br />
in der Infusionstherapie. Als 5. Generation<br />
dieser nadelfreien Produktlinie liefert<br />
nSyte die bewährte Qualität und Verlässlichkeit,<br />
die Kunden von NP Medical als Hersteller<br />
kennen und schätzen gelernt haben.<br />
Compamed,<br />
Halle 8a, Stand H14<br />
MedNet GmbH<br />
www.medneteurope.com<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
43
Komponenten<br />
Pick&Hold-Module jetzt auch für höhere<br />
Leistungsklassen<br />
Pick&Hold-Module für Dreh- und Hubmagnete sorgen für eine optimierte Ansteuerung und verkürzen die<br />
Entwicklungszeit<br />
PHu-150<br />
Wie bereits das Pick&Hold-Modul PHu-24<br />
von Geeplus wird auch das neue PHu-150<br />
von einem Microcontroller gesteuert, der<br />
über eine Softwareoberfläche in der Entwicklungsphase<br />
genutzt werden kann, um<br />
optimale Einstellungen einfach und komfortabel<br />
zu eruieren. Ansteuerungsmöglichkeiten<br />
über Buttons und Diagnosetools für<br />
Strom, Einschaltdauer und Temperaturüberwachung<br />
sind in die Softwareoberfläche des<br />
Moduls integriert. Die Spitzenzeit, der Spitzenstrom<br />
und der Haltestrom können bei den<br />
PHu-Modulen über die Softwareoberfläche<br />
eingestellt und im Gerät dauerhaft gespeichert<br />
werden. In der Anwendung genügt für<br />
die Ansteuerung ein digitaler Eingang, der<br />
beim Schalten den Spitzenstrom für die eingestellte<br />
Zeit zur Verfügung stellt und dann<br />
auf den Haltestrom zurückschaltet. Für die<br />
Testphase kann der Aktuator über den PC<br />
ein- und ausgeschaltet werden.<br />
ACTRONIC – SOLUTIONS<br />
GmbH<br />
www.actronic-solutions.de<br />
Geeplus reagiert auf Kundenanfragen und erweitert<br />
die bereits verfügbaren Pick&Hold-Module um<br />
höhere Leistungsklassen mit bis zu 75 V DC Versorgungsspannung<br />
und Ausgangsströmen bis zu 24 A.<br />
Mit den Pick&Hold-Modulen von Geeplus werden<br />
induktive Lasten, vor allem die eigenen Dreh- und<br />
Hubmagneten, angesteuert. Die Kombination aus<br />
einstellbarem Spitzenstrom für eine definierte Zeit<br />
und des anschließenden Haltestroms erlaubt die<br />
Optimierung des elektrischen Aktuators auf die<br />
Anwendung.<br />
Die Optimierung kann sowohl in der Möglichkeit<br />
eines kleineren und damit leichteren und kostengünstigeren<br />
Aktuators oder auch in der Begrenzung<br />
des Temperaturanstiegs liegen. Gerade in Anwendungen<br />
in der Medizintechnik ist z. B. im Zusammenhang<br />
mit empfindlichen Flüssigkeiten wie Blut<br />
ein Temperaturanstieg im Gerät nicht erwünscht.<br />
Hier erlaubt das Pick&Hold-Modul, dass durch den<br />
Spitzenstrom am Anfang der Bewegung die meist<br />
ungünstige Kennlinie der Hubmagnete ausgeglichen<br />
wird und in der Haltephase, in der der Hubmagnet<br />
ohnehin eine deutlich höhere Kraft hat, der Strom<br />
auf den notwendigen Wert zurückschaltet werden<br />
kann. Dadurch ist die Erwärmung durch den Aktuator<br />
begrenzt. Hier ist vor allem die Kombination mit<br />
den sog. Push/Pull-Hubmagneten mit einer sehr<br />
steilen Kennlinie eine sehr wirkungsvoll.<br />
Integriertes Oszilloskop<br />
Das integrierte Oszilloskop zeigt den Stromverlauf<br />
über der Zeit. Mit Hilfe dieser Kurve können Rückschlüsse<br />
auf das Schaltverhalten gezogen werden.<br />
So zeigt z. B. eine Stromspitze den mechanischen<br />
Anschlag des Ankers an das Gehäuse des<br />
Magneten und auch das Zurückfedern und Settling<br />
des Magneten. Mit Hilfe dieser Kurven können die<br />
Parameter optimiert werden. Bei längerem Betrieb<br />
zeigt die Software auch Werte für den Einschalt zyklus<br />
und die Temperatur der elektronischen Schalter.<br />
Das PHu-150 kann bei 16 – 75 V DC betrieben werden<br />
und bietet einen maximalen Strom von 24 A DC.<br />
Für die Erstanwendung steht ein Kit mit Software<br />
und Programmierkabel zur Verfügung. Für Serienanwendungen<br />
kann das PHu-24 auch einzeln<br />
bezogen werden.<br />
Anwendungsbereiche<br />
Die Pick&Hold-Module von Geeplus sind vor allem<br />
für die Entwicklungsphase von Anwendungen mit<br />
Hubmagneten gedacht. Durch die Diagnosefunktionen<br />
helfen sie dem Ingenieur optimale Parameter<br />
für die Anwendung zu definieren, die dann<br />
zu einer schnellen und effektiven Entwicklung für<br />
die eigene Ansteuerungselektronik führen. Damit<br />
können in der Entwicklung Zeit und Geld gespart<br />
werden. ◄<br />
44 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Komponenten<br />
Modulares Fußschaltersystem: elektrisch oder drahtlos<br />
Für medizinische und industrielle<br />
Anwendungen hat<br />
Herga Technology (Vertrieb:<br />
Variohm) ein modulares<br />
System für Mehrfach-Fußschalter<br />
vorgestellt, mit dem<br />
sich auf vier Segmenten bis<br />
zu 12 Schalter kombinieren<br />
lassen. Jedes einzelne Segment<br />
bietet Platz für einen<br />
Schalter mit Pedal und einen<br />
oder zwei Balgtaster. Die<br />
elektrischen Anschlüsse werden<br />
in einem einzigen Kabel<br />
gefasst. Analog reicht zur<br />
drahtlosen Übertragung ein<br />
einziger Bluetooth-Sender.<br />
Das System bietet OEMs,<br />
Endanwendern und Maschinenbauern<br />
die Möglichkeit, ergonomische<br />
Fußschalter-Lösungen<br />
strikt anwendungsbezogen<br />
zusammenzustellen. Dazu hat<br />
Herga mehrere bereits im Einsatz<br />
erprobte Fußschalter-Serien mit<br />
einem Plattformkonzept zusammengeführt.<br />
Im Rahmen des<br />
modularen Systems stehen jetzt<br />
zusätzlich nützliche Zubehörkomponenten<br />
wie Schutzvorrichtungen,<br />
Tragegriffe und Grundplatten<br />
zur Verfügung. Bei medizinischen<br />
Anwendungen kommen<br />
Schalter mit Zulassungen nach<br />
IEC60601/UL60601 zum Einsatz.<br />
Die Schutzart nach EN60529<br />
reicht von IPX2 bis IPX7 als Standard<br />
oder IPX8 auf Anfrage.<br />
Module kombinieren<br />
Grundbausteine des Konzepts<br />
sind Sockelelemente aus thermoplastischem<br />
Kunststoff, mit einer<br />
oder zwei Ebenen für die Schalter.<br />
Bis zu vier dieser Sockelelemente<br />
lassen sich mittels spezieller<br />
Verbindungselemente zu<br />
komplexen Fußschalter-Systemen<br />
kombinieren. Jedes Element kann<br />
einen Schalter mit Pedal und bis<br />
zu zwei Schalter im Kunststoffbalg<br />
auf der oberen Ebene aufnehmen.<br />
Die elektrischen Steuerleitungen<br />
werden in einem einzigen<br />
Kabel mit offenen Enden<br />
zusammengeführt. Auch diverse<br />
Verbindungsstecker können vormontiert<br />
geliefert werden.<br />
Vielfältige<br />
Schaltfunktionen<br />
Die verfügbaren elektrischen<br />
Schaltfunktionen sind vielfältig:<br />
Öffner, Schließer, Umschalter,<br />
mit unterschiedlichen<br />
Schaltkontakt-Belastungsgrenzen.<br />
Tragegriffe aus<br />
Stahlrohr und offene oder<br />
geschlossene Schutzeinrichtungen<br />
stehen auf der<br />
langen Zubehör-Liste. Um<br />
Fehlbedienungen zu vermeiden<br />
können zwischen den<br />
Sockelelementen Trenner<br />
eingefügt werden. Stählerne<br />
Grundplatten liefern zusätzliche<br />
Robustheit.<br />
Speziell für die<br />
Medizin<br />
Für medizinische Anwendungen<br />
bietet Herga als Auskopplung<br />
dieses modularen Fußschalter-Systems<br />
eine Kombination aus<br />
einem Pedalschalter und einem<br />
Balgschalter als Standardsegment.<br />
Im System lassen sich bis zu vier<br />
Segmente zu einem Fußschalter<br />
verbinden und damit insgesamt<br />
8 Schaltfunktionen realisieren.<br />
Variohm Eurosensor Ltd.<br />
(Deutschland)<br />
www.variohm.de<br />
Miniatur-Thermoelement mit einem Manteldurchmesser ab 0,25 mm<br />
Ultradünnes Miniatur-Thermoelement<br />
mit oder ohne Miniatur-Thermostecker<br />
für die Temperaturmessung<br />
bei besonders<br />
schnellen und häufigen Temperaturwechseln<br />
Der SAB Bröckskes erweitert<br />
sein Spektrum an Miniatur-Thermoelementen<br />
mit oder<br />
ohne Miniatur-Thermosteckern<br />
um eine besonders dünne Variante.<br />
Ab sofort können Thermoelemente<br />
ab einem Mantel-Durchmesser<br />
von 0,25 mm gefertigt<br />
werden. Neben der besonders<br />
dünnen Variante können Mantel-<br />
Durchmesser von 0,4; 0,5 bis 6,0<br />
oder 8,0 mm angeboten werden.<br />
Nach Angaben des Herstellers<br />
können je nach Kundenanforderung<br />
auch weitere Varianten<br />
hergestellt werden. Eingesetzt<br />
werden die besonders dünnen<br />
Thermoelemente überall dort,<br />
wo schnelle Temperaturwechsel<br />
überwacht und gemessen werden<br />
müssen z.B. im Labor oder<br />
in der Medizintechnik. Je nach<br />
Bedarf können die Anschlussstellen<br />
mit Miniatur-Thermo steckern,<br />
mit Anschlussleitung oder mit<br />
freien Enden gefertigt werden.<br />
Als Hersteller von Thermo- und<br />
Ausgleichsleitungen, kann SAB<br />
eine große Auswahl an unterschiedlichen<br />
Typen und Ausführungen<br />
aus einer Hand anbieten.<br />
Weitere Infos und technische<br />
Daten stehen auf der Website<br />
des Herstellers unter Miniatur-<br />
Thermoelement zur Verfügung.<br />
SAB Bröckskes<br />
www.sab-kabel.de<br />
www.sab-worldwide.com<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
45
Komponenten<br />
Kohlenmonoxid-Laser für bessere minimal-invasive Chirurgie<br />
Studien mit einer neuen Generation<br />
Kohlenmonoxid-Laser belegen<br />
deren Potenzial als Instrument<br />
für minimal-invasive Chirurgie.<br />
Die Laserwellenlänge 5,5 μm<br />
dringt tiefer ins Gewebe, führt zu<br />
einer besseren Koagulation bei<br />
Schnitten von Blutgefäßen und<br />
damit zu verminderter Blutung.<br />
Der Einsatz von Infrarot-Lasern in<br />
der Medizin ist weitverbreitet und<br />
reicht von minimal-invasiver Chirurgie,<br />
bei der die Laser als Skalpell<br />
für erkrankte Gewebe oder<br />
zur Operation von Tumoren einsetzt<br />
werden, bis hin zu einer Vielzahl<br />
kosmetischer Behandlungen<br />
und Zahnbehandlungen mit Laser.<br />
Bislang kamen bei diesen Verfahren<br />
Nahinfrarot(NIR)-Diodenlaser<br />
mit einer Wellenlänge von 1 μm,<br />
Erbium:YAG-Laser mit 2,9 μm<br />
oder CO 2 -Laser mit 10,6 μm zum<br />
Einsatz, während für den Bereich<br />
zwischen 3 bis 10 μm keine Laser<br />
für derart Behandlungen zur Verfügung<br />
standen.<br />
Seit kurzem ist nun der<br />
geschlossene CO-Laser kommerziell<br />
erhältlich, der ein Wellenlängenspektrum<br />
zwischen 5,2 bis<br />
6 µm bietet. Aus experimentellen<br />
Studien in den 1980er Jahren war<br />
bereits bekannt, dass sich der CO-<br />
Laser aufgrund seiner 3 bis 4-fach<br />
tieferen Penetration in Weichgewebe<br />
im Vergleich zum CO 2 -<br />
Laser mit 10,6 µm und in Anbetracht<br />
der besseren Koagulation<br />
und damit weniger Blutung von<br />
Gefäßen, als nützliches chirurgisches<br />
Gerät erweisen könnte.<br />
Dieser Unterschied in der Weichgewebekoagulation<br />
ist ein signifikanter<br />
Vorteil, den CO-Laser gegenüber<br />
CO 2 -Lasern bei chirurgischen<br />
Schnitten in blutreichen<br />
Organen bieten können, ebenso<br />
wie bei chirurgischen Eingriffen<br />
in der HNO-Heilkunde und der<br />
Gynäkologie.<br />
Coherent Shared Services<br />
B.V.<br />
www.coherent.de<br />
Schienen für besondere Anforderungen<br />
Die Medizintechnik stellt<br />
besondere Anforderungen<br />
an ihre Produkte. Einer der<br />
Gründe dafür sind die Vorgaben,<br />
die erfüllt werden müssen,<br />
um ein hygienegerechtes<br />
und rundum sicheres Produkt<br />
zu schaffen. Das fängt<br />
schon bei der richtigen Materialauswahl<br />
an und geht über<br />
die Bauteile bis hin zum fertigen<br />
Produkt. Die Profilscope<br />
Schienen und Profile GmbH<br />
hat eine große Auswahl an<br />
Schienen aus Aluminium und<br />
Edelstahl im Programm, die<br />
für Produkte aus dem medizinischen<br />
Bereich oder die Reinraumtechnik<br />
geeignet sind.<br />
Die Schienen und Profile von<br />
Profilscope aus Materialien wie<br />
Aluminium oder Edelstahl sind<br />
auch für Umgebungen mit besonderen<br />
Anforderungen geeignet.<br />
Dank speziell angepasster<br />
Schmierstoffe ist ihr Einsatz im<br />
Lebensmittelbereich genauso<br />
möglich wie für Anwendungen<br />
in der Medizintechnik oder in<br />
Reinräumen. Dabei sind selbst<br />
kleine Schienen aus Edelstahl,<br />
ausgelegt auf geringe Lasten,<br />
preiswert erhältlich – und das<br />
nicht nur in großen Stückzahlen.<br />
Alle Produkte sind schon in kleinen<br />
Mengen lieferbar. Dies ermöglicht<br />
den effizienten Einsatz<br />
schon im Prototypenbau und für<br />
spezialisierte Kleinserien. Eine<br />
große Auswahl an Schienen in<br />
verschiedenen Längen und<br />
Bauweisen sind auf Lager und<br />
jederzeit verfügbar. Unterschiedliche<br />
Ausstattungsvarianten,<br />
z. B. Schienen mit<br />
Doppelauszug, mit Verriegelung<br />
oder Überauszug sind als<br />
Zusatzausstattung erhältlich.<br />
Die Standardproduktpalette<br />
liefert erprobte und sofort verfügbare<br />
Lösungen für viele<br />
gängige Anwendungsfälle:<br />
Seien es Auszüge für Aufbewahrungssysteme,<br />
für ergonomische<br />
Bedienelemente oder<br />
Schienen zur Führung eines<br />
Röntgengeräts. Auch Anpassungen<br />
für Sonderfälle sind im<br />
Haus zu realisieren.<br />
Profilscope Schienen und<br />
Profile GmbH<br />
www.profilscope.de<br />
46 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Komponenten<br />
Multispektraler Laser<br />
iFLEX-Viper von Qioptiq ist eine<br />
Baureihe sofort einsatzbereiter,<br />
kompakter, multispektraler Festkörperlaser<br />
mit herausragender<br />
Leistungs- und Strahllagestabilität.<br />
Der Hersteller passt diese<br />
für OEM-Anwendungen individuell<br />
kundenspezifischen Anforderungen<br />
an. Ein Gerät kann bis<br />
zu vier Laserquellen von 405 bis<br />
Das Qioptiq-Spektrum umfasst<br />
neben dem multispektralen iFLEX-<br />
Viper auch monochrome Laser wie<br />
den kleinen iFLEX-iRIS CLM<br />
640 nm vereinen. Alle Laserwellenlängen<br />
werden über eine<br />
polarisationserhaltende Single-mode-Faser<br />
emittiert. Die<br />
extrem rauscharmen Mehrfarben-Laserquellen<br />
eignen sich<br />
damit für Anwendungen wie Konfokalmikroskopie<br />
und Durchflusszytometrie,<br />
die technisch ausgereifte<br />
mehrfarbige Laser-Beleuchtungssysteme<br />
benötigen, etwa in<br />
der DNA-Sequenzierung für die<br />
individualisierte Therapie oder<br />
in der Wirkstoffforschung. Dank<br />
dem außergewöhnlichen modularen<br />
Design, bei dem jeder Laser<br />
verzögerungsfrei und parallel einzeln<br />
angesteuert werden kann,<br />
ist es möglich Versuchsaufbauten<br />
umzusetzen, die mit Geräten,<br />
die einen akusto-optischen<br />
durchstimmbaren Filter (AOTF)<br />
verwenden, nicht möglich wären.<br />
Die OEM-Geräte sind sofort<br />
einsatzbereit. Ein zusätzliches<br />
Justieren der einzelnen Laser<br />
ist nicht erforderlich. Anwender<br />
sparen Entwicklungs- und Produktionsaufwand.<br />
Der Faserausgang<br />
stellt eine nahezu ideale<br />
und stabile Punktlichtquelle dar.<br />
Die aktive Temperaturregelung<br />
erlaubt zudem einen modensprungfreien<br />
und wellenlängenstabilisierten<br />
Betrieb. Die Multispektrallaser<br />
können mit gängiger<br />
Bildverarbeitungssoftware<br />
wie etwa MetaMorph, LabView,<br />
µ-Manager oder Olympus cell R<br />
eingesetzt werden.<br />
Excelitas Technologies<br />
Corp.<br />
www.excelitas.com<br />
www.qioptiq.com<br />
IP65 Box – kundenspezifische Lösung für den Bereich der Krankenhaustechnik<br />
Die IP65 Box wurde unter Berücksichtigung<br />
individueller Kunden-Anforderungen<br />
entwickelt und gefertigt. Neben der optimalen<br />
Funktionalität wurde bei der Implementierung<br />
der Sonderanfertigung größter<br />
Wert auch auf maximale Wirtschaftlichkeit<br />
gelegt. Die IP65 Box wird vom Endkunden<br />
in Krankhäusern auf medizinischen Stationen<br />
zur Langzeitmessung von Daten eingesetzt.<br />
Die IP65 Box erfüllt die Grundvoraussetzungen<br />
für Gehäuse in der Medizintechnik:<br />
sowohl die Bodenwanne als auch<br />
der dazugehörige Deckel sind aus Edelstahl<br />
gefertigt und EMV gerecht konstruiert. Das<br />
Komplettgehäuse erfüllt den Schutzgrad<br />
IP65 (staub- und strahlwassergeschützt).<br />
Auf Attribute wie eine desinfektions- und reinigungsmittelresistente<br />
Oberfläche ebenso<br />
wie eine abriebfeste Beschriftung wurde in<br />
höchstem Maße geachtet, um die Anforderungen<br />
an Krankenhaushygiene und Infektionsprävention<br />
zu erfüllen. Der Deckel, mit<br />
umlaufenden Verschraubungspunkten im<br />
Abstand von 45 mm, lässt sich abnehmen.<br />
Außerdem besteht rückseitig die Möglichkeit<br />
zwei Hutschienenclips zu montieren.<br />
Intermas Elcom GmbH ist ihr Partner für<br />
kundenspezifische Komplettlösungen aus<br />
einer Hand, u.a. im Bereich der Medizintechnik.<br />
Intermas-Elcom GmbH<br />
www.intermas-el.com<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
47
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Lebensdauer des ETX-basierten Systems<br />
verlängern<br />
Ein neues Intel-ETX-Modul verlängert jetzt die Lebensdauer ETX-basierter Systeme<br />
ADLINK Technology, Inc.<br />
www.adlinktech.com<br />
Adlink Technology, Inc. stellt mit<br />
der Ankündigung des ETX-BT-<br />
Moduls sein fortgesetztes Engagement<br />
für Kunden unter Beweis,<br />
die Systeme auf der Basis des<br />
COM-Formfaktors ETX betreiben.<br />
ETX ist einer der ältesten Formfaktoren<br />
des COM-Markts. Nach<br />
mehr als zwei Dekaden wird seine<br />
Popularität im Sinne installierter<br />
Benutzerbasis nur von COM<br />
Express überflügelt. Nachdem<br />
Intel kürzlich den äußerst populären<br />
Intel Atom-Prozessor N270<br />
abgekündigt hat, suchen zahlreiche<br />
Kunden nach ETX-Ersatzmodulen,<br />
um ihre Systeme weiterhin<br />
unterstützen zu können. Sie<br />
benötigen einen 1:1 ETX-Drop-<br />
In-Ersatz in Bezug auf Hard- und<br />
Software (Intel-zu-Intel) mit vergleichbarer<br />
oder verbesserter<br />
Leistung bei gleichzeitig niedrigerer<br />
Leistungsaufnahme, um<br />
den Übergang zu vereinfachen.<br />
Diese Anwender können Probleme<br />
bekommen, wenn ihre<br />
aktuellen Modul-Lieferanten ETX<br />
aus ihren Roadmaps gestrichen<br />
haben. Da ETX nicht mehr als<br />
zukunftsfähige Wahl für komplett<br />
neue Designs betrachtet<br />
wird, haben sich viele bisherige<br />
Hersteller aus dem ETX-Markt<br />
verabschiedet.<br />
Zu Adlinks Geschäftsmodell<br />
gehörte schon immer die Unterstützung<br />
älterer Design, solange<br />
ein Kundenbedarf besteht. Deshalb<br />
hat das Unternehmen das<br />
passende Produkt für alle, die<br />
zu einem neuen, langlebigen<br />
ETX-Modul für ihre vorhandenen<br />
Systeme migrieren möchten. Die<br />
Lösung heißt ETX-BT und basiert<br />
auf dem SoC Intel Atom- Prozessor<br />
der E3800-Serie. Diese Intel Atom-<br />
Produktfamilie ist möglicherweise<br />
die letzte Prozessorgeneration,<br />
die alle Legacy-Schnittstellen des<br />
ETX-Standards bedienen kann:<br />
PATA-IDE, ISA-Bus, PCI-Bus,<br />
serielle/parallele Ports, VGA und<br />
LVDS (Hsync/Vsync-Modus). Das<br />
ETX-BT-Modul ist in kommerzieller<br />
(0 bis 60 °C) und „Extreme<br />
Rugged“-Ausführung (-40 bis<br />
+85 °C) verfügbar und bietet einen<br />
Lebenszyklus von 10 ahren (entsprechend<br />
Intels garantiertem<br />
Lebenszyklus von 15 Jahren ab<br />
Verfügbarkeit für die Intel Atom-<br />
Prozessor E3800-Serie).<br />
„ETX-BT ist vielleicht das<br />
letzte ETX-Modul, das Sie jemals<br />
benötigen werden“, erklärte Alex<br />
Wang, Produkt-Manager für ETX<br />
und COM bei Adlink. „Adlink<br />
hat bereits viele seiner Kunden<br />
unterstützt, die einen erfolgreichen<br />
Wechsel von End-of-Life-<br />
ETX-Modulen anderer Hersteller<br />
hin zum ETX-BT durchgeführt<br />
haben. Wir verlassen die<br />
üblichen Wege, um unsere Kunden<br />
durch Systemnachrüstung,<br />
Software-Rückportierung, BIOS-<br />
Modifikationen und was sonst<br />
noch nötig ist, zu unterstützen,<br />
um den Wechsel hin zu diesem<br />
neuen Modul so reibungslos wie<br />
möglich zu machen.<br />
Adlink hat schon bisher zahlreiche<br />
Aktualisierungsprojekte in den<br />
Bereichen industrielle Automatisierung,<br />
Transportwesen, Medizintechnik<br />
sowie Test- & Messtechnik<br />
begleitet. Ein Kunde,<br />
der stark in einige ETX-Designs<br />
investiert hatte, ging so weit, ein<br />
neues ETX-Trägerboard zu entwickeln,<br />
um seine Versorgungskette<br />
so einfach wie möglich zu<br />
halten. Seine Produktionsplanung<br />
geht von einem Bedarf von<br />
ca. 40.000 ETX-Modulen pro Jahr<br />
aus“, sagte Wang.<br />
Weitere Unterstützung<br />
Adlink ist einer der Pioniere des<br />
ETX-Formfaktors im COM-Markt<br />
und unterstützt seine Kunden auch<br />
weiterhin nachhaltig bei der Verlängerung<br />
der Lebensdauer bestehender,<br />
ETX-basierter Systeme. ◄<br />
Weitere Informationen stehen unter<br />
https://emb.adlinktech.com/en/Computer_on_Modules_ETX.aspx<br />
zur Verfügung.<br />
48 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Lüfterlos, schmal und<br />
vielseitig<br />
Lüfterloser 15-Zoll Touch Panel PC mit XGA TFT LCD Display und IP65-<br />
Frontblende zum Schutz vor Staub und Flüssigkeiten – MPC152-845<br />
Der MPC152-845 ist der neuste Touch<br />
Panel PC für medizinische Anwendungen<br />
von Axiomtek. Er ist EN 60601-1 zertifiziert<br />
und vielseitig anwendbar. So kann er Krankenkassenkarten<br />
integrieren oder als Infotainment-Terminal<br />
dienen, um zum Beispiel über<br />
neue Techniken Auskunft zu geben.<br />
Staub und Mikroben haben keine<br />
Chance<br />
Der Medical Panel PC zeichnet sich durch<br />
einen 15-Zoll XGA TFT LCD Display mit resistivem<br />
Touchscreen aus, der eine Helligkeit<br />
von bis zu 420 Nits erreichen kann. Der Dual-<br />
Core Intel Celeron Prozessor N3060 sorgt für<br />
einen geringen Stromverbrauch. Außerdem ist<br />
kein Lüfter verbaut, sodass Staub und Mikroben,<br />
wie Bakterien, Viren und Pilze vorgebeugt<br />
wird. Auch in geräuschempfindlichen Situationen<br />
stört der PC durch das lautlose Arbeiten<br />
die Patienten und Ärzte nicht. Zusätzlich sind<br />
zwei PCI-Express-Mini-Card-Slots für RFID,<br />
3G, Bluetooth oder Wi-Fi-Verbindungen vorhanden,<br />
wodurch der Zugriff auf Patientendaten<br />
und dessen Bearbeitung möglich ist.<br />
Besonders resistent und funktional<br />
Obwohl der Touch Panel PC leicht und<br />
flach ist, sind eine Reihe von I/O-Schnittstellen<br />
vorhanden: Ein RS-232 Port, ein<br />
RS-232/422/485 Port, zwei USB-3.0-Ports,<br />
zwei USB-2.0-Ports, zwei Gigabit Ethernet<br />
Ports, ein 8-Bit DIO und ein Audio-Port (Line-<br />
Out). Betriebsbereit ist er bei 0 bis 40 °C und<br />
bei Erschütterungen bis zu 2G, sodass der<br />
MPC152-845 den vielseitigen und rauen medizinischen<br />
Umständen gerecht wird. Aus diesem<br />
Grund ist die IP65 als Frontblende verbaut,<br />
die den PC vor Flüssigkeiten und Staub<br />
schützt. Gleichzeitig kommt die Funktionalität<br />
durch den praktischen An- und Ausschalter<br />
des Touch Screens auf der Vorderseite nicht<br />
zu kurz, sodass der Computer ohne Umwege<br />
gereinigt werden kann.<br />
Hervorragende Integration in das<br />
bereits bestehende medizinische<br />
Umfeld<br />
Der Medical Panel PC ist mit einem 204-<br />
Pin DDR3L-1600 SO-DIMM Sockel mit einem<br />
Arbeitsspeicher von bis zu 8 GB ausgestattet.<br />
Als Speichermedium dient eine 2,5” SATA<br />
HDD und eine mSATA. Auch in Bezug auf den<br />
Stromeingang ist Vielfalt geboten: Es können<br />
entweder ein medizinischer AC/DC-Power-<br />
Adapter mit Screw Type Connector oder ein<br />
DC-Power-Input mit Terminal Block Connector<br />
verbaut werden. Außerdem unterstützt der<br />
PC Windows 10, Windows 8.1, Windows 7,<br />
WES 7, WE8S und Linux. Damit er hervorragend<br />
in die medizinische Umgebung integriert<br />
werden kann, lässt sich der PC per Wand-,<br />
VESA- und Tischständermontage anbringen.<br />
Der praktische Medical Panel PC ist ab<br />
sofort erhältlich.<br />
AXIOMTEK Deutschland GmbH<br />
sales@axiomtek.eu<br />
www.axiomtek.de<br />
meditronic-journal 4/2017<br />
Einkaufsführer Medizin-Technik 2017/<strong>2018</strong><br />
Nachschlagewerke für Entwickler, Einkäufer, Entscheider und<br />
Systemintegratoren - jährlich neu!<br />
November-Dezember-Januar 4/2017 1/2008<br />
Fachzeitschrift für<br />
Medizin-Technik<br />
meditronicjournal<br />
Effizientes Arbeiten mit Surgical Panel<br />
und intuitiver Software<br />
EIZO, Seite 6<br />
Sonderteil Einkaufsführer:<br />
Medizin-Technik<br />
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Einsendeschluss der Unterlagen 21. 09. <strong>2018</strong><br />
Anzeigen-/Redaktionsschluss 28. 09. <strong>2018</strong><br />
Probeexemplar, Unterlagen zur kostenlosen Aufnahme in das Verzeichnis, Mediadaten<br />
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beam-Verlag, Tel.: 06421/9614-0, Fax: 06421/9614-23, info@beam-verlag.de<br />
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meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
49
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Lautlos und kompakt bei flexiblen<br />
Befestigungsmöglichkeiten<br />
Lüfterloser 10,4-Zoll Touch Panel PC mit Intel Celeron Prozessor N3060 und IP65-Frontblende – MPC102-845<br />
AXIOMTEK Deutschland<br />
GmbH<br />
sales@axiomtek.eu<br />
www.axiomtek.de<br />
Der neue EN 60601-1 zertifizierte<br />
Medical Panel PC ist<br />
Axiomteks neuer Computer für die<br />
Medizinbranche. Er lässt sich problemlos<br />
im medizinischen Alltag<br />
einbinden. Zum Beispiel erleichtert<br />
er den Umgang mit diversen Karten<br />
oder dient den Patienten als<br />
Informationsquelle. Das lüfterlose<br />
System ist mit dem Intel Celeron<br />
Prozessor N3060 ausgestattet und<br />
arbeitet lautlos, was vor allem im<br />
medizinischen Bereich von Vorteil<br />
ist. Der 10,4-Zoll XGA TFT LCD<br />
Display mit resistivem Touchscreen<br />
kann eine Helligkeit von 350 Nits<br />
erreichen.<br />
Sicheres Arbeiten in<br />
medizinischer Umgebung<br />
Der PC kann sicher in medizinischer<br />
Umgebung arbeiten und<br />
hat den ESD Immunity Test bestanden,<br />
bei dem der Computer 15 kV<br />
Air Discharge and 8 kV Contact<br />
Discharge standhält. Außerdem<br />
kann er sich hervorragend in die<br />
vorhandene Umgebung integrieren,<br />
was durch das flache Design<br />
des 45,8 mm schmalen Computers<br />
erreicht wird. Darüber hinaus ist er<br />
nicht nur platzsparend und mobil,<br />
sondern auch, durch den nicht<br />
vorhandenen Lüfter, beständig<br />
und lautlos, wodurch er in Warteräumen<br />
oder Stationen im Krankenhaus<br />
Anwendung finden kann.<br />
Datenkontrolle in Echtzeit<br />
durch zahlreiche Slots<br />
Der MPC102-845 ist bei Temperarturen<br />
von 0 bis +45 °C und bei<br />
Erschütterungen bis 2G betriebsbereit.<br />
Um ihn vor Staub und Flüssigkeiten<br />
zu schützen, wurde die<br />
IP65 als Frontblende verbaut. Der<br />
Medical Panel PC ist mit zahlreichen<br />
I/O-Schnittstellen ausgestattet:<br />
Ein RS-232 Port, ein<br />
RS-232/422/485 Port, zwei USB-<br />
Eigenschaften im Überblick<br />
• 4-Zoll XGA TFT LCD Display mit LED Backlight, 350 Nits<br />
Helligkeit<br />
• Intel Celeron Prozessor N3060 (Codename: Braswell)<br />
• Zwei Gigabit LAN, vier USB und zwei COM Ports (diese können<br />
als RS-232/422/485 im Bios ausgewählt werden)<br />
• Lüfterloses Design<br />
• IP65-Frontblende<br />
• Unterstützt RFID (optional)<br />
• AT/ATX-Schalter<br />
• Unterstützt Wand-, VESA- und Tischständermontage<br />
• Zertifikate: EN 60601-1 (4.Edition), CE und FCC<br />
3.0-Ports, zwei USB-2.0-Ports,<br />
zwei Gigabit Ethernet Ports und<br />
eine Audio-Buchse (Line-Out).<br />
Zusätzlich ist ein AT/ATX-Schalter<br />
vorhanden. Ein 204-Pin DDR3L-<br />
1600 SO-DIMM Sockel ermöglicht<br />
einen Arbeitsspeicher von bis zu<br />
8 GB. Zusätzlich sind zwei PCI-<br />
Express-Mini-Card-Slots für RFID,<br />
3G, Bluetooth- oder Wi-Fi-Verbindungen<br />
integriert, sodass Kontrolle<br />
der Patientendaten in Echtzeit<br />
möglich ist. Als Speichermedien<br />
dienen wahlweise eine 2,5”<br />
SATA HDD oder eine mSATA.<br />
Vielfältige Befestigungsmöglichkeiten<br />
Der Stromeingang kann über<br />
zwei verschiedene Wege erfolgen<br />
– zum einen kann der medizinische<br />
AC/DC-Power-Adapter mit<br />
Screw Type Connector, zum anderen<br />
der DC-Power-Input mit Terminal<br />
Block Connector genutzt werden.<br />
Zum schnellen An- und Ausschalten<br />
des Touch Screens dient<br />
ein separater Knopf auf der Vorderseite<br />
des Computers. Besonders<br />
praktisch sind die vielfältigen<br />
Befestigungsmöglichkeiten<br />
des Panel PCs – diese funktionieren<br />
per Wand-, VESA- und Tischständermontage,<br />
sodass die Einbindung<br />
des Medical Panels in die<br />
bereits existierende Umgebung<br />
leicht ist. Außerdem unterstützt er<br />
Windows 10, Windows 8.1, Windows<br />
7, WES 7, WE8S, sowie<br />
Linux. Der Medical Panel PC ist<br />
ab sofort erhältlich. ◄<br />
50 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Leistungsschub für Mainboards durch Intel<br />
Core i-Prozessoren der 8. Generation<br />
Fujitsu<br />
www.fujitsu.com<br />
Fujitsu hat die Reihe seiner<br />
Mainboards der Extended Lifecycle<br />
Series um vier Modelle<br />
erweitert. Sie lassen sich mit<br />
Intels aktuellen Prozessoren der<br />
achten Generation („Coffee Lake“)<br />
bestücken. Diese CPU-Familie<br />
zeichnet sich durch eine erhöhte<br />
Anzahl an CPU-Kernen aus und<br />
eignet sich für semi-industrielle<br />
Anwendungen zum Beispiel in der<br />
Medizintechnik sowie für professionelle<br />
Desktop- und Workstation-Hersteller.<br />
Im Vergleich zu<br />
Intels siebter Generation stehen<br />
beim Core i7 und i5 sechs statt<br />
bisher vier und beim i3 vier statt<br />
bisher nur zwei Kerne zur Verfügung.<br />
Dank des LGA1151 CPU-<br />
Sockels sind alle neuen Fujitsu<br />
Mainboards hinsichtlich CPU-<br />
Performance, der Leistungsaufnahme<br />
und Systempreis flexibel<br />
skalierbar.<br />
Die Extended Lifecycle Series<br />
von Fujitsu für Coffee Lake-Prozessoren<br />
besteht aus vier Modellen.<br />
Drei davon stehen im Format<br />
Micro-ATX zur Verfügung. Hinzu<br />
kommt das D3674-B im Formfaktor<br />
Thin Mini-ITX mit einem H310,<br />
dem kostengünstigsten Chipsatz<br />
aus Intels achter Generation. Mit<br />
den Thin Mini-ITX-Mainboards<br />
von Fujitsu lassen sich besonders<br />
kompakte und flache Rechner<br />
konzipieren.<br />
µATX Mainboards<br />
Die drei µATX Mainboards<br />
aus der Extended Lifecycle Serie<br />
basieren auf demselben Layout.<br />
Funktionelle Unterschiede<br />
werden durch die verwendeten<br />
Chipsätze bedingt. So bietet das<br />
D3643-H mit dem B360 Express-<br />
Chipset von Intel Basis-Funktionen<br />
und unterstützt sowohl vier<br />
DIMM-Sockel für bis zu 64 GB<br />
DDR4/2666 Arbeitsspeicher als<br />
auch bis zu drei unabhängige<br />
Grafikstellen. Das D3642-B verfügt<br />
dank des Intel Q360 Express-<br />
Chipsatzes über zusätzliche Features<br />
wie Intel vPRO und Intel RST<br />
RAID. Das D3644-B ist darüber<br />
hinaus mit dem Workstation<br />
Chipsatz C246 bestückt, welcher<br />
zusätzlich zum Q370 Intel Xeon<br />
E-21xx-Prozessoren und -Speicher<br />
mit ECC-Support (Error Correction<br />
Code) unterstützt.<br />
Schnittstellen für alle<br />
Anforderungen<br />
Alle Boards sind mit USB-<br />
Anschlüssen vom Typ 3.1 Gen 2<br />
ausgestattet, die eine Datenübertragungsrate<br />
von 10 GBit/s unterstützen.<br />
Hinzu kommen SATA-<br />
III-Schnittstellen für SSDs und<br />
Festplatten, PCI-Express x 16<br />
(Gen3)-Steckplätze sowie Grafik-<br />
Interfaces für DVI-D und Display-<br />
Port 1.2. Je nach Modell stehen<br />
zudem ein oder zwei M.2-Sockel<br />
zur Verfügung. Sie sind für die<br />
Aufnahme von PCIe-SSD-Modulen<br />
sowie WLAN- und Bluetooth-<br />
Adaptern vorgesehen. Hersteller<br />
von Industrie-Rechnern können<br />
dadurch Systeme entwickeln, die<br />
auf spezielle Wünsche von Kunden<br />
zugeschnitten sind.<br />
Alle Mainboards sind mindestens<br />
drei Jahre lang erhältlich.<br />
Zudem sind sie für den Dauerbetrieb<br />
bei Temperaturen von 50 °C<br />
ausgelegt. Damit kommen die<br />
Boards auch für den Einsatz in<br />
rauen Umgebungen in Betracht.<br />
Viele Zusatzfunktionen<br />
• Hoch effiziente Spannungsversorgung<br />
durch spezielles Design<br />
der Spannungswandler<br />
• Dreistufiger Hardware-Watchdog:<br />
Bei Problemen mit einer<br />
Software führt dieser automatisch<br />
einen Neustart durch.<br />
• Die intelligente Lüftersteuerung<br />
stellt sicher, dass das Gerät<br />
so leise wie möglich effektiv<br />
gekühlt wird.<br />
• Umfangreiche Sicherheitsfunktionen:<br />
Die Mainboards sind mit<br />
einem Trusted Platform Module<br />
(TPM) ausgerüstet. Außerdem<br />
hat Fujitsu das BIOS um Sicherheitsfunktionen<br />
erweitert.<br />
• Kostenlose Tools zur Anpassung<br />
verschiedener Settings, z. B. der<br />
LVDS-Settings und der Lüfterkennlinien<br />
sowie zur Einbindung<br />
von Kundenlogos auf dem Boot-<br />
Bildschirm ◄<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
51
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Für die hohen medizinischen Ansprüche<br />
21,5 Zoll Medical-Panel-PC mit Intel Core i5<br />
Das Wohl des Patienten hat für Ärzte und<br />
medizinisches Personal höchste Priorität.<br />
Täglich dienen sie dem Menschen, um eine<br />
schnelle Genesung bei Unfällen oder Krankheiten<br />
zu gewährleisten. Dabei werden auch<br />
höchste Ansprüche an die eingesetzten<br />
EDV-Systeme gestellt. Der neue ICO Medical<br />
Panel PC unterstützt Ärzte und medizinisches<br />
Personal dabei zuverlässig bei ihrer<br />
täglichen Arbeit.<br />
Übersichtliche Darstellung<br />
Der mit einem 21,5“ großen Display ausgestattete<br />
Panel PC erlaubt eine übersichtliche<br />
Darstellung von Vitalparametern oder von<br />
Bildmaterial wie etwa Röntgenbilder. Dank<br />
des integrierten Touchscreens lässt er sich<br />
schnell und flüssig selbst mit Handschuhen<br />
bedienen und macht zusätzliche Peripherie<br />
wie Tastatur und Maus überflüssig. Die komplette<br />
Aluminiumfront des Medical Panel-PCs<br />
ist zudem IP65-geschützt und dadurch resistent<br />
gegen scharfe Reinigungs- oder Desinfektionsmittel.<br />
Im Inneren kommt ein Intel Core i5-6300U,<br />
einem bewährten und sparsamen Prozessor<br />
der 6. Generation, zum Einsatz. Trotz seiner<br />
Taktfrequenz von bis zu 3,00 GHz liegt sein<br />
Verbrauch bei gerade einmal maximal 25 W.<br />
4 GB Arbeitsspeicher und eine schnelle 64 GB<br />
SSD unterstützen ihn bei seiner täglichen<br />
Arbeit. Für den Anschluss an das Netzwerk<br />
stehen zwei Gbit LAN Anschlüsse zur Verfügung,<br />
je zwei USB 2.0 und USB 3.0, sowie<br />
eine serielle Schnittstelle können weitere Hardware<br />
wie Analyse-, Überwachung- oder Messsysteme<br />
ansteuern. Für eine erweiterte Visualisierung<br />
steht ebenfalls ein Displayport zum<br />
Anschluss eines weiteren Monitors zur Verfügung.<br />
WLAN ist optional ebenfalls erhältlich.<br />
Geräuchschlos, wartungs- und<br />
verschleißfrei<br />
Trotz der hohen Prozessorleistung konnte<br />
der ICO Medical Panel-PC durch sein optimiertes<br />
Kühlkonzept komplett lüfterlos entwickelt<br />
werden. Dies und der konsequente<br />
Verzicht auf mechanische Bauteile machen<br />
ihn wartungs- und verschleißfrei und ermöglichen<br />
einen langlebigen und dauerhaften<br />
Betrieb. Zusätzlich ist er äußerst leise und<br />
erzeugt somit keine störenden Nebengeräusche<br />
bei Behandlungen und Diagnosen.<br />
Zertifiziert nach EN60601-1 steht mit dem<br />
ICO Medical Panel PC ein zuverlässiger Helfer<br />
für den täglichen Betrieb in medizinischen<br />
Einrichtungen, Krankenhäusern oder Praxen<br />
zur Verfügung. Dank der Vielzahl an Schnittstellen<br />
lässt er sich optimal in sein Arbeitsumfeld<br />
integrieren und wird den hohen medizinischen<br />
Ansprüchen für das Wohl des Patienten<br />
gerecht.<br />
ICO Innovative Computer GmbH<br />
www.ico.de<br />
Medizinischer Panel PC und Monitor in Einem<br />
Eine wertvolle Unterstützung in Krankenhäusern<br />
und medizinischen Pflegeinrichtungen<br />
bieten moderne Anzeigesysteme.<br />
Das neue Bedside Infotainment Terminal<br />
BIS-W19-ULT4 von ICP Deutschland ist dank<br />
integriertem Switch medizinischer Panel PC<br />
und Monitor in einem. Ärzte und Pflegepersonal<br />
können ihn vielseitig einsetzen, sei es<br />
als digitale Patientendatenbank, als Visualisierungssystem<br />
bei Beratungsgesprächen<br />
oder für Push-Benachrichtigungen und als<br />
Entertainment System für den Patienten.<br />
Dank antibakteriellem Gehäuse, IP65<br />
geschützter kapazitiver Multi-Touch-Front<br />
und vielseitigen Anschlussmöglichkeiten<br />
für die Interaktion mit dem Patienten eignet<br />
sich der BIS-W19-ULT4 für den Einsatz im<br />
medizinischen Umfeld. Zur Auswahl stehen<br />
zwei 18,5“ Displays in unterschiedlicher Auflösung<br />
(Full HD vs. QXGA), Helligkeit (350<br />
vs. 250 cd/m 2 ) und Preisklasse).<br />
Im Inneren des Panel PCs arbeiten ein<br />
Intel Kaby Lake ULT Core i5-7300U oder<br />
Celeron 3965U Prozessor und max. 32 GB<br />
SO-DIMM Arbeitsspeicher. Es stehen zwei<br />
GbE LAN, vier USB 3.0, zwei USB 2.0, eine<br />
1,5 V isolierte COM Schnittstelle sowie je<br />
ein RJ-11 und ein HDMI Ein-/Ausgang zur<br />
Verfügung. Als Massenspeicher können<br />
eine 2,5“ SATA 6 Gb/s Festplatte oder eine<br />
mSATA SSD eingebaut werden. Im Gehäuse<br />
integriert befinden sich eine 2-Megapixel<br />
Kamera samt Mikrofon und Lautsprecher<br />
sowie verschiedene einfach bedienbare<br />
Funktionstasten.<br />
Auf Kundenwunsch liefert ICP den BIS-<br />
W19-ULT4 mit passendem medizinischem<br />
Netzteil, industriellem RAM und Massenspeicher<br />
sowie vorinstalliertem Betriebs system<br />
als Ready-to-Use System aus.<br />
ICP Deutschland GmbH<br />
www.icp-deutschland.de<br />
52 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Messtechnik/Qualitätssicherung<br />
Magnetfeld-Kamera-Scanner für die<br />
Qualitätsprüfung von Magneten<br />
Der Magcam 3-Achsen-Scanner kann auch<br />
in einem Sicherheitsgehäuse im Magcam<br />
Design geliefert werden. Hiermit kann die<br />
Anlage ohne weiteres in Laborumgebungen,<br />
sowie in Produktions- oder QA-Bereiche eingesetzt<br />
werden. Die Magcam-Anlagen überzeugen<br />
mit ihrem Design und ihrem bedienerfreundlichen<br />
Aufbau. Die Bedienknöpfe sind<br />
klar positioniert. Das Beladen der Maschine ist<br />
einfach und bequem. Die ganz neue ‚Combi‘-<br />
Ausführung erlaubt sogar das Vermessen von<br />
flachen Magneten und Baugruppen sowie von<br />
Permanentmagnet-Rotoren.<br />
Kamera mit 16.384 Hallsensoren<br />
Mit der im Scanner eingebauten Magcam<br />
MiniCube3D Magnetfeld-Kamera liefert Magcam<br />
NV eine einzigartige 3-Achs-Magnetfeld-Kamera<br />
mit extrem hoher Auflösung. Die<br />
Kamera erlaubt die sekundenschnelle und<br />
genaue Vermessung der räumlichen Verteilung<br />
der drei Magnetfeldkomponenten (Bx, By,<br />
Bz). Die Technologie ist mittels eines on-chip<br />
integrierten 2D-Arrays mit 16.384 mikroskopischen<br />
Hallsensoren realisiert, dies bedeutet<br />
über 10.000 Messpixel unter einem Quadratzentimeter<br />
Sensorfläche.<br />
Leistungsfähige Software<br />
Mithilfe der leistungsfähigen Bediener-, Messund<br />
Analysesoftware „MagScope“ lassen sich<br />
Magnetfeldverteilungen schnell und tiefgehend<br />
analysieren. Das Ergebnis ist eine quantitative<br />
Auswertung der Magnetqualität. Parameter wie<br />
Inhomogenität, Schärfe und Breite der Pol-<br />
Übergange, Magnetisierungswinkel in-plane<br />
bzw. out-of-plane, Magnetfeldkomponenten<br />
an fest definierten Positionen, komplette Pol-<br />
Analyse bei mehrpoligen Magnetringen oder<br />
Scheiben, Riss-Erkennung, Bestimmen des<br />
magnetischen Mittelpunkts, Bestimmen der<br />
exakten Magnetposition im Modul usw. können<br />
mittels integrierte Funktionen wie Vektor-Darstellung,<br />
Differenzmessungen, Fourier-Analysen,<br />
Magnetwinkel Darsteller, 1D und 2D Darstellungen<br />
von Linien, Kreisanalyse, Bänderanalyse<br />
schnell und einfach überprüft werden.<br />
I.O./n.I.O.-Analysen können in der MagScope<br />
Software bereits vorabgespeichert und automatisiert<br />
werden, sodass Bediener per Knopfdruck<br />
den Durchlauf fahren können.<br />
Einsatzbereiche<br />
Die einzigartige Magnetfeld-Kamera-Technologie<br />
von Magcam kommt überall dort zum<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
Einsatz, wo Permanentmagnete hohe Ansprüche<br />
erfüllen müssen und ist sowohl für Entwicklungsumgebungen,<br />
als auch für die Wareneingangsprüfung<br />
und Produktion geeignet.<br />
Zum Kundenkreis von Magcam gehören führende<br />
Entwickler und Hersteller von Sensorsystemen,<br />
Automotive-Elektronik, Medizintechnik,<br />
Elektromotoren, Konsumentenelektronik,<br />
sowie Universitäten und Forschungsinstitute.<br />
Magcam NV<br />
info@magcam.com<br />
www.magcam.com<br />
53
Messtechnik/Qualitätssicherung/Sensoren<br />
Messtechnik-Profile:<br />
Innengeometrie-Vermessung<br />
Inline Vermessung mit Pixargus: Vorstoß ins Innenleben medizinischer Schläuche<br />
Links: Pixargus misst erstmals Innengeometrie und Klemmmaße geschnittener Profile und<br />
Schläuche direkt hinter der Schneideeinheit der Extrusionslinie. Rechts: Hochspezialisierte<br />
Algorithmen erlauben nicht nur den Anteil von Rezyklaten (aufbereitete Kunststoffe) bei der<br />
Produktion zu messen sondern auch die Schicht- und Wanddicke des aufgetragenen Materials<br />
den von ICSM erkannt und ausgeblendet.<br />
Das intelligente Modul<br />
kann Störgrößen herausrechnen.<br />
Die ICSM-Technologie vermisst<br />
auch Wandstärken und Schichtdicken.<br />
ProfilControl 7 DX ICSM<br />
ist deshalb auch für die Prüfung<br />
von geschnittenen ko-extrudierten<br />
Schläuchen und Rohren geeignet<br />
und kann hier herkömmliche<br />
Ultraschallmessungen ersetzen.<br />
Inline oder als<br />
Messstation – für den<br />
Reinraum geeignet<br />
Pixargus optimiert die Qualitätsüberwachung<br />
bei der Extrusion<br />
von Schläuchen für die<br />
Medizintechnik. Das neue Inline-<br />
System ProfilControl 7 DX ICSM<br />
misst erstmals Innengeometrie<br />
und Klemmmaße geschnittener<br />
Schläuche direkt hinter der<br />
Schneide einheit der Extrusionslinie.<br />
Produktionsfehler werden<br />
schneller erkannt und können in<br />
Echtzeit korrigiert werden. Aufwändige<br />
Probenpräparationen<br />
entfallen. So spart das innovative<br />
System Zeit, Geld und Arbeitsschritte.<br />
Das Unternehmen bietet<br />
ProfilControl 7 DX ICSM inline<br />
oder als separate Messstation an.<br />
Mit dem neuen Vermessungssystem<br />
ICSM (Inner Cross Section<br />
Measurement) löst Pixargus<br />
jetzt die herkömmlichen Offline-<br />
Messverfahren mit Tischprojektoren<br />
ab. Die zeit- und kostenaufwändige<br />
manuelle Präparation<br />
von Prüfquerschnitten entfällt,<br />
denn das ICSM-Modul prüft<br />
die komplette Innengeometrie<br />
sowie Klemmmaße geschnittener<br />
Schläuche automatisch und<br />
kontinuierlich im laufenden Produktionsprozess.<br />
Schnelles Messergebnis<br />
reduziert Fehlproduktion<br />
Produktionsfehler werden inline<br />
schneller erkannt und können in<br />
Echtzeit korrigiert werden. „Wir<br />
schließen das Zeitfenster zwischen<br />
Messung, Ergebnis und<br />
Gegensteuerung und reduzieren<br />
so die Produktion von Ausschuss<br />
deutlich“, so Dirk Broichhausen,<br />
Marketing- & Vertriebsleiter<br />
bei Pixargus. Ein weiterer<br />
Vorteil der innovativen Prüftechnik<br />
ist die 100%-Prüfung. Dabei<br />
wird für jedes Profilstück automatisch<br />
ein Prüfprotokoll erstellt.<br />
Intelligente Multikamerasensorik<br />
hat Klemm-Maße<br />
im Griff<br />
Für den Vorstoß ins Innenleben<br />
von Schläuchen wurden<br />
spezielle Vermessungsalgorithmen<br />
zu einem neuen Prüfkonzept<br />
vereint. Das ICSM-Modul<br />
prüft Schläuche unmittelbar nach<br />
dem Sägen. Eventuelle Verunreinigungen<br />
des Prüflings durch<br />
Sägespäne oder temporäre Verformungen<br />
durch Heißschneideverfahren<br />
(Guillotinenschnitt) wer-<br />
PC7 DX ICSM ist in der ‚Classic<br />
Solution Line‘ von Pixargus<br />
mit leicht manövrierbarem Fahrwerk<br />
für den flexiblen Einsatz an<br />
der Linie ausgelegt. In der kompakten<br />
‚Factory Solution Line‘ ist<br />
das Modul für den Einbau in der<br />
Linie optimiert. Das Inline-System<br />
prüft die Innengeometrie kontinuierlich<br />
bei Liniengeschwindigkeit<br />
bis zu 50 Metern pro Minute.<br />
Pixargus bietet PC7 DX ICSM<br />
außerdem als separate Messtation<br />
an. Ein solcher Prüfautomat<br />
wird manuell bestückt und ist mit<br />
Bandantrieb und einer Sortiereinheit<br />
ausgestattet.<br />
Starker Player bei<br />
Datenaustausch und<br />
Prozesssteuerung<br />
PC7 DX ICSM ist für den Einsatz<br />
in Industrie-4.0-Umgebungen<br />
ausgelegt. Das System bietet alle<br />
gängigen Schnittstellen, wie z. B.<br />
OPC, UA etc., für die Kommunikation<br />
mit Extruder und Schneideeinrichtung<br />
und ist für den Aufbau<br />
geschlossener Regelschleifen an<br />
der Extrusionslinie geeignet.<br />
Links: Mit dem PC7 DX ICSM Editor können erstmals zielgenaue Innen- UND Außen-Parameter für<br />
den Produktionsprozess definiert werden. Rechts: Bis zu 10 hochauflösende DualVision-Kameras<br />
vermessen lückenlos Innen- und Außengeometrie von Schläuchen mit Durchmessern bis zu<br />
250 mm<br />
Pixargus GmbH<br />
sales@pixargus.de<br />
www.pixargus.de<br />
54 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Messtechnik/Qualitätssicherung/Sensoren<br />
Magnetfeldscanner mit Laser-Abstandssensor<br />
nachgerüstet<br />
Magcam NV<br />
www.magcam.com<br />
Magcam NV hat seine Produktreihe um<br />
einen Laser-Abstandssensor für Integration<br />
in die Magcam Portal- und Combi-Scanner<br />
erweitert. Der Laser-Abstandssensor erlaubt<br />
die submikrometergenaue Vermessung der<br />
Geometrie von Magneten und Magnetbaugruppen.<br />
Neben der einfachen Messung<br />
der Höhe eines Musters, wobei die exakte<br />
Höheneingabe durch den Benutzer überflüssig<br />
wird, gehören auch die Vermessung der<br />
lateralen Abmessungen und komplette Oberflächenscans<br />
zu den Möglichkeiten. Diese<br />
zusätzlichen Messungen komplementieren<br />
die von der 3D-Magnetfeldkamera aufgenommenen<br />
Magnetfeldverteilungen, wobei<br />
geometrische und magnetische Messergebnisse<br />
an einander korreliert werden können.<br />
Leicht nachrüstbar<br />
Der Laser-Abstandssensor lässt sich auf<br />
bestehende SPS-gesteuerte Magcam Portalscanner<br />
nachrüsten, wodurch Benutzer auf<br />
kostengünstige Weise ihr Magcam-System<br />
in ein hoch performantes Hybridsystem für<br />
sowohl dimensionale als auch magnetische<br />
Messungen an Permanentmagneten und<br />
Magnetbaugruppen umwandeln können. Dabei<br />
benutzt der Laser-Abstandssensor die hochgenaue<br />
Mechanik des Scanners.<br />
Magcam hat sich als Technologieführer<br />
auf innovative Prüfsysteme für Permanentmagnete<br />
spezialisiert, die auf der laut<br />
Hersteller weltweit einzigartigen, patentierten<br />
Magnetfeld-Kameratechnik basieren.<br />
Systeme von Magcam werden sowohl in der<br />
Entwicklung als auch bei der Qualitätskontrolle<br />
von High-End-Magneten und Magnetsystemen<br />
eingesetzt. Zum Kundenkreis von<br />
Magcam zählen weltweit führende Konstrukteure<br />
von Motoren und Generatoren, Unternehmen<br />
der Medizintechnik und Biotechnologie,<br />
Produzenten von Consumer Elektronik,<br />
Forschungslaboratorien und Hersteller<br />
von Magneten aller Art.<br />
Automatische Steuerung<br />
Der Magcam Portal- und Rotorscanner<br />
ist SPS-gesteuertes, motorisiertes Scansystem<br />
mit integrierter MiniCube3d Magnetfeld-Kamera,<br />
um große Flächen und Volumen<br />
bis 300 mm x 300 mm mit hoher Geschwindigkeit<br />
zu messen. Der Scanner wird automatisch<br />
von der MagScope Mess-und Analyse-<br />
Software gesteuert. ◄<br />
Bewährter Miniatur-ICP-Beschleunigungssensor mit erhöhter Empfindlichkeit<br />
Der Sensor eignet sich für<br />
Schwingungsuntersuchungen<br />
an potentialbehafteten Prüflingen.<br />
Der langjährig erprobte Miniatur-ICP-Beschleunigungssensor<br />
Modell 352C23 von PCB Piezotronics,<br />
Inc. hat mit dem neuen<br />
Modell 352A26 ein weitaus empfindlicheres<br />
Leichtgewicht zur<br />
Seite gestellt bekommen. Das<br />
nur 2,8 x 8,6 x 4 mm große und<br />
1,2 Gramm leichte Gehäuse ist<br />
ebenfalls aus anodisiertem Aluminium<br />
und ermöglicht einen erdfreien<br />
Signalausgang.<br />
Das Keramik-Sensorelement<br />
im Shear-Design hat eine<br />
Empfindlichkeit von 10 mV/g<br />
und deckt im Messbereich von<br />
500 g das Frequenzband von<br />
2…10.000 Hz ab, die Resonanzfrequenz<br />
liegt bei 70 kHz. Die<br />
Montage erfolgt durch Kleben,<br />
das Kabel ist dank eines Mini-<br />
Koaxialsteckers lösbar.<br />
Mit diesen Merkmalen eignet<br />
sich der Winzling für Vibrationsprüfungen<br />
an elektronischen<br />
Bauteilen, Leiterplatten, in der<br />
Medizintechnik und anderen kleinen<br />
und leichten Strukturen. Weitere<br />
Informationen stehen unter<br />
www.synotech.de/PCB-352A26<br />
zur Verfügung.<br />
PCB Synotech GmbH<br />
www.synotech.de<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
55
Messtechnik/Qualitätssicherung<br />
Neue Digitizer bieten Präzisionsmessungen für<br />
bis zu 48 Kanäle<br />
Vollständige Synchronisation für Mehrkanal-Messungen von DC bis 60 MHz<br />
Spectrum Instrumentation<br />
GmbH, Germany<br />
info@spec.de<br />
www.spectrum-instrumentation.<br />
com<br />
Spectrum Instrumentation<br />
erweitert seine LXI-basierte digitizerNETBOX-Serie<br />
um zwölf neue<br />
Produkte. Anwender können zwischen<br />
Modellen mit 24, 32, 40 oder<br />
sogar 48 vollständig synchronisierten<br />
Kanälen wählen, um eine<br />
Vielzahl von Signalen gleichzeitig<br />
zu erfassen, zu speichern und zu<br />
analysieren. Diese Digitizer der<br />
neuen Serie DN6.59x basieren<br />
alle auf der neuesten hochauflösenden<br />
16 Bit A/D-Technologie<br />
und bieten eine Auswahl an verschiedenen<br />
Abtastraten (20, 40<br />
und 125 MS/s) und Bandbreiten<br />
(10, 20 und 60 MHz). Diese Kombination<br />
macht die neuen Geräte<br />
ideal für den Einsatz in Mehrkanal-<br />
Anwendungen, in denen Signale<br />
im Frequenzbereich von DC bis<br />
60 MHz mit höchster Präzision<br />
und Genauigkeit erfasst werden<br />
müssen, z. B. Ultraschall, Laser,<br />
Medizintechnik (auch OCT-Applikationen),<br />
Kommunikation, Lidar<br />
und Radar, Energie, Physik, Automobil,<br />
Materialwissenschaften<br />
sowie für allgemeine elektronische<br />
Tests und Messungen.<br />
Taktsystem im neuen<br />
Design<br />
Jeder Kanal einer digitizer-<br />
NETBOX hat einen eigenen A/D-<br />
SBench 6 Professional<br />
Wandler und eine eigene Signalkonditionierung.<br />
Die ADCs haben<br />
alle einen gemeinsamen Takt,<br />
so dass die Aufzeichnung aller<br />
Kanäle vollständig synchron läuft<br />
und keine Phasenfehler auftreten.<br />
Das neue Design des Taktsystems<br />
stellt sicher, dass Messungen<br />
zwischen den Kanälen mit<br />
absoluter Genauigkeit durchgeführt<br />
werden können. Dabei ist<br />
es durch die unabhängige Signalkonditionierung<br />
pro Kanal möglich,<br />
Signale mit unterschiedlichsten<br />
Amplituden parallel zu erfassen.<br />
Jeder Kanal hat einen eigenen<br />
programmierbaren Eingangsverstärker<br />
mit Bereichen zwischen<br />
±200 mV und ±10 V, Eingangs-Offset<br />
für unipolare Messungen,<br />
Eingangs impedanzen von<br />
50 Ohm und 1 MOhm sowie eine<br />
integrierte Kalibrierung. Die Eingänge<br />
der DN6.59x-Serie können<br />
per Software zwischen Single-Ended-<br />
und differentiellem<br />
Betrieb umgeschaltet werden.<br />
Dynamische Messqualität<br />
Die Signalkonditionierung wird<br />
durch die hochauflösenden 16 Bit<br />
A/D-Wandler ergänzt - diese bieten<br />
ein Signal-Rausch-Verhältnis<br />
(SNR) von bis zu 81 dB, einen<br />
störungsfreien Dynamikbereich<br />
(SFDR) von bis zu 103 dB und eine<br />
harmonische Verzerrung (THD)<br />
von nur -86 dB. Oliver Rovini,<br />
Technischer Leiter bei Spectrum,<br />
erklärt: „Diese neuen digitizerNET-<br />
SBench 6 Professional gehört<br />
zur Standardausstattung der<br />
digitizerNETBOX: Es ermöglicht<br />
den Benutzern, alle Modi<br />
und Einstellungen der Hardware<br />
über eine einfache, benutzerfreundliche<br />
Schnittstelle zu steuern.<br />
Die Software wurde für die<br />
Unterstützung von Mehrkanalaufnahmen<br />
entwickelt und verfügt<br />
über zahlreiche integrierte<br />
Funktionen für die Datenanzeige,<br />
Datenanalyse und Dokumentation.<br />
Dazu gehören FFT-<br />
Analyse, XY-Anzeige, ein Formelinterpreter,<br />
Parametermessungen,<br />
Export in ASCII, Wave,<br />
MATLAB, Signal- und Anzeige-<br />
Kommentare sowie ein leistungsstarker<br />
Report-Generator.<br />
56 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Messtechnik/Qualitätssicherung<br />
BOX-Systeme sind eine einfach<br />
zu bedienende Lösung für alle, die<br />
präzise Mehrkanal-Messungen<br />
durchführen müssen. Die neue<br />
Serie ist für alle interessant, die<br />
mit vielen Signalen arbeiten, z. B.<br />
mit Arrays von Sensoren, Empfängern,<br />
Detektoren oder Antennen.<br />
Aber auch für Anwender,<br />
die Signale von mehreren elektronischen<br />
Komponenten oder<br />
Testpunkten erfassen müssen,<br />
ist diese Serie ideal. Es gibt sie<br />
auch als portable Netbox mit 4 bis<br />
16 Kanälen sowie als PCIe-Karte<br />
mit nur 167 mm Länge, um sie in<br />
PC-Systeme einzubinden. Eine<br />
einzelne Karte kann zwischen<br />
einem und acht Kanälen haben,<br />
und mit unserer „Star Hub“-Technologie<br />
lassen sich bis zu 16 Karten<br />
in einem 128-Kanal-System<br />
synchronisieren.<br />
Einfache Fernbedienung<br />
Die Steuerung und der Zugriff<br />
auf die von der digitizerNETBOX<br />
gesammelten Daten erfolgt durch<br />
einfaches Verbinden per GBit-<br />
Ethernet mit einem Host-Computer<br />
(z. B. Laptop oder Workstation)<br />
oder irgendwo im Unternehmensnetzwerk.<br />
Das Gerät ist<br />
vollständig LXI-konform (gemäß<br />
den Core-Spezifikationen von<br />
2011) und bietet eine IVI-kompatible<br />
Schnittstelle für die Klassen<br />
“IVI Scope” und “IVI Digitizer”.<br />
Benutzer können ihr eigenes<br />
Steuerprogramm mit fast<br />
jeder gängigen Sprache schreiben,<br />
einschließlich C++, LabVIEW,<br />
MATLAB, VB.NET, C#, J#, Delphi,<br />
Java und Python. Alternativ<br />
steht die Spectrum-eigene Software<br />
„SBench 6 Professional“ zur<br />
Verfügung.<br />
Systemflexibilität<br />
Um nahezu allen Anwendungsanforderungen<br />
gerecht zu werden,<br />
verfügen die Geräte über<br />
verschiedene Triggermöglichkeiten,<br />
große on-board Speicher<br />
und eine Reihe intelligenter Erfassungsmodi.<br />
Alle Kanaleingänge<br />
sowie die externen Triggereingänge<br />
können als Triggerquelle<br />
verwendet werden. Diese können<br />
sogar mit einer logischen UND/<br />
ODER-Funktion kombiniert werden,<br />
um eine Pattern-spezifische<br />
Triggerung zu ermöglichen. Aufnahmen<br />
können im Single-Shot-<br />
Modus (für transiente Aufzeichnung)<br />
oder in anderen Modi wie<br />
Multi-Recording, Gated Sampling<br />
oder ABA (Kombination von<br />
schnellen und langsamen Aufnahmen)<br />
vorgenommen werden, um<br />
den on-board Speicher möglichst<br />
effizient zu nutzen.<br />
Zur Synchronisierung mit anderen<br />
externen Geräten befinden<br />
sich alle Clock- und Trigger-Eingänge/Ausgänge<br />
auf der Frontplatte.<br />
Weitere Flexibilität wird<br />
durch drei einzeln programmierbare<br />
Frontpanel-Anschlüsse zur<br />
Verfügung gestellt, die asynchrones<br />
Digital-In, synchrones<br />
Digital-In und einen Timestamp-<br />
Referenztakt bieten.<br />
Ausgiebig getestet<br />
Alle Geräte werden im Werk<br />
ausgiebig getestet und mit der<br />
Software SBench 6 Professional,<br />
dem kompletten SDK für<br />
Windows und Linux sowie einer<br />
vollen 5-Jahres-Gewährleistung<br />
ausgeliefert. „Die Produkte der<br />
Serie DN6.59x stellen die neueste<br />
Technologie für Anwender<br />
dar, die eine mehrkanalige<br />
Signalerfassung und -messung<br />
benötigen“, erläutert CEO Gisela<br />
Hassler. „Darüber hinaus sind sie<br />
mit unserer branchenführenden,<br />
fünfjährigen Gewährleistung ausgestattet,<br />
sowie mit kostenlosen<br />
Software- und Firmware-Updates<br />
für die gesamte Lebensdauer des<br />
Produkts. Der Service erfolgt<br />
direkt durch unsere Entwicklungs-<br />
Ingenieure, normalerweise innerhalb<br />
von wenigen Stunden nach<br />
Erhalt der Anfrage.“ ◄<br />
Gerätetester auch für medizinisch-elektrische-Geräte<br />
Die neuen Gerätetester<br />
BENNING ST 755/ST 760<br />
decken die Prüfung elektrischer-<br />
und medizinisch-elektrischer-<br />
Geräte im Rahmen der DGUV<br />
Vorschrift 3 und BetrSichV<br />
gemäß den Normen DIN VDE<br />
0701-0702 und DIN EN 62353<br />
(VDE 0751-1) ab. Der Gerätetester<br />
BENNING ST 760 ermöglicht<br />
zusätzlich die Prüfung von<br />
Lichtbogenschweißeinrichtungen<br />
gemäß DIN EN 60974-4 (VDE<br />
0544-4):2017-05. Damit kein<br />
Sichtprüfungspunkt vergessen<br />
wird, bieten die neuen Gerätetester<br />
drei wählbare Sichtprüfungsarten<br />
an. Von der einfachen<br />
Standard-Sichtprüfung, über die<br />
erweiterte Sichtprüfung (bis 18<br />
vorgegebene Punkte), bis zur<br />
kundenspezifischen Sichtprüfung,<br />
werden alle Anforderungen an<br />
eine professionelle Sichtprüfung<br />
abgedeckt. Die korrekte Prüfung<br />
mobiler Personenschutzschalter<br />
(PRCD) stellt die Prüfer in der<br />
Regel vor eine schwierige Prüfaufgabe.<br />
Um diese Hürden zu<br />
nehmen, bieten die neuen Gerätetester<br />
automatisierte, komplette<br />
Prüfabläufe zur Prüfung der gängigsten<br />
PRCD der Typen S, -S+,<br />
-K, -2-/3-polig sowie die RCD-<br />
Typen AC, A, F, B und B+. Letztere<br />
findet man auch in Baustromverteilern,<br />
die nun ebenfalls<br />
geprüft werden können. Die<br />
Bedienung erfolgt über ein kapazitives<br />
5,7“ Farb-Touchscreen mit<br />
moderner, gestenfähiger Bedienoberfläche<br />
und integrierter, großer<br />
QWERTZ-Tastatur.<br />
Die Gerätetester und auch<br />
die PC-Software sind zukunftssicher<br />
ausgelegt. Normänderungen<br />
oder neue Funktionen<br />
werden von Benning kostenlos<br />
als Updates bereitgestellt und<br />
können über W-LAN, LAN oder<br />
einen USB-Stick schnell installiert<br />
werden.<br />
BENNING<br />
www.benning.de<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
57
Produktion<br />
Kunststoffbauteile sicher verschweißt<br />
Laserschweißanlage LPKF InlineWeld 6200 für medizin-technische Materialien<br />
Bild 2: Ein Beispiel für ein lasergeschweißtes<br />
Gehäuse: Das Messgerät für Blutzuckerwerte<br />
Insulet Omnipod<br />
Bild 3: Mikrofluidische Bauteile profitieren von<br />
der Präzision des Laserschweißprozesses<br />
Bild 1: Mit dem Lasersystem<br />
InlineWeld 6200 können<br />
beispielsweise mikrofluidische<br />
Bauteile geschweißt werden<br />
LPKF WeldingQuipment<br />
GmbH<br />
www.lpkf-laserwelding.com<br />
www.lpkf.com<br />
Sauber, schnell, flexibel, reinraumtauglich<br />
und verlässlich: Erstmalig<br />
auf der MT-Connect stellte<br />
LPKF Laser & Electronics Lasersysteme<br />
zum Kunststoffschweißen<br />
vor. Mit diesen lassen sich sichere,<br />
hygienische und hermetisch dichte<br />
Verbindungen zwischen Kunststoffbauteilen<br />
herstellen – ohne<br />
(chemische) Zusatzstoffe, ohne<br />
Fremdkörper oder Partikelbelastung,<br />
mit nur geringer mechanischer<br />
Bauteilbelastung. Zum<br />
Einsatz kommt die Technologie<br />
beispielsweise beim Fügen von<br />
Gehäusen oder geometrischen<br />
Körpern aus Kunststoff sowie in<br />
der Mikrofluidik.<br />
Kompaktes Laser-System<br />
Die LPKF InlineWeld 6200 ist<br />
ein kompaktes Laser-System zum<br />
Kunststoffschweißen. Schweißnahtbreiten<br />
im Mikrometerbereich,<br />
absolut dichte Nähte und partikelfreies<br />
Arbeiten prädestinieren<br />
die Anlage für den Einsatz in der<br />
Medizintechnik. Durch eine spezielle<br />
Feinfokus-Variante erreicht<br />
der Laser äußerst feine Nahtstrukturen.<br />
Darüber hinaus kann<br />
das System auch für den Reinraum<br />
ausgestattet werden. Flexible<br />
Produktionsmöglichkeiten,<br />
materialschonende Bearbeitung,<br />
hygienische und hochpräzise<br />
Prozess abläufe sorgen für Qualität<br />
und Rentabilität. Das Lasersystem<br />
InlineWeld 6200 benötigt<br />
wenig Stellfläche und lässt sich<br />
in Fertigungsstraßen integrieren.<br />
Bauteile bis zu einer Größe von<br />
150 x 150 mm lassen sich bearbeiten.<br />
Von der Kleinserie bis zur<br />
Großserienfertigung arbeitet die<br />
InlineWeld sehr wirtschaftlich und<br />
mit hoher Performance.<br />
ProSeT<br />
Neueste CAM-Software ProSeT<br />
ermöglicht eine schnelle und einfache<br />
Einstellung der Schweißkontur.<br />
Damit sind Anwender flexibel<br />
in ihrem Produktdesign. Standardisierte<br />
elektrische und mechanische<br />
Schnittstellen – auch zur<br />
Industrie-4.0-Integration – ermöglichen<br />
die Integration in bestehende<br />
Manufacturing Execution Systeme.<br />
Für die Qualitätssicherung sorgen<br />
die lückenlose Prozessüberwachung<br />
und die Prozesssteuerung,<br />
die bequem durch die übergeordnete,<br />
zentrale Steuerung des<br />
Anwenders erfolgt. Der Schweißvorgang<br />
lässt sich für jedes einzelne<br />
Bauteil mit mehreren Prüfverfahren<br />
dokumentieren. ◄<br />
Bild 4: Auch zwei elastische Materialien können miteinander<br />
mittels Laser verschweißt werden – wie in diesem Beispiel das<br />
Anschlussstück für einen Anus praeter<br />
58 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Produktion<br />
Effizienzsteigerung durch automatisiertes<br />
Zentrieren von Linsensystemen<br />
Auf der Optatec stellte Trioptics erstmals in Europa roboterbasierte Automatisierungs-Lösungen zum Bestücken<br />
des Zentrierprüfgeräts OptiCentric 100 und der Justierdrehmaschine ATS 100 für die Serienfertigung vor<br />
Zur Steigerung der Produktionseffizienz<br />
in der Optikfertigung<br />
bietet Trioptics schon seit<br />
Jahren automatisierte Systeme<br />
an. Dies gilt insbesondere für alle<br />
Lösungen, die der Zentrierung von<br />
Linsensystemen und deren Prüfung<br />
dienen. Produktmanager für<br />
die Zentrierprüfgeräte OptiCentric<br />
Dr. Patrik Langehanenberg erklärt:<br />
„Unser Augenmerk auf die Automatisierung<br />
zu legen, hat mehrere<br />
Gründe. Einer davon liegt in<br />
der Erhöhung der Prozesssicherheit<br />
unserer Systeme. Leider ist<br />
es so, dass Bediener bei vielen<br />
Abläufen der begrenzende Faktor<br />
für die Genauigkeit und die Prozessdauer<br />
sind. Hier ermöglichen<br />
robotergestützte Prozesse Verbesserungen“.<br />
So laufen bereits<br />
seit Jahren viele Prozesse der<br />
Systeme OptiCentric aber auch<br />
der Justierdrehmaschine ATS<br />
automatisiert ab.<br />
Kollege Roboter<br />
übernimmt<br />
Jetzt geht Trioptics noch einen<br />
Schritt weiter. „Bei der Serienfertigung<br />
hat der Bediener bisher die<br />
Optiken jeweils manuell eingesetzt<br />
und danach den Prozess gestartet“,<br />
berichtet Dr. Christian Buß,<br />
Produktmanager für die ATS. „Hier<br />
kommen jetzt Roboter zum Einsatz,<br />
die genau den Schritt der Beund<br />
Entladung übernehmen. Damit<br />
können komplette Linsenserien<br />
in einem Arbeitsgang verarbeitet<br />
werden, während der Benutzer<br />
zusätzlich anderen Aufgaben<br />
nachgeht oder weitere Systeme<br />
mit den Linsentrays belädt.“<br />
Dass die Ingenieure von<br />
Trioptics mit dieser Entwicklung<br />
tatsächlich den Puls der Zeit<br />
erfasst haben, zeigte sich an dem<br />
regen Kundeninteresse während<br />
der Optatec in Frankfurt, auf der<br />
beide Lösungen als Highlight<br />
präsentiert wurden. Begeistert<br />
wurde insbesondere die direkte<br />
Integration der Roboter in den<br />
jeweiligen Prozess aufgenommen.<br />
Dies sorgt für eine stabile<br />
Funktionsweise. Die Bandbreite<br />
der Möglichkeiten – Integration<br />
in unterschiedliche Systeme, für<br />
verschiedene Anwendungen und<br />
variierende Linsendurchmesser –<br />
beeindruckte ebenfalls viele Besucher.<br />
Dr. Buß fasst die Entwicklung<br />
zusammen: „Wir bieten damit<br />
eine weitere, häufig geforderte<br />
Option, die das Ziel einer Auslastungserhöhung<br />
und Steigerung<br />
des Durchsatzes bei der Produktion<br />
von unterschiedlichsten Linsensystemen<br />
realisiert.“<br />
TRIOPTICS GmbH<br />
info@trioptics.com<br />
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59
Stromversorgung<br />
Intelligentes μExtension-Modul<br />
optimiert USV<br />
Intelligentes μExtension-Modul für Supercap-USVs optimiert unterbrechungsfreie Stromversorgung aktueller<br />
Mainboards<br />
Die unterbrechungsfreie Stromversorgung<br />
von Industriecomputern,<br />
Embedded-PCs und Gateways<br />
mit entsprechend langlebigen<br />
USV-Systemen wird<br />
sowohl im industriellen als auch<br />
im medizintechnischen Bereich<br />
zunehmend relevanter. Das neue<br />
μExtension-Modul PSZ-1063 von<br />
Bicker Elektronik erweitert die Features<br />
der wartungsfreien DC-USV-<br />
Systeme UPSIC-1205 / UPSIC-<br />
2403 und der DC/DC-Wandler mit<br />
Backup-Funktion DC2412-UPS /<br />
DC2412-UPS-LD (Load Dump Version)<br />
um zahlreiche Funktionen,<br />
die eine optimale Anbindung und<br />
Absicherung aktueller Mainboards<br />
sicherstellen. Das Plug-In-Modul<br />
wird einfach im Sandwichverfahren<br />
auf das COM-Interface der DC-<br />
Bicker Elektronik GmbH<br />
info@bicker.de<br />
www.bicker.de<br />
USV aufgesteckt und über die passenden<br />
Zubehör-Interface kabel<br />
(PSZ-1046 bzw. PSZ-1048) mit der<br />
RS-232-Schnittstelle des Mainboards<br />
verbunden. Zum Schutz<br />
vor Spannungsschwankungen,<br />
Flicker, Spannungseinbrüchen<br />
oder Ausfällen der Versorgungsspannung<br />
sind die genannten DC-<br />
USV-Systeme von Bicker Elektronik<br />
mit Ultrakondensatoren (sog.<br />
SuperCaps / Superkondensatoren)<br />
als Energiespeicher ausgestattet,<br />
welche sich durch extrem kurze<br />
Ladezeiten, einem weiten Temperaturbereich<br />
sowie hoher Strombelastbarkeit<br />
und Leistungsdichte<br />
auszeichnen. Aufgrund der hohen<br />
Zyklenfestigkeit (>500.000 Ladezyklen)<br />
weisen derartige DC-USV-<br />
Systeme eine besonders lange<br />
Lebensdauer auf. Für das versorgte<br />
Computersystem bedeutet<br />
dies eine Erhöhung der langjährigen<br />
Verfügbarkeit bei gleichzeitiger<br />
Minimierung des Wartungsaufwandes.<br />
Data Monitoring in<br />
Echtzeit<br />
Die kontinuierliche Betriebsdatenerfassung<br />
des neuen<br />
μExtension-Moduls PSZ-1063<br />
gestattet nun „Data Monitoring“<br />
in Echtzeit. Hierbei werden die<br />
Daten über die I²C-Schnittstelle<br />
der DC-USV-Systeme kontinuierlich<br />
erfasst und im μExtension-<br />
Modul gespeichert. Über die<br />
RS232-Schnittstelle des Moduls<br />
können die Daten wiederum an<br />
den Host weitergeleitet werden,<br />
was eine einfache Implementierung<br />
in das Computer-System<br />
ermöglicht. Das offene Kommunikationsprotokoll<br />
mit umfangreicher<br />
Befehlsliste bietet Systementwicklern<br />
individuelle Möglichkeiten<br />
der Anbindung an das<br />
eigene System.<br />
Integrierte<br />
Reboot-Funktion<br />
Eine weitere Kernfunktion des<br />
PSZ-1063-Moduls ist die integrierte<br />
Reboot-Funktion, welche<br />
den automatischen Neustart des<br />
Systems aktiviert, sobald nach<br />
einem Stromausfall die Eingangsspannung<br />
während des bereits<br />
eingeleiteten Shut-Down oder zu<br />
einem späteren Zeitpunkt wiederkehrt.<br />
Die Startfunktion des Mainboards<br />
kann bei anliegender Eingangsspannung<br />
direkt über das<br />
BIOS aktiviert werden. So können<br />
beispielsweise autarke Computersysteme<br />
nach einem Stromausfall<br />
kontrolliert heruntergefahren<br />
und anschließend wieder selbstständig<br />
gestartet werden.<br />
Kontrollierte Freigabe der<br />
Ausgangsspannung<br />
Optional kann für die Ausgangsbzw.<br />
Versorgungsfreigabe an das<br />
System eine Sicherheitsfunktion<br />
des Zusatzmoduls aktiviert werden,<br />
die sicherstellt, dass der<br />
Ausgang der DC-USV erst freigeschaltet<br />
wird, wenn die Superkondensatoren<br />
mindestens 90 %<br />
ihrer Kapazität erreicht haben.<br />
Ein sicheres Herunterfahren des<br />
Systems ist somit immer zuverlässig<br />
gewährleistet.<br />
Softwareunabhängiger<br />
Betrieb<br />
Die DC-USV kann am Host auch<br />
ohne Software betrieben werden.<br />
Die Zeitwerte für Power-Fail (PF)-<br />
und Shutdown-Timer sind mittels<br />
DIP-Switch-Block direkt auf dem<br />
μExtension-Modul PSZ-1063 einstellbar.<br />
Das Zusatzmodul generiert<br />
das Auslösesignal für den<br />
Shut-Down des Systems in dieser<br />
Konfiguration über den Power-<br />
Button-Anschluss des Mainboards.<br />
Für die entsprechende Mainboard-<br />
Anbindung bietet Bicker Elektronik<br />
passende zweiadrige Verbindungskabel<br />
an – das PSZ-1043<br />
mit „Open-End“-Anschluss sowie<br />
das PSZ-1044 mit 2,54-Millimeter-<br />
Anschluss. Darüber hinaus bleiben<br />
die Optionen für eine softwaregesteuerte<br />
Konfiguration aller Parameter<br />
mit Hilfe der kostenlosen<br />
Software „UPS Control Center“<br />
von Bicker Elektronik unverändert<br />
bestehen.<br />
Bicker Elektronik gewährt auf<br />
das μExtension-Modul PSZ-1063<br />
eine dreijährige Garantie, sowie<br />
eine Langzeitverfügbarkeit von<br />
mindestens 5 Jahren. Im Rahmen<br />
des Power+Board-Programms<br />
erhalten Kunden von Bicker Elektronik<br />
geprüfte und perfekt aufeinander<br />
abgestimmte Bundles<br />
aus Stromversorgung, Mainboard<br />
und Zubehör in Industrie-Qualität.<br />
Direktlink zum Produkt PSZ-1063:<br />
https://www.bicker.de/index.php/<br />
bicker/Produkte/USV-Systeme/<br />
Zubehoer/PSZ-1063 ◄<br />
60 meditronic-journal 4/<strong>2018</strong>
Stromversorgung<br />
Neue Stromversorgungen für die Medizintechnik<br />
MAD100-Netzteile gibt es offen (2<br />
x 3 x 1,16 Zoll), als Chassis-Typ,<br />
im Gehäuse und für die Hutschienen-Montage<br />
(DIN-Rail). Sie erfüllen<br />
die Schutzklassen I und II. Die<br />
Stromversorgungen sind konform<br />
zu den Sicherheitsnormen Ansi/<br />
aami es60601-1, EN60601-1 und<br />
IEC60601-1 3rd edition.<br />
Die Pewatron AG lanciert eine<br />
neue Baureihe von AC/DC-Medizinnetzteilen<br />
des renommierten<br />
Herstellers P-Duke – mit geregelter<br />
Ausgangsspannung von<br />
je nach Typ 12, 15, 18, 24, 28,<br />
36 oder 48 V, doppeltem MOPP-<br />
Schutz und verstärkter Isolation<br />
zum Primärkreis (4000 V AC ).<br />
Sicherheit für Patienten<br />
und Bedienpersonal<br />
An medizinische elektrische<br />
Geräte werden besonders<br />
hohe technische Anforderungen<br />
gestellt. Um die Sicherheit<br />
für Patienten und Personal<br />
zu gewährleisten, muss jede einzelne<br />
Komponente speziellen<br />
Regelungen, Vorschriften und<br />
Normen entsprechen – das gilt<br />
nicht zuletzt auch für die Stromversorgung.<br />
Besonders wichtig<br />
sind hier tiefer Leckstrom, größere<br />
Luft- und Kriechstrecken,<br />
EMV-Sicherheit (geringe Störaussendung/Emission,<br />
hohe Störfestigkeit/Immunität)<br />
usw.<br />
MAD100: kompakt, robust<br />
und vielseitig<br />
Die MAD100-Netzteile arbeiten<br />
in einem großen Eingangsspannungs-Bereich<br />
von 85 bis 264 V AC<br />
und 47 bis 63 Hz. Im Standby-<br />
Betrieb liegt ihr Stromverbrauch<br />
bei unter 0,3 W. Die Geräte funktionieren<br />
problemlos auch bei<br />
Höhen bis 5000 m. Der Leckstrom<br />
fällt mit weniger als 75 µA äußerst<br />
gering aus. Zum Schutz gegen<br />
elektromagnetische Störungen<br />
ist ein EMI-Filter eingebaut. Die<br />
Zuverlässig – mit Garantie<br />
Damit eignen sich die MAD100-<br />
Netzteile hervorragend für den<br />
Einsatz in medizinischen Geräten;<br />
sie können aber auch in anderen<br />
Anwendungen wie Messtechnik,<br />
Automation, Industrie, Datacom,<br />
IPC und Telekommunikation eingesetzt<br />
werden – überall dort, wo<br />
es auf Präzision, Sicherheit und<br />
Zuverlässigkeit ankommt. Der Hersteller<br />
gewährt auf alle Stromversorgungen<br />
fünf Jahre Garantie.<br />
PEWATRON AG<br />
info@pewatron.com<br />
www.pewatron.com<br />
450 Watt AC/DC-Netzteil für die Medizintechnik<br />
Zunehmend spielt die Miniaturisierung<br />
von medizinischen<br />
Geräten eine entscheidende<br />
Rolle. Benutzerfreundlichkeit<br />
und Ergonomie für den Arzt<br />
dürfen aber nicht darunter leiden.<br />
Diese Anforderungen stellen<br />
Ingenieure in mancher Hinsicht<br />
vor eine große Herausforderung.<br />
So auch bei der Wahl<br />
der idealen Stromversorgung,<br />
da diese häufig sehr laut sein<br />
kann. Um dem entgegenzuwirken<br />
hat Traco Power ein hocheffizientes<br />
(Wirkungsgrad bis<br />
94 %), kostenoptimiertes AC/<br />
DC-Netzteil (3 x 5 x 1,8“) entwickelt,<br />
welches auch über einen<br />
weiten Temperaturbereich eine<br />
außerordentlich hohe Leistung<br />
liefert. So können kleine Medizingeräte<br />
gespiesen werden,<br />
ohne dass ein Lüfter installiert<br />
werden muss.<br />
Die TPP 450 Serie erreicht<br />
so eine Leistung von 320 W bis<br />
+50 °C und 150 W bei +85 °C.<br />
Wird mehr Leistung benötigt,<br />
dann kann mit einer externen<br />
oder integrierten Ventilatorlösung<br />
eine Leistung von 450 Watt bei<br />
einem Temperaturbereich von<br />
-40 °C bis +50 °C erreicht werden<br />
(225 W Leistung bei +85 °C).<br />
Die TPP 450 Serie ist zertifiziert<br />
nach IEC/EN/ES 60601-1<br />
3rd edition for 2xMOPP (EMC:<br />
IEC/EN/ES 60601-1-2 4th edition)<br />
und IEC/EN/UL 62368-1<br />
sowie ISO 14971 inklusive risk<br />
management file.<br />
Weitere Informationen sind<br />
unter https://www.tracopower.<br />
com/news/news-detail/tpp450-<br />
and-tpp450a-series-118-0/ verfügbar.<br />
TRACO POWER<br />
www.tracopower.com<br />
meditronic-journal 4/<strong>2018</strong><br />
61
Stromversorgung<br />
Batterien mit hohem Energiegehalt<br />
EnerSys Hawker Bleibatterien<br />
Im Portfolio der industriellen Stromversorgung<br />
sind bei der POHL electronic jetzt auch<br />
die Bleibatterien von Hawker verfügbar. Die<br />
Hawker GmbH ist die deutsche Tochter der<br />
EnerSys-Gruppe, einer der weltweit größten<br />
Hersteller von Industriebatterien (stationäre<br />
Batterien, Antriebsbatterien und Ladegeräte,<br />
Sonderbatterien). Hawker bietet die gesamte<br />
Palette hochwertiger stationärer Batterien über<br />
ausgesuchte Händler wie die POHL electronic<br />
an. Die Hauptmärkte sind Telekommunikation,<br />
unterbrechungsfreie Stromversorgung,<br />
Energieerzeugung und -verteilung, Sicherheitsstromversorgung,<br />
allgemeine Elektronik,<br />
Medizintechnik sowie Sport und Freizeit.<br />
Viele Möglichkeiten<br />
Die Baureihen PowerSafe, DataSafe, Odyssey,<br />
Genesis und Cyclon gehören anerkannter<br />
Weise zu den Marktführern. Sie bieten sowohl<br />
OEMs als auch den Endkunden eine Vielzahl<br />
von Möglichkeiten, die immer die beste Lösung<br />
gewährleisten. Das umfassende Know-how<br />
bei Bleibatterien aller Technologien ermöglicht<br />
eine unübertroffene Fähigkeit, die optimale<br />
Leistung und Lebensdauer auch für die<br />
anspruchsvollsten Bedingungen anzubieten.<br />
Kundenspezifische<br />
Akkukonfektion<br />
Die Konstruktion und Montage von Akkuund<br />
Batteriepacks erfordert besondere Fähigkeiten,<br />
Kenntnisse und Erfahrung und sollte<br />
daher nicht vom Endnutzer selbst übernommen<br />
werden. Neben allen gängigen Einzelzellen<br />
der verschiedenen Technologien; NiCd, NiMh,<br />
Lithium, Lithium-Ion, Blei und Alkali-Mangan;<br />
bietet die POHL electronic auch kundenspezifische<br />
Produkte an, die den Erfahrungsschatz<br />
und Service mit führenden Produkten kombinieren.<br />
Unabhängig der benötigten Form oder<br />
Kontaktierung, Ziel ist es, gemeinsam mit dem<br />
Kunden die passende Lösung zu entwickeln.<br />
Das Ergebnis ist die beste verfügbare Speichertechnologie,<br />
leistungsstark und zuverlässig<br />
mit hohem Kosten-/Nutzenfaktor.<br />
POHL Electronic GmbH<br />
www.pohl-electronic.de<br />
Klein und effizient: 60 W open frame Medizin-Netzteil MPM-S050<br />
Einerseits geschlossene (desinfizierbare)<br />
Gehäuse und spezifische EMV-Situationen,<br />
andererseits absolute Zuverlässigkeit<br />
und Langzeitverfügbarkeit - das sind<br />
typische Anforderungen an ein Netzteil im<br />
Medizingerät.<br />
Nach diesen Kriterien hat Magic Power<br />
Technology die MPM-S050 Serie entwickelt.<br />
Die Netzteile sind sehr klein und messen<br />
nur 3“ x 2“ x 1“. Sie sind insbesondere<br />
zur Stromversorgung kleinerer Medizin- und<br />
Homecaregeräte gedacht. Im 1. Step sind<br />
die Ausgangsspannungen 12 V und 24 V<br />
verfügbar. Der weite Eingangsspannungsbereich<br />
von 85… 64 V AC ermöglicht den problemlosen<br />
Einsatz in allen internationalen<br />
Netzen. Standardmäßig haben die Geräte<br />
einen Überspannungsschutz sowie einen<br />
Überlastschutz und sind kurzschlussfest.<br />
Hervorzuheben ist der weite Arbeitstemperaturbereich<br />
-20…80 °C. Das Netzteil liefert<br />
echte 60 W Dauerleistung bis 80 °C ohne<br />
Derating (bei vorhandenem Luftstrom). Bei<br />
komplett lüfterlosem Betrieb können dauerhaft<br />
50 W abgenommen werden (bis 50 °C).<br />
Das sehr geringe Derating garantiert noch<br />
30 W bei 75 °C und 25 W bei 80 °C. Das gilt<br />
auch für den 24/7 Dauerbetrieb. Bei einer<br />
Leerlaufleistung von
www.congatec.com<br />
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Phone: +49 (991) 2700-0<br />
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