2-2025

FACHZEITSCHRIFT

FÜR MEDIZIN-TECHNIK

November MÄRZ/APRIL 2/2025 November-Dezemb8r JG. 17 1/2008

meditronicjournal

Aktivkühler in der Medizintechnik:

Effiziente Wärmeabfuhr

für Beatmungsgeräte

SEPA Europe, S. 6

MEHR ALS EINE MESSE

Information, Inspiration und Networking rund um die Entwicklung

und Herstellung von Medizintechnik

18.-19.2.2025

MedtecLIVE Innovation Expo

at MedtecSUMMIT 2025, Nürnberg,

Germany

24.- 27.6.2025

MedtecLIVE Healthtech Pavilion

at automatica/LASER World of

PHOTONICS 2025, München, Germany

5.-7.5.2026

Stuttgart, Germany 2026

ZENTRALE LEITMESSE IN EUROPA

FÜR DIE ENTWICKLUNG UND HER-

STELLUNG VON MEDIZINTECHNIK

365 Tage im

Jahr

MedtecLIVE Community

Führende Community-Plattform für die

europäische Healthtech- und Medtech-

Branche

BE PART OF IT!

Editorial

Lutz Schüle,

Geschäftsbereichsleiter Healthcare

ITK Engineering GmbH

www.itk-engineering.de

Fortschritt

mit Verantwortung

gestalten

Stellen Sie sich vor, Sie betreten einen OP-Saal. Anstelle von hektischem

Treiben und piependen Monitoren empfängt Sie eine ruhige, fast meditative

Atmosphäre. Der Chirurg steht vor einem hochmodernen robotischen

System und greift nach der Konsole. Sofort aktiviert sich das haptische

Feedback – eine Technologie, die ihm das Gefühl vermittelt, als würde

er direkt mit seinen Händen operieren. Dabei liegt sein Patient hunderte

Kilometer entfernt in einem vernetzten Hybrid-OP, ausgestattet mit einem

Präzisionsroboter, der über ein 5G-Netzwerk in Echtzeit gesteuert wird.

Die Vitalwerte des Patienten werden kontinuierlich in Echtzeit überwacht,

während eine KI jede Abweichung analysiert.

Das ist längst keine Science-Fiction mehr, sondern Realität. Vernetzte Medizingeräte sind

heute integraler Bestandteil eines digitalen Ökosystems. Dieses reicht von der Echtzeit-

Überwachung von Vitalparametern über die Fernwartung von Geräten bis hin zur Automatisierung

klinischer Prozesse und dem Einsatz künstlicher Intelligenz in der Datenanalyse.

All diese Innovationen setzen eine sichere Datenverarbeitung voraus. Die Einhaltung

strenger Normen, wie ISO 81001-5-1 oder ISO 14971, ist unerlässlich, um den Schutz sensibler

Gesundheits- und Gerätedaten zu gewährleisten. Gleichzeitig müssen Hersteller sicherstellen,

dass ihre Geräte den steigenden Anforderungen an Cyber Security entsprechen, da vernetzte

Systeme potenziell anfälliger für Angriffe sind. Hier geht es nicht nur darum, Regeln zu befolgen.

Wichtig ist, Cyber Security proaktiv in den gesamten Entwicklungsprozess zu integrieren – von

der Bedrohungs- und Risikoanalyse und Security by Design über Schwachstellenmanagement

bis hin zu unabhängigen Penetration Tests. Durch systematische Ansätze und praxisnahe

Methoden können Sicherheitsrisiken effektiv identifiziert und mitigiert werden. Es ist bereits

absehbar, wie zunehmende Migration in die Cloud sowie KI-basierte Systeme die Anforderungen

an Cyber Security weiterwachsen lassen. In Europa steigen zudem die regulatorischen Hürden

durch Einführung des Cyber Resilience Act und des AI Act. Um diesen Herausforderungen

zu begegnen, ist die kontinuierliche Anpassung von Cyber Security-Strategien unerlässlich.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Wahl der richtigen Infrastruktur: Sollten Daten in einer

Public Cloud gespeichert werden oder ist eine Hybridlösung sinnvoller? Während öffentliche

Clouds oft kostengünstiger und skalierbarer sind, bieten private oder hybride Modelle zusätzliche

Sicherheit für sensible Daten. Die optimale Lösung hängt vom individuellen Anwendungsfall

ab – entscheidend ist, eine Architektur zu wählen, die Skalierbarkeit und Datenschutz

gleichermaßen gewährleistet. Sicherheitstechnisch entscheidend ist u. a. die konsequente

Verschlüsselung sensibler Daten – sowohl bei der Übertragung als auch bei der Speicherung.

Zusätzlich sollten moderne Autorisierungskonzepte wie Role-Based Access Control und Zero-

Trust-Architekturen berücksichtigt werden, die zunehmend mehr Anwendungsfälle auch in

der Public Cloud erlauben.

Die Vernetzung von Medizingeräten ist zweifellos ein Meilenstein auf dem Weg zur digitalen

Medizin. Sie bietet nicht nur technologischen Fortschritt, sondern auch einen echten Mehrwert

für Patienten, Anwender und Hersteller. Jetzt gilt es, diesen Fortschritt verantwortungsvoll

mitzugestalten – mit innovativen Technologien, wie Cloud Computing, und einem klaren

Fokus auf Cyber Security. Denn nur wenn Sicherheit von Anfang an mitgedacht wird, kann

moderne Medizintechnik ihr volles Potenzial entfalten.

Ihr Lutz Schüle

meditronic-journal 2/2025

3

Inhalt 2-2025

3 Editorial

4 Inhalt/Impressum

6 Titelstory

8 Aktuelles

9 Produktion

19 Lasertechnik

22 Qualitätssicherung

27 Software

30 Dienstleistung

32 Digitalisierung

34 Bedienen & Visualisieren

39 Sensoren

42 Messtechnik

44 Bildverarbeitung

46 EMV

48 Komponenten

53 Medical-PCs/SBC/Zubehör

56 Künstliche Intelligenz

60 Stromversorgung

November MÄRZ/APRIL 2/2025 November-Dezemb8r JG. 17 1/2008

FACHZEITSCHRIFT

FÜR MEDIZIN-TECHNIK


meditronicjournal



SEPA Europe, S. 6

Titelstory:

Aktivkühler in der

Medizintechnik:



In der modernen Medizintechnik sind

Beatmungsgeräte unverzichtbar, insbesondere

für Patienten mit Atemwegserkrankungen oder

in kritischen Versorgungs situationen. 6

Fachzeitschrift für

Medizin-Technik

meditronicjournal

■ Herausgeber und Verlag:

beam-Verlag

Krummbogen 14, 35039 Marburg

www.beam-verlag.de

06421/9614-0 06421/9614-23

■ Redaktion:

Dipl.-Ing. Christiane Erdmann

redaktion@beam-verlag.de

■ Anzeigen:

Myrjam Weide, 06421/9614-16

m.weide@beam-verlag.de

Sabine Tzschentke, 06421/9614-11

sabine.tzschentke@beam-verlag.de

Tanja Meß, 06421/9614-18

tanja.mess@beam-verlag.de

■ Erscheinungsweise:

5 Hefte jährlich

■ Satz und Reproduktionen:

beam-Verlag

■ Druck & Auslieferung:

Bonifatius GmbH, Paderborn

www.bonifatius.de

KI auf dem Vormarsch in der

medizinischen Bildgebung

Es gibt zu wenige Fachkräfte, um alle

relevanten Bildgebungsdaten auszuwerten.

KI kann hier unterstützen. 58

Von Daten zu nachhaltiger

Wertschöpfung

Strenge Regularien wie die Medical

Device Regulation (MDR) und

die EU-weiten Vorgaben zur

Nachhaltigkeitsberichterstattung

wie die Corporate Sustainability

Reporting Directive (CSRD) verlangen

eine lückenlose Dokumentation und

kontinuierliche Überwachung von

Medizinprodukten. 56

Der beam-Verlag übernimmt trotz sorgsamer Prüfung

der Texte durch die Redaktion keine Haftung für deren

inhaltliche Richtigkeit. Alle Angaben im Einkaufsführer

beruhen auf Kundenangaben!

Handels- und Gebrauchsnamen, sowie Warenbezeichnungen

und dergleichen werden in der Zeitschrift

ohne Kennzeichnungen verwendet. Dies berechtigt

nicht zu der Annahme, dass diese Namen im Sinne

der Warenzeichen- und Markenschutz gesetzgebung

als frei zu betrachten sind und von jedermann ohne

Kennzeichnung verwendet werden dürfen.

EMS für nahtlose Überführung -

ohne Stolpersteine in die Fertigung

Ein gutes Design allein macht noch kein gutes Produkt. Vor allem nicht, wenn

auf dem Weg in die Serien produktion Schwachstellen und Kostenfallen nicht

frühzeitig erkannt und ausgebessert werden. 30

4


Fügetechnologien in der Medizintechnik:

Schweißen, Kleben oder Schrauben?

Welche Verbindungstechnik erfüllt die hohen Anforderungen

der Branche? 12

Prüfungen jenseits des Stands der Technik

Was tun, wenn das Gesetz etwas fordert, für das es keine

Standard-Prüfung gibt? 22

Präzision und Toleranzen neu definiert -

3D-Drucker für die Mikroproduktion

Die additive Fertigung entwickelt sich von einer Methode

zur schnellen Herstellung von Prototypen zur zuverlässigen

Alternative traditioneller Fertigungsmethoden. 14

Medizingeräte-Software:

Weniger Risiko, mehr Cybersicherheit

Warum an TARA kein Unternehmen vorbei kommt. 28

Elektromagnetische

Verträglichkeit (EMV)

in der Medizintechnik

Die Norm EN/IEC 60601-1-2 ist

ein internationaler Standard, der

allgemeine Anforderungen an die

elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

von Medizinprodukten festlegt. 46

Von Digitalen Zwillingen

und Maschinellem Lernen

Der digitale Wandel erfasst das

Gesundheitswesen mit voller Wucht und

verspricht eine grundlegende Veränderung

der Art und Weise, wie wir Patienten

behandeln. 32

Recycling in der

Medizintechnik - bereit für

eine Kreislaufwirtschaft?

Derzeit werden Kunststoffe aus dem

medizinischen Bereich größtenteils verbrannt.

Dabei ist mit gängigen Technologien auch für

medizinische Kunststoffe ein Closed-Loop-

Recycling möglich. 10

meditronic-journal 2/2025 5

Titelstory


Effiziente Wärmeabfuhr für Beatmungsgeräte

© Visual Aurora/AdobeStock

In der modernen Medizintechnik

sind Beatmungsgeräte unverzichtbar,

insbesondere für Patienten mit

Atemwegserkrankungen oder in kritischen

Versorgungs situationen.

Diese Geräte basieren auf hochentwickelter

Elektronik, die eine präzise

Steuerung und Über wachung

der Beatmung ermöglicht. Eine der

größten Herausforderungen bei

der Entwicklung solcher Geräte

ist die entstehende Wärme durch

die fort laufende Nutzung leistungsstarker

Chips und Sensoren.

Eine unzureichende Wärmeabfuhr

kann die Funktionsfähigkeit

und Zuverlässigkeit des Geräts

gefährden – mit potenziell schwerwiegenden

Folgen für den Patienten.

SEPA EUROPE GmbH

www.sepa-europe.com

Anforderungen des Kunden

Ein führender Hersteller von

Beatmungs geräten stand genau vor

diesem Problem: Die Hitzeentwicklung

innerhalb der kompakten Bauweise

konnte nicht effektiv abgeführt

werden. Ohne eine leistungsfähige

Kühlung bestand die Gefahr,

dass sich die empfindlichen elektronischen

Bauteile überhitzen und

die Funktionalität des Geräts beeinträchtigt

wird.

Der Kunde hatte mit der Herausforderung

zu kämpfen, die elektronische

Wärme aus seinem Gerät

abzuleiten, ohne dass dies zu einer

Beeinträchtigung der Leistung oder

Zuverlässigkeit führt. Zu den betroffenen

Komponenten gehörten insbesondere

leistungsstarke Chips

und Sensoren, die eine präzise

und schnelle Analyse ermöglichen,

aber auch viel Wärme produzieren.

Aufgrund der kompakten Bauweise

des Geräts war es nicht möglich,

auf herkömmliche Kühlmethoden

wie Lüfter oder große Kühlkörper

zurückzugreifen. Eine passive Kühlung

war aufgrund der hohen Wärmeentwicklung

der elektronischen

Bauteile und des begrenzten Raums

nicht ausreichend. Der Kunde benötigte

daher eine aktive Kühlung, die

effizient genug war, um die Temperatur

zu regulieren, ohne dabei

wertvollen Platz im Gerät zu verschwenden.

Maßgeschneiderte Kühllösung

An diesem Punkt wandte sich

der Hersteller an Sepa Europe,

einen Spezialisten für maßgeschneiderte

Kühllösungen.

Dank langjähriger Erfahrung in

der Elektronikkühlung konnte

Sepa Europe die Herausforderung

gezielt analysieren und eine innovative

Lösung entwickeln.

Die Antwort auf das Problem:

der neu entwickelte Aktivkühler

HZ30B. Diese hocheffiziente

Lüfter-/Kühl körper kombination

wurde exakt auf die Anforderungen

des Beatmungsgeräts abgestimmt

und gewähr leistet eine

optimale Wärmeabfuhr bei minimalem

Platzbedarf.

Gesamtperformance

verbessern

Durch die enge Zusammenarbeit

mit dem Kunden gelang es Sepa

Europe eine Lösung zu schaffen,

die nicht nur das Überhitzungsproblem

eliminiert, sondern auch die

Gesamtperformance des Geräts

verbessert.

6 meditronic-journal 2/2025

Titelstory

Der HZ30B sorgt für eine konstante

Betriebstemperatur der sensiblen

Elektronik und trägt so maßgeblich

zur Sicherheit und Zuverlässigkeit

des Beatmungsgeräts

bei. Diese Erfolgsgeschichte zeigt

eindrucksvoll, wie gezielte Entwicklung

und individuelle Anpassung zu

einer nachhaltigen Optimierung in

der Medizintechnik führen können.

Die Herausforderung:

Effiziente Kühlung auf

kleinstem Raum

Der Kunde, ein Hersteller von

Beatmungs geräten, hatte mit der

Herausforderung zu kämpfen, die

elektronische Wärme aus seinem

Gerät abzuleiten, ohne dass dies

zu einer Beeinträchtigung der Leistung

oder Zuverlässigkeit führt.

Zu den betroffenen Komponenten

gehörten insbesondere leistungsstarke

Chips und Sensoren, die

eine präzise und schnelle Analyse

ermög lichen, aber auch viel

Wärme produzieren. Aufgrund der

kompakten Bauweise des Geräts

war es nicht möglich, auf herkömmliche

Kühl methoden wie Lüfter oder

große Kühlkörper zurückzugreifen.

Eine passive Kühlung war aufgrund

der hohen Wärmeentwicklung der

elektronischen Bauteile und des

begrenzten Raums nicht ausreichend.

Der Kunde benötigte daher

eine aktive Kühlung, die effizient

genug war, um die Temperatur zu

regulieren, ohne dabei wertvollen

Platz im Gerät zu verschwenden.

Die Lösung: Aktivkühlung

Als Experten für Elektronikkühlung

war den Entwicklern von

Sepa Europe sofort klar, dass eine

Lüfter-/Kühlkörperkombination, ein

so genannter Chipkühler, die ideale

Lösung für dieses Problem darstellt.

Der verwendete Aktivkühler

HZ30B nutzt die Wärme leitfähigkeit

von Materialien wie Aluminium oder

Kupfer zusammen mit einem geeigneten

Lüfter, um die Hitze von den

Bauteilen wegzuleiten und in die

Umgebung abzugeben.

Kühlung neu gedacht:

Kombination aus Lüfter

und Kühlkörper

Anders als herkömmliche Kühllösungen

kombiniert der HZ30B

zwei zentrale Kühltechnologien

in einer kompakten Einheit: einen

leistungsstarken Axiallüfter und

einen exakt abgestimmten Kühlkörper.

Der Axiallüfter ist bündig in

den Kühlkörper eingelassen und bildet

so eine perfekt integrierte Einheit.

Diese Bauweise bietet gleich

mehrere Vorteile gegenüber der

separaten Verwendung von Lüfter

und Kühlkörper. Während ein einfacher

Kühlkörper ausschließlich auf

passive Wärmeabfuhr durch Konvektion

setzt, erhöht ein Lüfter die

Luft bewegung und damit die Kühlleistung

deutlich. Genau hier setzt

die Konstruktion des HZ30B an:

Der Lüfter ist so integriert, dass der

Luftstrom gezielt durch die Kühlpins

geführt wird. Dadurch entsteht eine

maximale Wärmeübertragung bei

minimalem Platzbedarf.

Technische Details

der Lösung

Die von Sepa Europe entwickelte

Lüfter-/Kühlkörperkombination war

speziell auf die Anforderungen des

Beatmungsgerätes zugeschnitten.

Der Kühlkörper besteht aus hochwertigem

Aluminium, das eine

schnelle und effektive Wärmeleitung

gewährleistet. Seine Form

wurde so optimiert, dass er eine

große Oberfläche bietet, um die

Wärme optimal an die Luft abzugeben.

Da der Hochleistungslüfter

im Kühlkörper eingelassen wurde,

ergibt sich ein kompakter Aktivkühler,

der trotz seiner Maße von

nur 30x30x8 mm und seinem geringen

Gewicht eine beeindruckende

Kühlleistung zeigt.

Über Sepa Europe

Bei der Lüfter-/Kühlkörperkombination

wird auf langlebige Komponenten

sowie geräuscharmen

Betrieb gesetzt, denn der integrierte

Lüfter ist mit einer robusten Mag-

Fix-Lagerung ausgestattet. Das

bedeutet, dass der Chipkühler eine

Lebensdauer von bis zu 210.000 h

MTBF (bei 40 °C Umgebungstemperatur)

hat. Neben der Langlebigkeit

spielt in der Medizintechnik auch

das Thema Geräuschentwicklung

eine zentrale Rolle, da die Geräte

meist in unmittelbarer Nähe vom

Patienten eingesetzt werden.

Der Aktivkühler HZ30B wurde

deshalb gezielt auf einen geräuscharmen

Betrieb hin ent wickelt.

Die intelligente Lagertechnologie

minimiert Reibung und Vibration

und sorgt so für einen besonders

leisen Lauf.

Durch die durchdachte Bauweise

des Aktivkühlers werden

Strömungsgeräusche minimiert,

da der Luftstrom gezielt durch die

Pins geführt wird und keine Verwirbelungen

entstehen. Diese

optimierte Luftführung senkt den

Schalldruckpegel nochmals deutlich

und verhindert unangenehme

Pfeif- oder Surrgeräusche, wie sie

bei schlecht abgestimmten Lüfter-

Kühlkörper-Kombinationen auftreten

können.

Vorteile der Lösung

Die angebotene Lüfter-/Kühlkörperkombination

bietet eine Vielzahl von

Vorteilen, die sie zur idealen Lösung

Sepa Europe entwickelt individuelle Kühllösungen für die

Elektronik branche und steht seit 35 Jahren für Qualität, Innovation

und Kundennähe. Ob in der Automatisierungstechnik, der Automobilindustrie

oder der Medizintechnik, Lüfter von Sepa Europe

kommen überall dort zum Einsatz, wo elektronische Komponenten

überhitzen. Das breite Sortiment an Lüftern und Zubehör ermöglicht

es, passgenaue Produkte mit kurzen Lieferzeiten bereitzustellen.

für die Kühlung von Beatmungsgeräten

macht:

1. Platzsparend und kompakt:

Durch die Bündelung von Lüfter

und Kühlkörper in einer Einheit

konnte der begrenzte Raum im

Gerät optimal genutzt werden,

ohne die Größe des Beatmungsgeräts

zu vergrößern.

2. Effiziente Kühlung:

Der Hochleistungslüfter sorgt für

eine konstante Luft zirkulation, die

die Wärmeabfuhr verstärkt und

somit eine zuverlässige Kühlung

der elektronischen Bauteile

gewährleistet.

3. Hohe Zuverlässigkeit:

Die Lösung minimiert das Risiko

von Überhitzung und möglichen

Ausfällen durch eine effektive

Wärme abfuhr, was die Lebensdauer

der elektronischen Komponenten

verlängert, und die Leistung

des Geräts optimiert.

4. Geringer Geräuschpegel:

Der integrierte Lüfter arbeitet

leise und trägt somit nicht zu einer

störenden Geräuschkulisse bei,

was in der medizinischen Umgebung

besonders wichtig ist.

5. Energieeffizienz:

Die Lösung ist energieeffizient

und trägt dazu bei, den Stromverbrauch

des Beatmungs geräts zu

optimieren, was sowohl öko logisch

als auch ökonomisch vorteilhaft ist.

6. Einfache Integration:

Die Lösung ist modular und lässt

sich problemlos in das Beatmungsgerät

integrieren, ohne den Fertigungsprozess

oder das Design

erheblich zu verändern.

Fazit

Die effiziente Kühlung von

elektronischen Komponenten in

Beatmungs geräten ist von entscheidender

Bedeutung, um deren

Leistung und Zuverlässigkeit zu

gewährleisten. Mit dem speziell entwickelten

Aktivkühler konnte Sepa

Europe dem Kunden eine Lösung

bieten, die den begrenzten Raum

im Gerät optimal nutzt und gleichzeitig

eine leistungsstarke Kühlung

sicherstellt. Diese Lösung

trägt zur Erhöhung der Zuverlässigkeit,

Lebensdauer und Effizienz

der Beatmungsgeräte bei und

erfüllt die hohen Anforderungen der

Medizintechnik.◄


7

Aktuelles

Neue Studie identifiziert Medizintechnik

als eine der chancenreichsten Branchen bis 2040

Technologische Entwicklungen

und Marktchancen

Spectaris

Deutscher Industrieverband für Optik,

Photonik, Analysen- und Medizintechnik e. V.

www.spectaris.de

Die Medizintechnik gehört zu den zehn wichtigsten

Zukunftsbranchen Deutschlands. Dies

zeigt eine aktuelle Studie der FutureManagement-

Group, die in Kooperation mit dem Deutschen

Industrieverband SPECTARIS entstanden ist.

Die Untersuchung bewertete 25 Industriezweige

hinsichtlich zentraler Zukunftstrends bis 2040.

Die übergreifende Branche Analysen-, Laborund

Medizintechnik, zu der die Medizin technik

zählt, belegte dabei Platz 4 im Ranking der

Zukunftsindustrien.

Kooperationskongress Medizintechnik 2025

mit begleitender Ausstellung

senetics healthcare group

GmbH & Co. KG

https://senetics.de/

Die senetics healthcare group GmbH & Co. KG veranstaltet

am 23. und 24. September 2025 den Kooperationskongress

Medizintechnik 2025.

Nehmen Sie teil an Fachvorträgen herausragender Referenten

und genießen Sie die Einblicke unserer begleitenden

Ausstellung zahlreicher Firmen und Forschungseinrichtungen

die Ihnen die neuesten Themen und Entwicklungen der Medizintechnik

näherbringen.

Knüpfen Sie neue Kontakte und pflegen Sie einen interdisziplinären

Austausch mit Entwickler, Zulieferer, Einkäufer

und Anwender der Medizintechnik und benachbarter Branchen.

Nur durch eine intensive Zusammenarbeit und gezielte Vernetzung

von Unternehmen und Forschungseinrichtungen können

innovative Produkte realisiert werden und die Position im

Medizin technikmarkt gestärkt werden.

Der Kooperationskongress Medizintechnik 2025 wird unterstützt

von vielen Partnern und in Zusammenarbeit mit dem

Netzwerk für innovative Zulieferer in der Medizintechnik

(NeZuMed) umgesetzt.

Wir freuen uns auf Ihre Anmeldung und Teilnahme!

Weitere Informationen unter:

https://kooperationskongress-medizintechnik.de/ ◄

Zahlreiche Innovationen werden die Branche

in den kommenden Jahren prägen:

• Telemedizin und digitale Plattformen

verbessern die Patientenversorgung

unabhängig von Standort und Zeit.

• KI-gestützte Diagnostik ermöglicht

schnellere und präzisere medizinische

Entscheidungen.

• Wearables und smarte Gesundheitslösungen

unterstützen Prävention und

Monitoring.

• Robotikgestützte OP-Systeme und

Assistenzsysteme steigern Qualität und

Effizienz.

• Kreislaufwirtschaft und nachhaltige

Produktionsprozesse gewinnen an

Bedeutung.

Herausforderungen:

Regulierung, Technologieanpassung

und Marktdynamik

Neben großen Chancen sieht die Studie auch

Herausforderungen für die Branche:

• Regulatorische Hürden wie die MDR

(Medical Device Regulation) könnten

Innovationsprozesse verlangsamen.

• Wachsende Abhängigkeit von globalen

Technologieplattformen birgt Risiken für die

digitale Souveränität.

• Fachkräftemangel und hohe Anforderungen

an IT-Kompetenzen erschweren den

Wandel.

• Internationale Wettbewerbsfähigkeit muss

durch gezielte Förderung gestärkt werden.

Fazit: Medizintechnik als Treiber für

Wirtschaft und Gesundheitsversorgung

„Unsere Studie zeigt, dass insbesondere

technologiegetriebene Industrien ein enormes

Potenzial besitzen. Sie können die Chancen

großer transformativer Veränderungen nutzen

– vorausgesetzt, sie investieren mit einem guten

Maß an Risikobereitschaft und Zukunftsfreude,“

erklärt Prof. Dr. Pero Mićić, CEO der Future

ManagementGroup AG.

Die vollständigen Studienergebnisse und ein

Video, in dem diese erläutert werden, stehen

hier bereit:

https://www.futuremanagementgroup.com/

zukunftsbranchen-2025-2040

https://www.spectaris.de/verband/themen/

zukunftsbranchen ◄


Produktion

LED-Optik

für deutlich höhere Intensität

Die 3D-Drucker von

BMF erreichen Auflösungen

von 2 bis 10 µm

bei Toleranzen von +/-

10 bis 25 µm mit vielen

Polymer- und Keramikmaterialen

für Serienteile oder

Prototypen.

Interessiert?

Muster, Versuchsteile

oder unverbindliche

Beratung gibt es hier:

BMF3D.DE

Mikro-

produktion

in .ȯchster

Pr .ȧzision h

Die Dr. Hönle AG hat eine neuartige

Optik für ihre UV-Aushärtegeräte-Serie

bluepoint LED entwickelt,

die das Licht zu einer linienförmigen

Bestrahlung bündelt und

somit Klebstoffe mit einer wesentlich

höheren Intensität aushärten

kann. Die hohe Intensität ist meist

bei Anwendungen, bei denen in

einen Spalt bestrahlt werden muss,

gefordert, wie beispielsweise dem

Active Alignment.

Die neue Optik kann einfach auf

die LED-Köpfe der bluepoint-LEDund

bluepoint-LED-eco-Geräte von

Hönle aufgeschraubt werden. Die

Anschaffung neuer LED-Geräte ist

nicht erforderlich. Die neue Optik ist

für Wellenlängen von 365/385/405

nm geeignet.

Dr. Hönle AG

www.hoenle.de

Das fokussierte Licht liefert eine

Bestrahlungsfläche von 10 x 1 mm

und kann Intensitäten von bis zu

7000 mW/cm 2 erreichen. Durch die

spezielle Form der Linse wird das

Licht absolut homogen über das

Bestrahlungsfeld verteilt. Die Optik

eignet sich besonders für kleinflächige

Anwendungen, bei denen

eine besonders hohe Intensität

auf kleinem Raum erforderlich ist.

Dies ist zum Beispiel bei der

Aushärtung in Spalten notwendig.

Klebstoffe, die in Ringspalten aufgetragen

werden, können schnell

und zuverlässig durch eine kreisförmige

Anordnung mehrerer LED-

Köpfe um den Umfang ausgehärtet

werden. Die optimierte Aushärtung

und die hohe Intensität ermöglichen

kürzeste Aushärtungszyklen.

Die UV-Punktstrahlerserie bluepoint

LED von Hönle ist speziell

für die Aushärtung von UV-härtenden

Klebstoffen in industriellen

Montageprozessen geeignet.

Die kompakten Maße des LED-

Kopfes der bluepoint-Serie erlauben

selbst bei beengten Platzverhältnissen

eine Integration in die

Maschine. Die LED-Köpfe werden

passiv gekühlt und benötigen

weder Luft- noch Wasserkühlung.

Da LEDs keine IR-Energie emittieren,

erfolgt die Aushärtung bei

geringen Temperaturen. Dadurch

sind LED-Geräte ideal für den Einsatz

bei temperaturempfindlichen

Substraten geeignet.

Typische Anwendungen für die

bluepoint-Geräte mit der neuen

Optik sind das Active Alignment,

Stablinsen- oder Linsenverklebungen

in der Optik oder in der Medizintechnik,

als auch Underfills oder

das Sichern von SMDs auf Leiterplatten

im Bereich der Elektronik.

Für alle diese Anwendungen sind

zudem speziell auf die Wellenlängen

der bluepoint LED angepasste

UV-Klebstoffe der Vitralit-

Serie von Panacol erhältlich. ◄


Produktion

Recycling in der Medizintechnik

Bereit für eine Kreislaufwirtschaft?

Recyclingfähige Kunststoffe in Medical Grade Qualität von BIOVOX,

alle Bilder © BIOVOX

Autorin:

Carmen Rommel,

Supply Chain & Sustainability,

BIOVOX

https://www.biovox.systems

Derzeit werden Kunststoffe aus

dem medizinischen Bereich größtenteils

verbrannt. Dabei ist mit gängigen

Technologien auch für medizinische

Kunststoffe ein Closed-

Loop-Recycling möglich. Es lohnt

sich also den Status Quo weiter zu

denken - und das müssen wir sogar:

Mit Maßnahmen wie der Packaging

and Packaging Waste Regulation

fordert die EU alle Branchen

zur Umstellung auf eine Kreislaufwirtschaft

auf - auch die Gesundheitsbranche.

Es stellen sich u. a.

folgende Fragen:

• Welche Recyclingmethoden

gibt es?

• Können auch Biokunststoffe

recycelt werden?

• Erfüllen Rezyklate die hohen

Qualitätsanforderungen der Medizinindustrie?

Kreislaufwirtschaft

im Gesundheitswesen

Die Idee einer Kreislaufwirtschaft

basiert auf dem Prinzip, dass Ressourcen

kontinuierlich wiederverwertet,

also recycelt oder aufgearbeitet

werden. Ziel ist es, die ökologischen

Auswirkungen der Branche

zu minimieren und gleichzeitig eine

effiziente ressourcenunabhängige

Versorgung (vor allem die Unabhängigkeit

zu fossilen Ressourcen

sei hier erwähnt) zu gewährleisten.

Um eine Kreislaufwirtschaft im

Gesundheitswesen zu etablieren,

muss ein Umdenken an verschiedenen

Stellen passieren: Die Vorgaben

zum Umgang mit medizinischen

Abfällen müssen neu gestaltet werden

und die Weiterverarbeitung –

unter Berücksichtigung rechtlicher

und regulatorischer Rahmenbedingungen

– ermöglicht werden.

Die technologischen Grundlagen

dafür existieren bereits: In speziellen

Dekontaminationsanlagen [1] können

medizinische Abfälle so behandelt

werden, dass sie anschließend

sicher getrennt und weiterverarbeitet

werden könnten. Zweitens müssen

in Medizinprodukten und Verpackungen

recyclingfähige Materialien

eingesetzt werden. Und zu guter

Letzt erfordert es ein Um denken

und eine umfassende Zusammenarbeit

zwischen Gesundheitseinrichtungen,

Recyclern, Herstellern

und Politik.

Closed Loop ist möglich

Fest steht: Ein „Closed Loop“, d. h.

die Wiederverwendung von recycelten

Kunststoffabfällen auf gleichem

Niveau, ist auch für medizinische

Anwendungen möglich, denn

die Qualität und Rückverfolgbarkeit

können durch die Wahl des richtigen

Recyclingverfahrens sichergestellt

werden.

Recyclingmethoden

Recycling kann mittels unterschiedlicher

Recyclingverfahren

erfolgen, die recycelten Produkte

werden an unterschiedlichen Stufen

der Wertschöpfungskette eingespeist

(Bild 1). Verschiedene Kunststofftypen

eignen sich für unterschiedliche

Recyclingverfahren

besonders gut: Polyester, wie PLA,

sind ideal für geschlossene Stoffkreisläufe

und chemisches Recycling,

während sich Polyolefine wie

(Bio-)PE sehr gut für mechanischen

Recycling zur Weiterverwendung

in Märkten mit hoher Materialaufnahme

eignen.

Für die meisten Recyclingverfahren

werden die Kunststoffabfälle

zunächst in Polymerfraktionen

getrennt, zerkleinert und gewaschen.

Häufig geschieht die Sortierung

in mehreren Schritten, um

eine möglichst sortenreine Trennung

zu erreichen, z. B. per Schwimm-/

Sink-Verfahren oder Nahinfrarotspektroskopie.

Mechanisches Recycling

Im mechanischen Recycling

werden die Kunststoffabfälle

anschließend aufgeschmolzen

und recompoundiert. Dies benötigt

im Vergleich zu den meisten chemischen

Recyclingverfahren nur

sehr wenig Energie. Die erzeugten

Rezyklate können gut in Anwendungen

eingesetzt werden, die

geringere Anforderungen an die

Reinheit der verwendeten Materialien

stellen. Die Rückverfolgbarkeit

und eine hohe Reinheit für

einen Einsatz in regulierte Anwendungen

sind in großem Maßstab

aktuell nicht möglich.

Chemisches Recycling

Beim chemischen Recycling werden

die Polymerketten in kleinere

Bausteine zerlegt, die als Ersatz

für virgin-Rohstoffe wieder in der

Polymerherstellung eingesetzt

werden können. Kunststoffe aus

chemischem Recycling sind gleichwertig

mit Neuware und ermöglichen

daher im Gegensatz zum mechanischen

Recycling den Erhalt einer

medizinischen Qualität. Chemisches

Recycling, auch Advanced Recycling

genannt, umfasst verschiedene

Verfahren, die für unterschiedliche

Polymer klassen geeignet sind.

Monomer-

Recyclingverfahren

Für Polyester wie z. B. PET und

PLA eignen sich Monomer-Recyclingverfahren

sehr gut. Das für

diese Polymere am weitesten verbreitete

Verfahren ist die Hydrolyse.

Dabei werden die Polymere unter

Zuhilfenahme von Lösemitteln (in

diesem Fall Wasser) und Katalysatoren

in ihre Grundbausteine,

die Monomere, aufgespalten. Hohe

Monomer-Ausbeuten von 90 - 95 %

sind möglich, während durch niedrige

Prozesstemperaturen der

Energie einsatz niedrig bleibt.


Produktion

Bild 1: Kreislaufwirtschaft vs. Linearwirtschaft, vereinfachte Darstellung

Feedstock-Recycling

Für Polyolefine sind nur die energieintensiveren

Verfahren des rohstofflichen

Recyclings, auch Feedstock-Recycling

genannt, möglich.

Das geschieht in der Regel via Pyrolyse:

Die Polymerketten werden

dazu unter Ausschluss von Sauerstoff

und Einwirkung thermischer

Energie (Temperaturen ca. 300 -

800 °C) in kürzere Kohlenwasserstoffketten-

und Bruchstücke aufgespalten.

Die Produkte sind ein

Pyrolyseöl (Naphta-Ersatz), Gasgemisch

und Feststoffe. Durch die

hohen Temperaturen entspricht das

resultierende Rezyklat je nach Bilanzierungsmethode

in etwa dem CO 2 -

Fußabdruck von Neuware. Auch die

Ausbeute ist mit ca. 50 % geringer.

Das Rohstoffliche Recycling eignet

sich also vor allem zum Anheben

der Qualität von degradierten Reststoffströmen.

Kurzgesagt

Mechanisches Recycling von

Medizinprodukten führt Stand heute

i.d.R. zu einem Downcycling, während

ein chemisches Recycling den

Erhalt von medizinischer Qualität

ermöglichen kann. Letzteres ist vor

allem für Polyester, wie z. B. PE, als

Monomer-Recycling interessant.


PLA recyceln?

Ein hartnäckiger Recycling-

Mythos rund um PLA – Wahr

oder längst überholt?

Es kursiert der Mythos, dass

PLA nicht recycelt werden kann.

Doch das ist ein weit verbreiteter

Irrtum: PLA ist ohne Probleme

recycelbar – sogar mit etablierten

mechanischen Verfahren.

Für den Post-Consumer Abfallstrom

sind derzeit die Mengen

noch gering, weshalb die Verwertung

i.d.R. noch nicht industriell

umgesetzt ist. Dies wird sich

mit zunehmender PLA-Nutzung

schon aus rein wirtschaftlichen

Gründen ändern.

Post-Industrial wird PLA

bereits heute mechanisch recycelt.

Und: dank biobasierter Rohstoffe

schließt PLA auch heute

selbst bei der Verbrennung den

CO 2 -Kreislauf. Auch kursiert der

Mythos PLA störe Recyclingströme.

Dabei kann PLA mit den

heute genutzten Sortiertechnologien

einfach und zuverlässig

erkannt und separiert werden.

Spuren von anderen Polymeren

findet man in praktisch

jeder Recyclingfraktion, PLA ist

da nicht kritischer als andere

Polymere.

Sind biobasierte Kunststoffe

recycelbar?

Biobasierte Kunststoffe sind

ebenso wie fossile Kunststoffe für

das Recycling geeignet. Entscheidend

ist allein die chemische Struktur.

Ob ein Kunststoff aus fossilen

Rohstoffen oder pflanzlichen Quellen

stammt, hat keinen Einfluss auf

seine Recyclingfähigkeit. Wie gut sich

ein Kunststoff fürs Recycling eignet,

hängt neben anderen Faktoren auch

von der Formulierung ab. Allgemein

gilt: Je weniger Additive und Füllstoffe,

desto leichter das Recycling.

Unter den Biokunststoffen eignet

sich beispielsweise PLA aufgrund

seiner chemischen Struktur

sehr gut für ein Monomer-Recycling

mit anschließendem Einsatz

des Rezyklats als Medical Grade-

Qualität und Bio-PE sehr gut für

ein mechanisches Recycling mit

anschließender Verwendung in

nicht-medizinischen Produkte.

Degradierte PE-Recylingströme

können z. B. über Pyrolyse aufgefrischt

werden. Vereinfacht gilt, je

höher die chemische Stabilität des

Kunststoffs, desto energieintensiver

ist das chemische Recycling.

Fazit

Eine Kreislaufwirtschaft im

Gesundheitswesen ist nicht nur

möglich, sondern auch sinnvoll

und ein Gewinn für Wirtschaft und

Gesundheit. Damit legen wir den

Grundstein für eine nachhaltige

Gesundheitsversorgung, die auch

in Zukunft funktionieren kann. Die

EU legt mit aktueller und kommender

Regulatorik die Grundlage dazu

und macht Recycling zu einem

wichtigen Thema. Recyclingfähige

Kunststoffe, als auch passende

Recyclingmethoden und

Sortierverfahren gibt es bereits

am Markt. Gefragt ist nun also ein

Umdenken und eine Zusammenarbeit

aller Akteure: Politik, Kliniken,

Entsorger, Materialhersteller

und Produzenten von Medizinprodukten,

Arzneimitteln und Labortechnik.

Referenz

[1] Siehe z. B. die Dekontaminationsanlage

von REMONDIS

Medison ◄

Bild 2: MedEco IGH: PLA-basierter Biokunststoff von BIOVOX, Recyclingfähig

mittels mechanischen und chemischen Recyclings

11

Produktion

Fügetechnologien in der Medizintechnik:

Schweißen, Kleben oder Schrauben?

Welche Verbindungstechnik erfüllt die hohen Anforderungen der Branche?

Die Verbindungstechnologie

spielt eine entscheidende Rolle in

der Entwicklung von Medizinprodukten

und elektromechanischen

Systemen. Hohe Anforderungen an

Biokompatibilität, Hygiene, Miniaturisierung

und mechanische Belastbarkeit

erfordern durchdachte Fügelösungen.

Moderne Verfahren wie

das Laserschweißen oder der Einsatz

hochfester Strukturklebstoffe

ermöglichen es, den strengen regulatorischen

Vorgaben gerecht zu

werden, ohne dabei Funktionalität

oder Design zu kompromittieren.

Autor:

Maximilian Schober

Leiter Vertrieb & Marketing

POLYRACK TECH-GROUP

www.polyrack.com

Zusätzlich führen Trends wie

Digitalisierung, Nachhaltigkeit und

der verstärkte Einsatz innovativer

Materialien zu neuen Herausforderungen

und Chancen in der Medizintechnik.

Besonders die Prozesssicherheit,

die Rückverfolgbarkeit

von Produktionsschritten und

die Sterilisierbarkeit von Bauteilen

rücken in den Fokus. Regulatorische

Anforderungen wie die MDR (Medical

Device Regulation) der EU oder

die FDA-Vorschriften in den USA

setzen hohe Maßstäbe an verwendete

Materialien, Fügetechniken und

Ober flächenqualitäten.

Schweißen, Kleben

und Schrauben im Vergleich

Vor diesem Hintergrund beleuchtet

dieser Artikel die Stärken und

Schwächen der drei zentralen

Fügetechniken – Schweißen, Kleben

und Schrauben – und zeigt auf,

welche Verfahren sich für die spezifischen

Anforderungen der Medizintechnik

eignen.

Regulatorische

Unterschiede zwischen

Europa und den USA

Die Wahl der Fügetechnik wird

nicht nur von technischen Anforderungen

bestimmt, sondern auch

durch regulatorische Vorgaben

beeinflusst, die je nach Markt unterschiedlich

ausfallen. In Europa unterliegt

die Medizintechnik der Medical

Device Regulation (MDR), die

hohe Anforderungen an die Dokumentation

und Validierung von Fertigungsprozessen

stellt. Besonders

bei Fügeverfahren wie Schweißen

und Kleben müssen Unternehmen

nachweisen, dass die verwendeten

Materialien biokompatibel sind und

keine negativen Auswirkungen auf

die Patientensicherheit haben.

In den USA ist die Food and

Drug Administration (FDA) für die

Zulassung von Medizinprodukten

zuständig. Die FDA verlangt beispielsweise

für Klebeverbindungen

umfangreiche Tests zur Beständigkeit

gegen Sterilisationsverfahren

sowie Langzeitstabilitätsprüfungen.

Während europäische Hersteller

nach ISO 10993 zertifizierte Klebstoffe

nutzen, kann die FDA zusätzliche

toxikologische Prüfungen verlangen,

um sicherzustellen, dass

keine schädlichen Stoffe austreten.

Anforderungen

für Schweißverbindungen

Für Schweißverbindungen gelten

ebenfalls strenge Anforderungen: In

Europa müssen Hersteller gemäß

ISO 13485 nachweisen, dass ihre

Prozesse validiert und rückverfolgbar

sind. In den USA müssen

Schweißprozesse unter FDA 21

CFR Part 820 dokumentiert werden,

was eine lückenlose Prozesskontrolle

und Qualitätsprüfung erfordert.

Diese Unterschiede erfordern

eine sorgfältige Planung, insbesondere

wenn ein Produkt auf beiden

Märkten zugelassen werden soll.

Schweißen:

Molekulare Präzision

für höchste Belastbarkeit

Das Schweißen ist eine zentrale

Fügetechnik für metallische

und zunehmend auch für thermoplastische

Bauteile. Durch den molekularen

Verbund entstehen mechanisch

extrem belastbare und dauerhafte

Verbindungen – ein entscheidender

Vorteil für medizintechnische

Anwendungen, die Sterilisationsprozesse

(z. B. Autoklavierung) durchlaufen

müssen oder hohen mechanischen

Belastungen ausgesetzt sind.

Laserschweißen

Höchste Stabilität und Präzision,

insbesondere durch Laserschweißen,

ermöglichen partikelarme

Verbindungen, die keine nachträgliche

Reinigung erfordern. Dies

ist besonders relevant für medizinische

Geräte, die in Reinräumen

gefertigt werden. Zudem müssen

geschweißte Komponenten den

Vorgaben der ISO 13485 entsprechen,

die unter anderem die Materialrückverfolgbarkeit

und Prozessvalidierung

regelt.


Produktion

Besonderheiten

Allerdings können beim Schweißen

nur artgleiche oder metallisch

kompatible Materialien verbunden

werden, und die Verbindungen

sind nicht reversibel, was für einige

Anwendungen eine Herausforderung

darstellen kann.

Kleben: Vielseitigkeit

und Materialkombinationen

Die Klebetechnologie bietet

besonders in der Medizintechnik

eine attraktive Alternative zum

Schweißen. Fortschrittliche Klebstoffe

ermöglichen die Verbindung

unterschiedlichster Materialien,

darunter Kunststoffe, Keramik und

Metalle. Dies ist besonders relevant

für die Herstellung von Diagnosegeräten,

Wearables oder sterilen

Einwegprodukten.

Moderne biokompatible Klebstoffe

müssen strenge regulatorische Prüfungen

bestehen, darunter die Zertifizierung

nach ISO 10993 zur biologischen

Bewertung von Medizinprodukten.

Zudem unterliegen sie

der FDA-Zulassung für Anwendungen

in direktem Körperkontakt.

Während Klebeverbindungen eine

hohe Designfreiheit bieten, erfordern

sie präzise Prozesskontrollen, um

die vollständige Aushärtung und

Langzeitstabilität sicherzustellen.

Ein Nachteil des Klebens sind die

oft längeren Aushärtezeiten sowie

die Notwendigkeit einer sorgfältigen

Oberflächenvorbereitung.

Schrauben:

Flexibel und demontierbar

Schraubverbindungen kommen

vor allem dort zum Einsatz, wo Bauteile

regelmäßig gewartet, ersetzt

oder nachjustiert werden müssen.

In der Medizintechnik betrifft dies

unter anderem Gerätegehäuse.

Die Möglichkeit der Demontage

bietet Flexibilität, setzt jedoch eine

hohe Präzision in der Fertigung

voraus. Schraubverbindungen müssen

oft mit zusätzlichen Dichtungen

versehen werden, um die hohen

hygienischen Standards der Medizintechnik

zu erfüllen. Hierbei spielen

regulatorische Vorgaben wie die

FDA-21-CFR-Part-820-Norm eine

entscheidende Rolle, da sie Anforderungen

an Produktdesign und

Materialbeständigkeit vorschreibt.

Nachteil

Ein Nachteil von Schraubverbindungen

ist, dass sie sichtbare

Befestigungselemente erfordern

und in einigen Fällen zusätzliche

Dichtungen notwendig sind, um

Keimfreiheit und Dichtigkeit zu

gewährleisten.

Schweißen eignet sich für Bauteile, die mechanisch belastet werden und sterilisiert werden sollen.

Schrauben eignet sich für Wartungen und bei Modularität

Technologische Innovationen

in der Fügetechnik

Die Medizintechnik profitiert

zunehmend von technologischen

Fortschritten in der Fertigung. Zwei

zentrale Entwicklungen revolutionieren

derzeit die Fügetechnik:

1. KI-gestützte Qualitätskontrolle:

Moderne KI-Algorithmen analysieren

in Echtzeit Daten aus

Schweiß-, Klebe- oder Schraubprozessen

und erkennen kleinste

Abweichungen von den Sollwerten.

Dies ermöglicht eine

sofortige Korrektur, reduziert

Ausschuss und erhöht die Produktionssicherheit.

Besonders

in der Medizintechnik, wo

höchste Präzision gefragt ist,

trägt KI dazu bei, Fehlerquoten

zu minimieren und die Einhaltung

regulatorischer Vorgaben

sicherzustellen.

2. Robotergestützte

Fügeverfahren:

Automatisierte Schweiß- und

Klebe systeme verbessern die

Wiederholgenauigkeit und sorgen

für gleichbleibend hohe

Quali tät. Roboter mit präzisen

Sensortechnologien ermöglichen

Fügeverfahren mit minimalen

Toleranzen und reduzieren

menschliche Fehler. Dies

ist insbesondere bei der Miniaturisierung

von Medizin geräten

von Vorteil.

Fazit: Die optimale Fügetechnik

für die Medizintechnik

Die Wahl der richtigen Verbindungstechnik

hängt von den spezifischen

Anforderungen des Medizinprodukts

ab. Schweißen eignet

sich besonders für mechanisch

belastbare, sterilisierbare Bauteile

mit hohen Hygieneanforderungen.

Kleben ist die beste Wahl für Materialkombinationen,

empfindliche

Bauteile oder partikelarme Anwendungen.

Schrauben bieten maximale

Flexibilität, wenn Wartung

oder Modularität gefragt sind. ◄


13

Produktion

Präzision und Toleranzen neu definiert

3D-Drucker für die Mikroproduktion

Mikrofertigung im 3D-Druck setzt sich in vielen Bereichen durch –

hier ein 3D-gedruckter Stent.

Die additive Fertigung entwickelt

sich von einer Methode zur schnellen

Herstellung von Prototypen zur

zuverlässigen Alternative traditioneller

Fertigungsmethoden. Neuestes

Beispiel: Der Hybriddrucker

microArch D1025 von Boston Micro

Fabrication (BMF) kombiniert verschiedene

Auflösungen in einem

Druckvorgang und erzeugt damit

Mikroteile in serientauglicher Qualität

und Effizienz.

Akkurate Mikrobauteile

Im Spannungsfeld von Biowissenschaften,

Medizintechnik und

Elektronik sind präzise und akkurate

Mikrobauteile für viele innovative

Anwendungen unerlässlich.

Miniaturisierung, Individualisierung

und eine Produktentwicklung mit kürzeren

Innovationszyklen verlangen

nach 3D-Druck: Wer schnell komplexe

Prototypen und Endprodukte

fertigen kann, gewinnt das Rennen

im Wettbewerb.

Aber nicht alle 3D-Drucktechnologien

eignen sich für Anwendungen,

die hohe Genauigkeit und Präzision

in Verbindung mit den spezifischen

Anforderungen der Medizintechnik

erfüllen. Die von BMF entwickelte

Projektionsmikro-Stereolithografie

(PµSL) erreicht als einzige Technologie

Toleranzen, die das mikropräzise

Spritzgießen liefert.

Die Technologie arbeitet mit ultrahoher

Auflösung, spezieller Software,

präzisen Schrittmotoren und besonderen

Materialien, um schnell Teile

innerhalb der geforderten engen

Toleranzen zu produzieren.

CAD-Modelle

mit PµSL realisieren

Die Effektivität der Produktentwicklung

hängt vom Ablauf der einzelnen

Entwicklungsschleifen ab.

Mit der PµSL-Technologie lassen

sich einzelne Teile oder Chargen

produzieren, die durchgängig Toleranzen

von bis zu ±10 µm einhalten.

Gerade in der Mikro fertigung

bedeutet diese Präzision, dass

Bauteile oder Features perfekt

in andere Komponenten passen

und nicht aufwändig nachgearbeitet

werden müssen. Dies erspart

Verzögerungen im Zeitablauf und

höhere Kosten in der Qualitätssicherung.

Konsistent enge Toleranzen,

hohe Auflösung, Genauigkeit und

Präzision sind entscheidende Faktoren

additiver Fertigungslösungen,

die Innovationen zur Marktführerschaft

bringen.

Mikropräzision


Besonders in der Medizintechnik

ist Miniaturisierung ein wichtiger

Trend. Doch in dieser stark

regulierten Branche sind hohe

Präzision und Genauigkeit besonders

wichtig. Von innovativen Verabreichungsmethoden

für Medikamente

wie Mikronadelpflaster, bis

hin zu mikrochirurgischen Geräten

für die minimalinvasive Chirurgie,

wird der Mikro-3D-Druck in einer

Vielzahl von medizintechnischen

und medizinischen Anwendungen

eingesetzt.

Vor kurzer Zeit benötigte ein

Unternehmen aus der Medizintechnik

ein Teil mit einem wichtigen

Merkmal mit einer Größe von

-0/+0,0005 Zoll, an dem die meisten

additiven Fertigungstechnologien

scheitern. Lange Zeit wurden

große Mengen dieser Teile nach

dem Prinzip „Versuch und Irrtum“

beschafft. Selbst wenn die Konstrukteure

Zeichnungen mit Spezifikationen

der kritischen Merkmale

vorlegten, erfüllten die Teile

die Anforderungen nicht zuverlässig.

Meist entsprachen die Teile

nicht den Toleranzanforderungen.

Manche wurden aufwendig nachgearbeitet,

andere Teile mussten

verschrottet werden. Das Unternehmen

verschwendete Zeit, Geld

und Material.

Mit der PµSL-Technologie von

BMF wurde dieses Teil mit den

kritischen Merkmalen jedes Mal

nach den genauen Spezifikationen

gedruckt. Bei BMF durchläuft jeder

Auftrag und jedes produzierte Teil

einen Qualitätssicherungsprozess

und wird von Experten geprüft, um

sicherzustellen, dass es den Anforderungen

des Kunden entspricht.

Dieser Prozess ist ein integraler

Bestandteil der Zusammenarbeit

und im Gesundheitswesen unerlässlich.

Herstellung

einer Endoskopspitze

Das Team von Medizintechnik-

Ingenieuren eines anderen Kunden

benötigte eine drei Millimeter lange

distale Spitze für ein neuartiges Einweg-Endoskop

für die Endouro logie,

das minimalinvasive urologische

Eingriffe ermöglicht. Diese Spitze

enthält Schlüsselkomponenten wie

einen Kamerachip, eine Lichtquelle

und Irrigationswege und weist eine

komplexe 3D-Geometrie auf. Das

Unternehmen wechselte von der

Mikroformung zum 3D-Druck mit

BMF. Dadurch wurden lange Wartezeiten

vermieden, die innovative

Entwicklung und Skalierbarkeit bisher

behindert hatten.

Boston Micro Fabrication

info@bmf3d.com

www.bmf3d.com

Bild 2a: Die Mikronadel-Duo (M-Duo)-Technologie von

IMcoMET enthält 3D-gedruckte Komponenten, insbesondere

die Kappen und den Deckel, der die Nadeln fixiert.

Bild 2b: Schemazeichnung der Mikronadel-Duo-

Technologie


Produktion

Bild 3: Die Spitze eines Endoskops

für die Endourologie muss

verschiedene Komponenten

unterbringen.

Höchste Präzision

für Elektronikbauteile

Auch Steckverbinder für Elektronikbauteile

erfordern 3D-Druck

in höchster Präzision. Ein Beispiel

dafür ist die Z-Axis Connector Company,

die sich auf die Herstellung von

Steckverbindern spezialisiert hat.

Die innovativen und wettbewerbsfähigen

Steckverbinder werden auf

die unterschiedlichsten Anforderungen

zugeschnitten, von Konsumentenanwendungen

in hohen Stückzahlen

bis hin zu Mikro-Miniatursteckverbindern.

Z-Axis ist darauf spezialisiert,

Lösungen für Kunden zu finden,

wenn verfügbare Optionen nicht den

Anforderungen der Anwendung entsprechen,

etwa wenn extrem hohe

Präzision und hohe Hitzebeständigkeit

erforderlich sind. Die Drucker

von BMF waren in der Lage, deutlich

engere Toleranzen als andere

Drucker mit Materialien zu erreichen,

die für extrem hohe Temperaturen

ausgelegt sind. Damit eröffnen

sich neue Möglichkeiten für

kompakte, leistungsstarke Steckverbinder

und Lösungen weit über

den Branchenstandards.

Offen für viele Materialien

Speziell abgestimmte Materialien

sind äußerst wichtig, wenn man trotz

enger Toleranzen und Mikromerkmale

Komponenten und Produkte mit

bester Qualität und Leistung erreichen

will. In der Medizintechnik ist

die Biokompatibilität wichtig. In der

Mikroelektronik müssen die Materialien

verschiedene Anforderungen

der Endanwendung erfüllen. Zum

Beispiel, wenn die Produkte typischerweise

hohen Temperaturen

ausgesetzt sind oder elektrostatisch

ableitende (ESD) Eigenschaften

erfordern, V0-Werte oder niedrige

Dielektrizität aufweisen müssen.

Die Drucksysteme von BMF sind

offen zur Anwendung verschiedener,

eigener und fremder Materialien

mit den Eigenschaften, die

der Kunde benötigt.

UV-härtbare Materialen

Zu den UV-härtbaren Materialen

gehören zahlreiche Kunststoffharze,

die steif, zäh, hoch temperaturbeständig,

biokompatibel, flexibel oder

auch transparent sind. Zusätzlich zu

zahlreichen technischen und biomedizinischen

Kunststoffen unterstützt

die PµSL-Technologie eine

Verwendung von Hydrogelen und

Verbundharzen, die Keramik- oder

Metall partikel enthalten.

• BIO ist ein biokompatibler Kunststoff,

der für nicht-implantierbare

medizinische Anwendungen

geeignet ist. BIO kann sterilisiert

werden und hat zahlreiche ISO-

Biokompatibilitätstests bestanden.

• AL-Keramik (Aluminiumoxid)

eignet sich perfekt für Anwendungen

in den Bereichen Werkzeuge,

Gehäuse und medizinische

Geräte, da sie hohen Temperaturen

standhält und eine hohe

Festigkeit und chemische Beständigkeit

aufweist.

• BMF MED powered by 3D Systems

ist ein steifes, bernsteinfarbenes

Material für Anwendungen,

die Biokompatibilität, Transluzenz

und/oder Wärmebeständigkeit

erfordern. Es liefert Teile

mit scharfen Details, die sterilisiert

und bei hohen Temperaturen

(über 100 °C) getestet werden

können.

• RG aus der Ultracur3D-Photopolymer-Produktlinie

von Forward

AM ist ein haltbares technisches

Material, das für den Druck von

funktionalen Endverbrauchsteilen

verwendet werden kann.

Es ist nicht nur biokompatibel,

sondern nimmt auch kein Wasser

auf und eignet sich für eine

breite Palette von Anwendungen

wie Elektrogehäuse, medizinische

Geräte, Schnapper und funktionale

Prototypen.

Mit dualer Auflösung

zur Serienfertigung

Vor kurzem konnte BMF darüber

hinaus ein Drucksystem mit zwei

Auflösungen ankündigen die sich

im hybrid-modus kombinieren lassen.

Winzige Bauteile und komplexe

Merkmale werden bei 10 µm

Auflösung exakt reproduziert, während

der 25µm-Modus bei kleinen

Teilen, die keine ultrahohe Auflösung

erfordern, höhere Druckgeschwindigkeiten

zulässt. Sensationell

ist jedoch, dass der microArch

D1025 beide Auflösungen in einer

Druckschicht miteinander verbinden

kann. Der microArch D1025

erkennt im Hybrid-Modus selbsttätig

Bereiche, die 10 µm Auflösung

erfordern und stellt sich

darauf ein. So werden winzige

Features exakt wiedergegeben,

während der Aufbau insgesamt

schneller abläuft.

Serienfertigung

dank hoher Effizienz

An vielen weiteren Stellen wurde

die Geschwindigkeit und Effizienz

des Mikrodruckers mit einem Bauraum

von 100 x 100 x 50 Millimetern

verbessert. So richtet ein automatisches

Kalibrierungssystem die

Plattform, Walze und Membran aus

und verringert damit die Umrüstzeiten.

Die Druckeinstellungen für

die Walzenfrequenz und die Verzögerungszeiten

können automatisch

Bild 5: Der neue 3D-Drucker microArch 1025 von BMF

© BMF

Bild 4: Ein Steckverbinder von Z-Axis

auf einer Leiterplatte, der die hohen

Temperaturen in einem Lötofen

überstanden hat

an Druckfläche und Materialviskosität

angepasst werden. Auch das

Niveau des Harzbades wird automatisch

exakt eingestellt. Spachtel

und Walze eliminieren Luftblasen

und verkürzen die Nivellierungszeit.

Die Membran muss zwischen

den Aufbauten nicht entfernt oder

neu installiert werden. Dies bedeutet

höhere Verfügbarkeit und mehr

Betriebszeit. Schließlich wird die

Druckplattform magnetisch fixiert,

um die Entnahme zu erleichtern.

Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen

erreichen

mit dem microArch D1025 höhere

Geschwindigkeit und Effizienz

ohne Einbußen an Präzision und

Genauigkeit. ◄


15

Produktion

Neustart in der Produktentwicklung und

Werkzeugkonstruktion für nachhaltige

Kunststoffbauteile dringend erforderlich

IsoForm-Werkzeug: energieeffizientes Formwerkzeug für die Reduktion des

Energieverbrauchs für das Aufheizen und das Abkühlen sowie Temperierung

ohne Schwankungen für bessere Bauteilqualität

Die Entwicklung nachhaltiger Produkte

erfordert ein grundlegendes

Umdenken in der Produktgestaltung

und Fertigung. Jahrzehntelang

war die Maxime „Geiz ist geil“

in unserer Wegwerfgesellschaft vorherrschend.

Doch angesichts der

zunehmenden klimatischen Herausforderungen

und der sich verschärfenden

gesetzlichen Vorgaben ist

ein Wandel unumgänglich. Besonders

in der Kunststoffverarbeitung

bietet sich ein enormes Potenzial

für nachhaltige Lösungen. Unternehmen,

die ihre Fertigungsprozesse

nicht rechtzeitig anpassen,

setzen sich erheblichen wirtschaftlichen

Risiken aus.

Autor:

Rudolf Hein

Geschäftsführer

Konstruktionsbüro Hein GmbH

www.KB-Hein.de

Herausforderungen

in der Spritzgussfertigung

Die industrielle Fertigung in Europa

steht vor multiplen Herausforderungen.

Neben dem Fachkräftemangel

bleibt die Bereitschaft zur

umfassenden Automatisierung

sowohl in der Herstellung von

Spritzgießwerkzeugen als auch in

der Spritzgussproduktion auf einem

niedrigen Niveau. Viele Unternehmen

setzen weiterhin auf billige Produktionsstandorte

im Ausland, was

jedoch in Zeiten unterbrochener Lieferketten,

Handelszöllen, und steigender

Nachhaltigkeitsanforderungen

ein zunehmend problematischer

Ansatz ist.

Chancen

Der Wandel beginnt mit der Neuausrichtung

der Produktentwicklung.

Die Zukunft der Spritzgussfertigung

liegt in der konsequenten Automatisierung:

Robotergerüstete formgebende

Elemente, maschinelles

Anfahren ohne Bedienpersonal

und eine selbstoptimierende Fertigung

mittels DOE (Design of Experiments).

Eine durchdachte Produktgestaltung

verhindert Entformungsprobleme

und stellt sicher, dass die

gesamte Produktion nahtlos automatisiert

abläuft.

Bedeutung

der Produktentwicklung

und Werkzeugkonstruktion

Die Grundlage für nachhaltige

Kunststoffprodukte beginnt in der

Phase der Produktentwicklung

und Werkzeugkonstruktion. Schon

bei der Bauteilkonstruktion muss

berücksichtigt werden, wie sich ein

Kunststoffprodukt u. a. effizient fertigen,

entformen und recyceln lässt.

Werkzeugkonzepte spielen hierbei

eine entscheidende Rolle: Moderne

Spritzgießwerkzeuge müssen so

konzipiert werden, dass die Werkzeugeinsätze

sich weitgehend automatisiert

wechseln / rüsten lassen.

Beispielsweise ermöglichen innenisolierte

Werkzeuge eine energieeffiziente

Fertigung, indem sie die

Wärme gezielt im Werkzeug halten

und so den Energieaufwand

für das Aufheizen auf Betriebstemperatur

und Abkühlen reduzieren.

Ebenso sind modulare Werkzeugkonzepte

gefragt, die eine flexible

Produktion mit schnellen Umrüstzeiten

und geringen Stillstandskosten

erlauben.

Geeignete Kunststoffe

Ein weiterer Fokus liegt auf der

Auswahl geeigneter Kunststoffe.

Um eine effiziente Recyclingfähigkeit

zu gewährleisten, sollten sortenreine

Materialien bevorzugt werden.

Mehrkomponententechnologien,

wie 2K- oder Mehr-K-Spritzguss,

sind zunehmend kritisch zu

hinterfragen, da sie die Trennung

der Materialien und damit das Recycling

erschweren.

IsoForm als Schlüssel

für nachhaltige

Kunststoffproduktion

In der aktuellen Diskussion über

nachhaltige Produktentwicklung und

umweltfreundliche Fertigungstechnologien

kommt dem Einsatz innovativer

Werkzeugtechnologien eine

zentrale Rolle zu. Besonders hervorzuheben

ist hierbei das Iso-

Form-Konzept, das durch speziell

isolierte formgebende Bereiche in

Spritzgusswerkzeugen eine signifikante

Verbesserung der Energieeffizienz

und Prozesssicherheit bietet.

IsoForm hebt sich von konventionellen

Werkzeugen ab, da die

präzise Temperierung im konturgebenden

Bereich konstant gehalten

wird, unabhängig von äußeren

Einflüssen.

Geringerer Energiebedarf

Diese gleichmäßige Temperaturverteilung

reduziert nicht nur den

Energiebedarf während des Aufheizens

und Abkühlens, sondern trägt

auch zur Verbesserung der Produktqualität

und der Prozessstabilität

bei. Durch den geringeren Energieverbrauch

beim Temperieren, können

auch kleinere Temperiergeräte

gewählt werden, welche auch direkt

im Maschinenbett platziert werden

können. Dies ist besonders vorteilhaft

im Reinraumbereich, wo jeder

Quadratmeter Platz sehr teuer ist.

CO 2 -Reduktion

Ein weiterer Vorteil des IsoForm-

Systems liegt in der deutlichen

Reduktion des CO 2 -Ausstoßes.

Durch die effiziente Nutzung der

Energie wird der ökologische Fußabdruck

der Produktion minimiert –

ein wichtiger Schritt im Hinblick auf

die zunehmend strengeren Nachhaltigkeitsanforderungen

und die EU-

Ökodesignverordnung. In Zeiten,

in denen Unternehmen verstärkt

Innenisoliert-IsoForm:

Energieeinsparung durch Isolierung

des konturgebenden Bereiches gegen

das Stammwerkzeug


Produktion

Kennzeichnung: Zukünftig wird nicht nur der Energieverbrauch im Einsatz

des Bauteils relevant sein, sondern auch seine Herstellung.

auf den Klimaschutz und Ressourcenschonung

achten müssen, bietet

IsoForm eine praxisorientierte

Lösung zur Optimierung von Fertigungsprozessen.

Hohe Flexibilität

Die Flexibilität dieses Ansatzes ist

ebenfalls ein entscheidender Faktor

für eine zukunftsfähige Produktion.

Durch die Möglichkeit, Wechseleinsätze

zu nutzen, lassen sich

unterschiedliche Produktionsanforderungen

schnell und effizient

umsetzen, wodurch sowohl Rüstzeiten

als auch Betriebskosten

gesenkt werden. Diese Flexibilität

wird durch die Integration von

Automatisierungspotenzialen weiter

gestärkt, was angesichts des

Fachkräftemangels und der steigenden

Anforderungen an die Produktionseffizienz

einen klaren Wettbewerbsvorteil

verschafft.

VorKon

VorKon ist der Schlüssel zu

mehr Prozesssicherheit und einem

schnelleren time-to-market. Es ist

ein innovatives Tool, das frühzeitig

in der Produktentwicklung eingesetzt

wird, um die Herstellbarkeit

von Bauteilen zu analysieren

und potenzielle Probleme wie Verzug

oder Bindenähte bereits in der

Design phase zu identifizieren. Dies

ermöglicht Unternehmen, die Machbarkeit

eines Projekts vor der detaillierten

3D-Produktentwicklung zu

prüfen und ungeeignete Konzepte

frühzeitig zu erkennen.

Mit VorKon können Unternehmen

die Herstellbarkeit eines Produkts

schon in der ersten Designphase

beurteilen. Dies hilft, Alternativen zu

finden und unnötige Kosten durch

spätere Korrekturen oder Neuproduktionen

zu vermeiden. Die frühzeitige

Identifikation von Problemen


reduziert Folgekosten und verkürzt

das Time-to-Market.

Informationen für die

Entscheidungsfindung

Dieses Vorgehen in der Produktentwicklung

liefert fundierte

Informationen, die die Entscheidungsfindung

hinsichtlich Design,

Produktionsprozess und Materialwahl

erleichtern. Durch die schnelle

Bereitstellung von Ergebnissen

– innerhalb von nur drei Tagen –

können Unternehmen schnell und

ressourcenschonend die besten

Lösungen auswählen und sich so

einen Wettbewerbsvorteil verschaffen.

Dies trägt zur Steigerung der

Produktqualität bei, da potenzielle

Herstellungsprobleme frühzeitig

erkannt und behoben werden.

Dies erhöht die Kundenzufriedenheit

und stärkt langfristige Kundenbeziehungen,

verhindert unnötigen

Ausschuss und Energieverschwendung.

VorKon ist somit eine wertvolle

Vorstufe für die detaillierte Simulation

und Werkzeugplanung. Es hilft

Unternehmen, Risiken zu minimieren,

Kosten zu senken, die Effizienz

in der Produktentwicklung zu steigern

und ressourcenschonender

zu arbeiten.

Nachhaltigkeit als

strategische Notwendigkeit

Nachhaltigkeit ist längst keine

optionale Unternehmensstrategie

mehr, sondern eine zwingende

Temperierung für hohe Oberflächenqualität

Notwendigkeit. Die Umsetzung

der EU-Ökodesignverordnung, des

Lieferkettengesetzes und des EU-

Recyclinggesetzes ist unausweichlich.

Viele Unternehmen ignorieren

jedoch weiterhin die damit verbundenen

technischen Anforderungen

und riskieren, dass ihre Produkte in

Zukunft durch verbesserte digitale

Verbraucherprüfungen aus dem

Markt ausgeschlossen werden.

Kunststoffprodukte müssen so

entwickelt werden, dass sie recyclingfreundlich

und langlebig sind.

Die bisherige Praxis, zahlreiche

Funktionen in ein einzelnes Spritzgussteil

zu integrieren, ist nicht mehr

zeitgemäß. Stattdessen sind robuste

Designs gefragt, die den Anforderungen

an Nachhaltigkeit und Automatisierung

gerecht werden.

Materialzusammensetzung

Ein weiteres Problem stellt die

Materialzusammensetzung dar. Hart-

Weich-Verbindungen aus 2K- oder

Mehrkomponentenspritzguss sind

nur noch in wenigen Anwendungen

sinnvoll, da sie kein sortenreines

Recycling ermöglichen. Besonders

im medizinischen Bereich, wo Einwegprodukte

oft noch verbrannt

werden, gibt es bereits erste Bestrebungen,

alternative, nachhaltigere

Lösungen zu entwickeln.

Verantwortung

der Unternehmen

Der Wandel zu nachhaltiger

Kunststoffverarbeitung erfordert

nicht nur technologische Anpassungen,

sondern auch eine unternehmerische

Verantwortung. Unternehmen

müssen ihre Kunden aktiv

auf die Notwendigkeit nachhaltiger

Produktentwicklungen hinweisen.

Eine mangelhafte Nachhaltigkeitsstrategie

kann zu wirtschaftlichen

Nachteilen führen, wenn Verbraucher

durch digitale Anwendungen

Nachhaltigkeitsdaten abfragen und

nicht-nachhaltige Produkte bewusst

meiden.

Gleichzeitig leiden die Kunststoffindustrie

und verwandte Berufe unter

einer Nachwuchskrise. Junge Menschen

meiden diesen Sektor aufgrund

der negativen Berichterstattung

über Kunststoffabfälle. Dabei

bietet der Werkstoff Kunststoff vielfältige

Möglichkeiten, die Nachhaltigkeit

zu fördern. Thermoplaste lassen

sich mit geringem Energieaufwand

recyceln und tragen durch

ihre Leichtbauweise zur Ressourcenschonung

bei. Ein nachhaltiger

Umgang mit Kunststoff erfordert

jedoch eine vorausschauende Produktgestaltung

und effiziente Recyclingprozesse.

Fazit: Jetzt handeln,

bevor es zu spät ist

Die technologische Grundlage

für nachhaltige und automatisierte

Spritzgussfertigung ist bereits vorhanden.

Unternehmen, die weiterhin

an veralteten Produktionsmethoden

festhalten, riskieren Marktverluste

und regulatorische Konsequenzen.

Die Verantwortung liegt nicht nur bei

der Industrie, sondern auch bei den

Kunden, die nachhaltige Lösungen

fordern und durch ihre Kaufentscheidungen

mitgestalten.

Jetzt ist der Zeitpunkt gekommen,

um durch nachhaltige Produktgestaltung

und konsequente Automatisierung

einen Wettbewerbsvorteil

zu sichern. Wer diesen Wandel

ignoriert, wird nicht nur wirtschaftlich,

sondern auch gesellschaftlich

abgehängt.

Wer schreibt:

Das Konstruktionsbüro Hein ist

Dienstleister für Produktentwicklung,

Spitzguss-Simulation, Bauteilanalyse

/-optimierung und Werkzeugkonstruktion.

Hein kann auf viele

erfolgreiche Projekte im Bereich der

Produktentwicklung und Werkzeugkonstruktion

für die Medizintechnik

und Sicherheitstechnik-Branche

zurückblicken. ◄

17

Produktion

Hartmetallwerkzeuge höchster Qualität

und Leistung

Mikron Tool bewältigt mit seiner Schweizer Hochpräzisionstechnologie die komplexesten Herausforderungen

bei schwer zerspanbaren Materialien wie Edelstahl, Titan und Superlegierungen.

Mikron Switzerland AG

Tool Division

www.mikrontool.com

Nach sorgfältiger Beobachtung der häufigsten

Kundenprobleme hat Mikron Tool drei neue Premium-Werkzeuge

entwickelt, um die Grenzen

der mechanischen Bearbeitung erneut zu verschieben.

Der CrazyMill Cool CF (ChatterFree) ist ein

Vollhartmetallfräser, der zur Beseitigung von

Vibrationen entwickelt wurde. Die außergewöhnliche

Oberflächengüte (gleich oder besser als Ra

0,5 μm) ermöglicht in vielen Fällen, die Anzahl

der für die Anwendung erforderlichen Werkzeuge

und damit auch Lieferzeiten und Bearbeitungskosten

zu reduzieren.

Der CrazyMill Cool SF (Superfinish): ein Vollhartmetallfräser

für die Superfinish-Bearbeitung,

der eine Oberflächenqualität (mit einer Rauheit

von gleich oder besser als Ra 0,3 μm) erreicht

und eine Nachbearbeitung wie Schleifen und

Polieren reduziert, was zu erheblichen Kostenund

Zeiteinsparungen führt.

Und schließlich der CrazyDrill Titanium TK /

TN: ein Mikrobohrer, der speziell für reines und

legiertes Titan für Bohrungen mit Durchmessern

zwischen 0,2 und 2,0 mm entwickelt wurde. Er

setzt neue Maßstäbe in Bezug auf Bohrungspräzision

und -qualität, Produktivität und Werkzeuglebensdauer.

CrazyMill Cool CF

ist die neueste Generation von Fräsern von

Mikron Tool. Sie erzeugt einen minimalen seitlichen

Fräsdruck und arbeitet völlig vibrationsfrei.

Das Ergebnis ist eine außergewöhnliche

Oberflächengüte (Ra 0,5 µm oder besser). Dies

wird durch eine innovative Spannutgeometrie mit

unregelmäßiger Schneidenaufteilung und einem

variablen Spiralwinkel ermöglicht. Der Fräser

erweist sich als besonders effektiv bei dünnwandigen

und empfindlichen Werkstücken, die zum

Vibrieren neigen oder bei instabiler Spannung.

Hochdynamischer Fräsprozess

Auch ist er bestens für hochdynamischeFräsprozesse

geeignet, um Taschen und Nuten hocheffizient,

präzise und äußerst schonend zu bearbeiten.

Dies gilt für alle Materialien, einschließlich

schwierigen Materialien wie Edelstahl, Titan

und seinen Legierungen, Superlegierungen

usw. Der CrazyMill Cool CF ist in zwei Versionen

erhältlich: mit vier Zähnen (bis Ø 2,5 mm)

und fünf Zähnen (ab Ø 3 mm) in Durchmessern

von 1,0 – 8,0 mm (.039“ – .315“, Zwischenabmessungen

in Zoll verfügbar) und mit zwei verschiedenen

Schnittlängen von 3 x d und 4 x d.

CrazyMill Cool SF

Die weitere Fräs-Innovation von Mikron Tool,

der CrazyMill Cool SF, ein Hochleistungsfräser

für die Superfinish-Bearbeitung, setzt erneut

Maßstäbe in Bezug auf die Oberflächengüte:

Er fräst Oberflächen in Schleifqualität und

reduziert Nachbearbeitungen wie Schleifen

und Polieren!

Dies wird durch die perfekte Balance eines

völlig neuen Fräskonzepts ermöglicht, wie z. B.

ein kundenspezifisches Hartmetallsubstrat auf

Basis von ultrafeinem Korn, ein hochleistungsfähiges

und hocheffizientes integriertes Kühlmittelzufuhrkonzept

und eine speziell für die

Superfinish-Bearbeitung entwickelte Schneidkantenkonditionierung.

Hinzu kommt eine neue

Schneidengeometrie mit variablem Spiralwinkel

und unregelmäßiger Zahnteilung.

Zwei Fräserversionen

Es stehen zwei Fräserversionen mit fünf Zähnen

(bis Ø 2,5 mm) und sechs Zähnen (ab Ø 3

mm) in Durchmessern von 1,0 – 8,0 mm (.039“

– .315“, Zwischenabmessungen in Zoll verfügbar)

zur Verfügung. Version M für Schnittlängen

bis 3 x d und Version N für 4 x d.

Neuheiten im Bereich Bohren

Im Bereich des Bohrens erfordert der Trend

zur Miniaturisierung immer kleinere und leistungsfähigere

Werkzeuge, die zuverlässige

Prozesse und höchste Präzision gewährleisten.

Dies gilt auch für die Titanbearbeitung.

Titan ist ein schwer zerspanbares Material.

Seine hohe Zähigkeit und Festigkeit sowie die

geringe Wärmeleitfähigkeit sind nur einige der

Gründe für sein unberechenbares Verhalten

bei der Bearbeitung.

CrazyDrill Titanium TN / TK

Mit dem CrazyDrill Titanium TN / TK präsentiert

Mikron Tool einen brandneuen, perfekt ausbalancierten

Mikrobohrer für die Bearbeitung von

Reintitan und Titanlegierungen, der sowohl mit

Niederdruck-Innenkühlmittelzufuhr als auch mit

Außenkühlung zuverlässig eingesetzt werden

kann. Dieses Produkt ist in Durchmessern von

0,2 bis 2 mm (0,008“ bis 0,078“, Zwischenabmessungen

in Zoll verfügbar) für Bohrtiefen von

3 x d und 6 x d und in zwei Versionen erhältlich:

CrazyDrill Titanium TK mit integrierter Kühlung

(min. 15 bar oder 220 psi) und CrazyDrill Titanium

TN für die Bearbeitung mit externer Kühlmittelzufuhr.

◄


Montage medizinischer Schläuche automatisieren

und mit Prozessinformationen absichern

Mechanisch optimiert für die Handhabung und Montage biegeschlaffer Teile.

Lasertechnik

die in der laufenden Produktion, zur

Qualitätssicherung und Dokumentation

notwendig sind“, sagt Simon

Fey, Leiter Software & Controls bei

Knoll Feinmechanik.


Stand A4.218

Ernst Knoll Feinmechanik GmbH

www.knoll-feinmechanik.de

Mit dem selbst entwickelten Handling-Head

setzt Knoll Feinmechanik

eine ausgereifte Greifertechnologie

in seinen Automatisierungslösungen

ein. Dabei entstehende

Prozessdaten lassen sich nutzen,

um die automatisierten Vorgänge

zu überwachen. Das ist auch deshalb

notwendig, da auf den modularen

Anlagen meist medizintechnische

Produkte gefertigt werden.

Diese Prozessinformationen können

auch für die Validierung oder

bei der Systemüber wachung von

Nutzen sein.

Der Handling-Head ist in verschiedenen

Ausführungen erhältlich

und verwendet bis zu drei Servomotoren,

die unterschiedliche

Bewegungen im Prozess steuern.

Bei einem Fügevorgang wird beispielsweise

das Ende eines biegeschlaffen

medizinischen Schlauchs

über eine starre Hülse geschoben.

Das dauert nur Bruchteile einer

Sekunde. Die Stromaufnahme der

Servomotoren wird während des

Fügens im Millisekunden-Bereich

aufgezeichnet, sodass anschließend

Messwert-Verlaufskurven zur

Verfügung stehen.

Fügeprozess überwachen

und dokumentieren

Sind genügend Kurven des fehlerfrei

abgelaufenen Prozesses aufgezeichnet,

lassen sich mittels KI

oder statistischer Analyse Abweichungen

erkennen. Zusammen

mit den Bildern der in den Anlagen

installierten Kameras, lässt

sich so jeder einzelne Fügeprozess

überwachen und dokumentieren.

„Damit stellen wir unseren Anwendern

wichtige Daten zur Verfügung,

Sicherheit aus der

Kombination von Daten

Aus den Prozessinformationen

lässt sich so einiges herauslesen,

was von Mehrwert ist. Bei einem

Fügevorgang kann beispielsweise

mittels des Drehmomentverlaufs

und der Bilddokumentation die

Einsteck- bzw. Montagetiefe überwacht

werden. Ob alle notwendigen

Komponenten zur Verfügung

standen, wird auf dieselbe Art und

Weise überwacht. So trivial letzteres

klingt, so wichtig ist diese

Information. Doch Sicherheit entsteht

erst durch die Kombination

der gesammelten Daten.

Mit dem Drehmoment-Verlauf und

dem Bild zusammen sind alle Informationen

verfügbar, um während

der Produktion IO und NIO voneinander

zu unterscheiden. „Darüber

hinaus können diese Daten schon

im Vorfeld bei der Prozessvalidierung

gemäß MDR unterstützen

oder auch nach dem Inverkehrbringen

zu Dokumentations- und Nachweiszwecken“,

sagt Fey. „Wir verstehen

uns in diesem Zusammenhang

nicht nur als Anlagenbauer,

sondern unterstützen und begleiten

unsere Kunden gern auch in

der Validierungsphase.“ ◄


19

Lasertechnik

Evosys EvoWeld Mini

Laser-Kunststoffschweißen für Jedermann

Das Verbinden zweier Kunststoffteile

mittels Laser ist aufgrund seiner

weitreichenden Vorzüge mittlerweile

ein etabliertes Verfahren zur Herstellung

komplexer Baugruppen in

verschiedenen Anwendungsbereichen.

Das notwendige Equipment

war bisher nur für Produktionsumgebungen

und höhere Automation

vorgesehen, was auch einen relativ

hohen Invest erforderte.

Hochmoderne

und saubere Technik

Die Evosys Laser GmbH hat

mit der Evosys EvoWeld Mini nun

ein System entwickelt und auf den

Markt gebracht um den Zugang

zu der hochmodernen und sauberen

Technik des Laser-Kunststoffschweißens

spürbar zu erleichtern.

Autor:

Dipl.-Ing. FH Kreshnik Ahmeti

Product Manager

Evosys Laser GmbH

info@evosys-laser.de

www.evosys-group.com

Mit diesem System wurden die

Investkosten auf einen Bruchteil

eines hochautomatisierten Systems

reduziert. Gleichzeitig bietet die Evo-

Weld Mini alle Vorteile des Laserschweißens,

sodass es jederzeit

möglich ist, neue Anwendungen

oder Materialtests in kürzester

Zeit auf dem System einzurichten

und Teile zu produzieren. So können

erste Muster zur Ansicht oder

für Tests hergestellt werden, um in

einem sehr frühen Produktentwicklungsstadium

schon das Ergebnis

bewerten und die Baugruppe sehr

effizient bis zur Perfektion optimieren

zu können.

Weitere Vorteile

Aber auch für den weiteren Verlauf

bieten sich Kostenvorteile.

Bereits im Zuge der Entwicklungsphase

werden wertvolle Erkenntnisse

über das Produkt selbst und

das Produktionsverfahren gesammelt.

Dadurch profitiert der gesamte

weitere Entwicklungsprozess einer

Baugruppe und es können gezielte

Fragestellungen sehr schnell und

nachhaltig geprüft, optimiert und

beantwortet werden, lange bevor

z.B. ein Design-Freeze erfolgt.

Ganz nebenbei lassen sich die

so produzierten Teile auch zeigen,

präsentieren und anfassen – das

ist sicher ein deutlich stärkeres

Verkaufsargument als ein rein im

CAD oder in Präsentationen dargestelltes

Teil.

Die Evosys EvoWeld Mini schafft

damit also den Einstieg in das Laser-

Kunststoff-Schweißen für alle, die

bisher nicht die Möglichkeit hatten

diese fortschrittliche Technologie

selbst einzusetzen.

Quasi-Simultanschweißen

leicht gemacht

Eines der grundlegenden Ziele bei

der Entwicklung der EvoWeld Mini

war es, möglichst alle Verfahrensvarianten

und vor allem das sogenannte

Quasi-Simultanschweißverfahren

in diesem System zu

ermöglichen.

Beim Quasi-Simultanschweißen

fährt der Laserstrahl mit einer

Vorschubgeschwindigkeit von bis

zu mehreren tausend Millimetern

pro Sekunde die vorgegebene

Schweißkontur mehrfach ab. So

wird ein gezielter und gleichmäßiger

Energieeintrag in die Fügepartner

sichergestellt und die Fügezone

bis zum schmelzflüssigen Temperaturbereich

erwärmt. Gleichzeitig

wird eine konstante Kraft auf die

Fügebaugruppe ausgeübt um die

Wärme leitung zwischen den zwei

Fügepartnern sicher zu stellen.

Bei der Kombination der Fügekraft

und des Laserstrahls, der die Kontur

mehrfach mit hoher Geschwindigkeit

abfährt, kommt es zu einer relativen

Setzbewegung zwischen den

zwei Fügepartnern, die mit einem

integrierten Wegmesssystem sehr

genau erfasst wird. Üblicherweise

wird der Schweißprozess so eingestellt,

dass ein Setzweg entsteht

der größer ist als die Ebenheitstoleranz

der zwei Fügepartner. So wird

sichergestellt, dass eine dichte und

dauerhaft feste Schweißverbindung

entsteht.

Dieses Wegmesssystem ist damit

eine integrierte und taktzeitneutrale

Prozessüberwachung während des

Schweißprozesses, die sehr effizient

arbeitet. In der Praxis erweist

sich diese Methode bzw. Verfahrensvariante

als sehr robust und

wird in der Industrie nicht nur sehr

gerne genutzt, sondern praktisch

vorausgesetzt um eine gleichbleibend

hohe Qualität der geschweißten

Baugruppe sicherzustellen.

Daher ist das Quasi-Simultanschweißen

bei den aller meisten

Anwendungen und wo immer es

möglich ist als Verfahrensvariante

gesetzt und hält jeder Hinterfragung

stand. Andere Varianten sind

z.B. das Kontur- oder Radialschweißen,

haben jedoch i.d.R. kein messbares

Setzverhalten während des

Schweißprozesses, so dass Ebenheitstoleranzen

nur bedingt ausgeglichen

werden können. Beim Simultanschweißen

wiederum entsteht

ebenso wie beim Quasi-Simultanschweißen

eine messbare Setzbewegung

zwischen den Fügepartnern.

Allerdings ist der Invest

für einen Simultanschweißaufbau

i.d.R. deutlich höher und die Größe

der Fügepartner und Komplexität

der Schweißnaht ist weit eingeschränkter.

Gemeinsamkeiten

Allen Verfahrensvarianten gemein

ist, dass neben dem Laser und


Lasertechnik

EvoWeld Mini mit intuitiver touchfähiger Bedienoberfläche

inklusive Kurvendarstellung

einem optischen Aufbau, auch

eine speziell für das Laserschweißen

abgestimmte Steuerung und

Software zum Einsatz kommt. Die

Steuerung entspricht industriellen

Zwecken und Vorgaben und beinhaltet

zudem z.B. sicherheitsrelevante

Komponenten. Die Software

wiederum enthält die Ablaufsteuerung

für den maschinellen Betrieb

und auch die Steuerung der Laserkomponenten,

hier im Speziellen für

die Verfahrensvarianten des Laser-

Kunststoffschweißens.

Das Zusammenspiel aller dieser

Komponenten so aufzubauen und

zu konfigurieren dass alle gesetzlichen

und kundenspezifischen Vorgaben

am Ende eine serienproduktionstaugliche

Maschine ergeben,

ist mit einem vergleichsweise hohen

Aufwand und Invest verbunden. An

dieser Stelle hat die Evosys Laser

GmbH ihre jahrzehntelange Erfahrung

im Laser-Kunststoff-Schweißen

gesammelt und in der Evo-

Weld Mini in eine kostengünstige

Maschine für Jedermann gepackt.


Aufbau und Spezifikationen

Einer der Hauptaspekte bei Entstehung

der Evosys EvoWeld Mini

war die Überlegung, die ganze

hochkomplexe Technik in einem

möglichst kompakten Gehäuse in

einem Tisch-System unterzubringen.

Das ist den Ingenieuren bei

Evosys mit Bravur gelungen, wie

anhand der Abmessungen von nur

ca. 320 mm Breite, ca. 530 mm Höhe

und ca. 660 Tiefe ersichtlich wird.

Dabei finden alle benötigten Komponenten

innerhalb dieses Gehäuses

ausreichend Platz, und es können

Teile bis zu einer Größe von ca.

100 x 100 mm geschweißt werden.

Spannmodule stehen in verschiedenen

vordefinierten Kraftbereichen

zur Verfügung, oder können vom

Kunden selbst beigesteuert werden.

Der Einsatzbereich der Mini ist

sicher auch das Testen neuer Materialien

und Materialkombinationen.

Da kann es bei ersten Tests schon

mal zu Überhitzungen des Materials

kommen, so dass mitunter

schädliche Ausgasungen entstehen

können. Auch das haben die

erfahrenen Ingenieure von Evosys

bedacht und ein Absaugrohr

in der Maschine bereits vorgesehen.

Am Gehäusedach kann so

ganz leicht eine externe Absaugung

angeschlossen werden, die

innerhalb der Maschine bis zum

Schweißbereich durchgeschleust

wird und dort effektiv die entstandenen

Gase absaugen kann sodass

für den Bediener vor der Maschine

keine Risiken bestehen.

Im unteren Bereich an der Frontseite

findet sich für alle Fälle eine

Not-Aus-Taste. Ebenso ist eine

Leuchte für den Betriebszustand

angebracht und ein Schalter zum

Spannen oder Entspannen der eingelegten

Baugruppe. Zugang zum

Schweißbereich erhält der Bediener

über die manuell zu öffnende

Haube, die sich nach oben öffnet

und mit geringstem Kraftaufwand

wieder geschlossen werden kann

um den lasersicheren Betriebszustand

zu gewährleisten.

Der hintere, abgedeckte Bereich

der Maschine beinhaltet alle für den

Betrieb benötigten Komponenten,

einschließlich der luft gekühlten

Laserquelle und der Ablenkeinheit

um den Laserstrahl flexibel

positionieren und hochdynamisch

verfahren zu können. Rückseitig

befindet sich der Hauptschalter

der Maschine, die Stromversorgung,

ein USB-Anschluss und

Anschlüsse für ein pneumatisches

Spannsystem, welches innerhalb

der Maschine bereits komplett verlegt

und bis zum Schweißbereich

durchgeführt ist.

Programmierung

Die Parametrierung der Maschine

erfolgt über die hauseigene Software

Evosys EvoLaP. Dieser Name

zeugt bereits von der viel zitierten

Innovationskraft der Evosys-Gruppe:

Evolutionary Laser Path.

In EvoLap wird die Schweißkontur

eingestellt und die Schweißparameter

definiert. Für Prozessvarianten

mit Setzweg wird sogar der

Weg-Zeit-Verlauf graphisch dargestellt,

was beim Einrichten und

Optimieren einer Schweißanwendung

sehr hilfreich ist. Selbstredend

sind die Schweißparameter natürlich

anwendungsspezifisch einstellbar;

Flexibilität war für dieses System

ebenso eine natürliche Grundvoraussetzung,

wobei diese Anforderung

keine große Hürde war da sich

alle Evosys-Maschinen durch Flexibilität

innerhalb der Systemgrenzen

auszeichnen.

Das System sollte manuell bedienbar,

aber dennoch kompatibel

mit den höher automatisierten

Maschinen aus dem Evosys-Produktportfolio

bleiben. Schließlich

ist einer der Anwendungsfälle, ein

neues Produkt mit der EvoWeld

Mini zu entwickeln sowie die ersten

Muster zu schweißen um dann

später genau diesen Schweißprozess

von der EvoWeld Mini z.B. auf

eine vollautomatisierte Maschine

übertragen zu können. Nur so kann

sichergestellt werden, dass das

gesamte Know-how aus der Entwicklungsphase

zu einem maximalen

Anteil auch in die Serienproduktion

gelangt und dort genutzt wird.

Anwendungsbeispiele für die

EvoWeld Mini sind zahlreich und

finden sich in vielen verschiedenen

Branchen wieder. Ob Anwendungen

aus dem Medizinbereich, wie z.B.

Spritzendüsen oder Insulin spender,

Tracker zum Aufspüren von Haustieren

im Consumerbereich oder

etliche klassische Baugruppen

aus der Automotive- Branche wie

z.B. Rückfahrkameras samt zugehörigen

Antriebseinheiten, Steller,

Fahrzeugschlüssel und viele weitere

Anwendungen finden auf der

EvoWeld Mini Platz. Oftmals werden

neben den allerersten Tests

dann auch etliche hundert oder tausende

Musterteile auf der Evosys

EvoWeld Mini produziert, um Kundenmuster

zu erstellen, Teile für

Tests und Validierungen aufzubauen

oder schlicht um dem eigenen

Vertrieb Anschauungsmuster

mitzugeben um neue Kundenkreise

zu akquirieren.

Rundum gelungenes

Produkt

Damit ist die Evosys EvoWeld Mini

ein rundum gelungenes Paket und

eröffnet auch die Welt des Quasi-

Simultanschweißens von Kunststoff-Bauteilen.

Die Evosys Ingenieure

sprechen gerne auch kundenspezifische

Aufgabenstellungen

kurzfristig gemeinsam durch

um die optimale Konfiguration der

EvoWeld Mini zu erstellen. Die Evosys

Gruppe hat ihren Stammsitz in

Erlangen und ist weltweit an vielen

Standorten vertreten um auch

lokal schnell und effizient zu unterstützen.

◄

Sensor, der die Intensität von Sonnenstrahlen messen kann

21

Qualitätssicherung

Prüfungen jenseits des Stands der Technik

Was tun, wenn das Gesetz etwas fordert, für das es keine Standard-Prüfung gibt?

Jenseits des state-of-the-art

Doch aus eigener Erfahrung als Dienstleistungsunternehmen

fällt auf: Hin und wieder gibt

es für genau jene Fragestellung keine Norm

mit passender Prüfmethodik. Oder falls doch,

bezieht sie sich auf eine diametral andere Produktart

(z. B. auf Flüssigkeiten statt auf Festkörper,

oder ähnliches). In dieser Situation wird es

spannend, denn nun ist Kreativität bei der Entwicklung

eines „eigenen“ Prüfverfahren zum

Nachweis der GSLA notwendig.

Dass die europäische Medizinprodukte-Verordnung

2017/745 ihre Schwächen hat und teils

hohe Anforderungen stellt, ist seit langem in aller

Munde und damit gewiss nichts neues mehr. Wer

sein Produkt jedoch erfolgreich in den Markt bringen

möchte, kommt dennoch nicht umhin, sich

mit den generisch formulierten Grundlegenden

Sicherheits- und Leistungsanforderungen (GSLA)

nach Annex I auseinander setzen zu müssen. Und

spätestens bei Produkten mit gewisser Innovationshöhe

kann dies durchaus interessant werden:

Wie weißt man „jetzt“ spezifische Sicherheitsfeatures

nach, die die Alterung von Produkten

voraussetzen? Wie stellt man sicher, dass

eine Aufschrift im „normalen Gebrauch“ lesbar

bleibt? Wie stelle ich sicher, dass das Produkt

durch viele Reinigungsschritte während seiner

Lebensdauer nicht „zerbröselt“?

Der Rasen der Nachbarn

ist manchmal grüner

Spätestens bei den obigen Fragen wird offensichtlich,

man muss eine Norm finden, die einen

Test(-ablauf) zum Nachweis der Sicherheitsund

Leistungsfeatures definiert. Schließlich gilt

hier der Ansatz zum „Stand der Technik“ oder

salopp ausgedrückt „man muss nehmen, was

es gibt“. Wer regulatorisch fit ist, wird dann also

den Blick zu den jeweiligen harmonisierten Standards

schweifen lassen, um eventuell mit Schrecken

festzustellen, dass es keine solche Norm

gibt. Was nun?

Blick über den Tellerrand

Hier eignet sich zunächst der Blick über den

Tellerrand zu Nachbarbranchen, auch wenn

man selbst ein Medizinprodukt entwickelt hat.

Womöglich gibt es ja vielleicht in der Pharma-

Industrie Test-Standards, die ungefähr in die

richtige Richtung gehen. Wie sieht es bei Kosmetikprodukten

aus? Oder vielleicht doch nochmal

bei den Bioziden schauen?

Besser aber noch zu recherchieren, was für

Vorschläge andere Gesetzgeber bringen; schließlich

gibt es ja auch in den USA oder anderen

Ländern Medizinprodukte.

Glücklich, wer hier schnell fündig wird. Schließlich

kann ein ASTM Standard durchaus wertvoll

für den individuellen Kontext sein, nicht zuletzt

deswegen, referenzieren ISO Normen gerne

auch solche Testverfahren.

Entwicklung eines Prüfsystems/-Geräts

Abseits der Produktrealisierung wird auf einmal

nämlich das Testverfahren selbst zum Gegenstand

der Entwicklung, Verifizierung und Validierung:

Soll heißen, man muss sich selbstredend

die Frage stellen, ob ein Testverfahren

bzw. eine Prüfmethodik überhaupt geeignet ist,

die jeweiligen gewünschten Aussagen und Analysen

zu treffen.

Im Grunde erreicht man hier also eine Art

Metaebene, die ein komplexes Zusammenspiel

aus technischer Entwicklung eines Prüfsystems/-

Geräts mit grundlegenden Fragen der inhärenten

Eigenschaften der Natur und Randbedingungen

vereint.

Beispiel Desinfektion

Was hier beinahe philosophisch pathetisch

klingt, soll an einem Beispiel aus eigener Erfahrung

näher beleuchtet werden. Wir gehen davon

aus, dass ein Gehäuseteil im klinischen Kontext

nach jeder Behandlung desinfiziert werden soll.

Der Hersteller gibt hierfür in der Gebrauchsanweisung

die Vorgabe, dies sei durch Wischdesinfektion

mit einem alkoholhaltigen Desinfektionsmittel

durchzuführen. Gleichzeitig wird eine

Produktlebensdauer von 15 Jahren angegeben.

MDR, Anhang I Kapitel I Punkt 6

Betrachten wir in diesem Kontext die Forderung

der MDR im Anhang I Kapitel I Punkt 6:

„Die Merkmale und die Leistung des Produkts

dürfen nicht soweit beeinträchtigt werden, dass

die Gesundheit oder die Sicherheit des Patienten

oder Anwenders oder gegebenenfalls

Dritter während der Lebensdauer des Produkts

gefährdet wird, wenn das Produkt Belastungen

Autor:

Philip Eschenbacher, M.Sc.

Leiter Forschung, Entwicklung,

Fertigung, TechLabs

senetics healthcare group

GmbH & Co. KG

www.senetics.de

Schritte der Prüfmethodenentwicklung


Qualitätssicherung

Regulatorischer Dschungel

ausgesetzt wird, wie sie unter normalen Verwendungsbedingungen

auftreten können, und

es ordnungsgemäß entsprechend den Anweisungen

des Herstellers instand gehalten wurde.“

Berechnungen

Der Hersteller muss also nachweisen, dass

das Produkt über die Lebensdauer hinweg, bei

korrekter Desinfektion nach jeder Behandlung, in

puncto Leistung und Sicherheit nicht beeinträchtigt

wird. Nun könnte man sicherlich einen Testingenieur

bitten, das Produkt viele Male per Hand

abzuwischen. Gehen wir aber von beispielsweise

acht Behandlungen pro Arbeitstag, bei einer Fünftagewoche

über 15 Jahre aus, ergibt dies über

30.000 Wischzyklen. Bei geschätzt einer Minute

je Wischung inkl. Trockenzeit wäre der Mitarbeiter

allein knapp 63 Tage beschäftigt. Aus Gründen der

Betriebswirtschaftlichkeit (und der Menschlichkeit)

liegt also auf der Hand, ein automatisiertes Testverfahren

anzuwenden, das im besten Fall „24-7“

durcharbeiten kann.

Gibt es geeignete Verfahren?

Recherchiert man nun nach geeigneten Verfahren,

wird man Standards z. B. aus der Textilbranche

oder der Möbelindustrie finden, aber

eben nichts im direkten medizintechnischen

Kontext. Im obigen Beispiel fiel daher die Wahl,

sich zwar an diesen Normen zu orientieren, aber

eben spezifisch für besagte Wischdesinfektionsprüfungen

zu modifizieren.

Es stellen sich folglich Fragen nach der Reibfläche,

dem Trocknungsverhalten sowie der

Kraft auf die Oberfläche. Daraus folgen physikalische

Betrachtungen der Reibarbeit unter

Berücksichtigung von Gleit- bzw. Haftreibung

usw. Diese müssen gepaart sein mit einer

umfassenden Fehlerrechnung und ggf. Fehlerfortpflanzung

hinsichtlich Robustheit des Systems,

Reproduzierbarkeit der Ergebnisse, Einfluss

von Mensch und Maschine, und so weiter.

Hinzukommen gerätespezifische Entwicklungsschritte

hinsichtlich Mechanik sowie der Firmware,

die selbst auch hinreichend verifiziert und

validiert werden sein wollen.

Methodenvalidierung

All diese Überlegungen und Messungen im

Rahmen der Qualifizierung fließen dann letztendlich

in die Methodenvalidierung mit ein, um die

Brücke zwischen Konzept, technischer Umsetzung

und Aussagekraft der Prüfung zu schließen.

Der Grat zwischen Müssen und Wollen

Man sieht also: Wer versucht, im regulatorischen

Dschungel den Durchblick zu behalten,

gerät schnell in ein weiteres Geflecht aus

technisch-wissenschaftlichen Hürden, die es zu

überwinden gilt. Sicherlich ist dies im Kern faszinierend

und in der Regel alles machbar, setzt

aber unterm Strich ein hohes Maß an individueller

Expertise und interdisziplinärer Zusammenarbeit

der Beteiligten voraus. Der bekannte

Kritikpunkt „MDR als Innovationsbremse“ ist

damit auf Produktebene sicherlich berechtigt,

gleichzeitig forciert sie durch ihre Forderungen

aber auch Innovationen bei den Prüfmethoden.

Gleichzeitig gelten hier ja auch wiederum regulatorische

Vorgaben, z. B. im Rahmen des Qualitätsmanagements

wie der ISO 13485 oder der

ISO/IEC 17025.

Die goldene Mitte

Wie man es auch dreht und wendet: Aus Patientensicht

verstehen wir alle den Wunsch nach

einem sicheren und leistungsfähigen Medizinprodukt

- aus Sicht der Hersteller verstehen wir

das Seufzen bei der Zulassung. Und wie bei so

vielem wird auch hier gesunder Menschenverstand

den Weg zur ‚goldenen Mitte‘ aufzeigen. ◄

Faserlösungen – optimal für schwer zugängliche Messstellen

und anspruchsvolle Anwendungen

Wenn es um die präzise Erfassung

von Schwingungen an schwer

zugänglichen oder filigranen Messpunkten

geht, sind Faserlösungen

unschlagbar. VibroFlex ist das

modulare Laser-Doppler-Vibrometer-Konzept

von Polytec zur

berührungsfreien, hochpräzisen

Schwingungsmessung, welches

unterschiedliche Lösungen mit

fasergebundenen kleinen Messköpfen

umfasst. Mit VibroFlex

Fiber können zuverlässig richtungsweisende

Fragestellungen

in Forschung, Produktentwicklung

und Qualitätskontrolle gelöst

werden. Ob enge Arbeitsräume,

kurze Mess abstände oder Mikrostrukturen

– sie erfüllen die komplexen

Anforderungen moderner

Forschung, Produktentwicklung

und Qualitätskontrolle zuverlässig.

Mit Polytecs Faserobjektiv -

lösungen und deren kleinen Messköpfen,

profitieren Anwender immer

von einer Kombination aus herausragender

Genauigkeit und vielseitiger

Einsetzbarkeit:

• Messungen an schwer

zugänglichen Stellen: Durch

das Faserobjektiv können selbst

komplexe Geometrien oder

verborgene Bauteile präzise

vermessen werden. Dies macht

es ideal für Anwendungen in

der Medizintechnik, Mikroelektronik,

Automobilindustrie und

Luftfahrttechnik.

• µm-kleiner Laserfleck für feinste

Strukturen: Der mikroskopisch

kleine Messfleck ermöglicht

die Analyse von Mikrostrukturen,

wie sie beispielsweise

in der Halbleiterfertigung oder

Medizintechnik vorkommen.

• Kurzdistanzmessungen: Auch

bei extrem kurzen Arbeitsabständen

liefern die Systeme zuverlässige

Ergebnisse, wodurch es

für Messaufgaben an kompakten

Baugruppen und feingliedrigen

Bauteilen prädestiniert ist.

• Relativbewegungen erfassen:

Die differenzielle Zweifaserlösung

VibroFlex Fiber misst

Relativbewegungen zwischen

zwei Messpunkten mit höchster

Präzision, ein entscheidender

Vorteil bei der dynamischen

Analyse mechanischer Bauteile.

Polytec GmbH

www.polytec.de


23

Qualitätssicherung

Service für Piezo-Kraftsensoren

und Messketten erweitert

Rückführbare Kalibrierung: akkreditierter Kalibrierservice von Kistler jetzt auch für kleine Kräfte

Kistler hat seinen Kalibrierservice erweitert und bietet nun auch

rückführbare Kalibrierungen für Piezo-Kraftsensoren zur Messung kleiner

Kräfte (1 bis 50 N) an. Bilder © Kistler Gruppe

Kistler führt rückführbare Kalibrierungen

jetzt auch für Piezo-

Kraftsensoren und Messketten für

kleine Kräfte (1 bis 50 N) durch.

Damit stehen nun auch im Lowforce-Bereich

akkreditierte Kalibrierungen

nach ISO 17025 zur Verfügung

– zunehmend unverzichtbar

für die Qualitätssicherung in

Branchen wie Medizin technik und

Halbleiterfertigung.

Kistler Group

info@kistler.com

www.kistler.com

Verlässliche Messresultate

Nur mit regelmäßigen Kalibrierungen

können Präzision und Stabilität

von eingesetzten Messgeräten

zuverlässig überwacht und damit

kontrollierte Prozesse in der Fertigung

sichergestellt werden. Sie

schaffen damit die Basis für verlässliche

Messresultate. Rückführbare

Kalibrierungen – also Kalibrierungen,

die auf ein nationales oder

internationales Normal in einem

Staatsinstitut zurückführbar sind

– werden in immer mehr Branchen

und Anwendungen zum Standard.

Akkreditierter Kalibrierservice

für kleine Kräfte

Angesichts der steigenden Anforderungen

bietet die Kistler Gruppe

jetzt einen neuen akkreditierten Kalibrierservice

für Piezo-Kraft sensoren

und -Messketten im Bereich kleiner

Kräfte. Diese neue Dienstleistung

liefert rückführbare Kalibrierungen

im Bereich von 1 bis

50 N durch ein nach ISO 17025

akkreditiertes Kalibrierlabor von

Kistler. Das angewandte kontinuierliche

Kalibrierverfahren wurde

speziell für Piezo-Kraftsensoren und

-Mess ketten ausgelegt und erreicht

kleinste Messunsicherheiten. Es

ist geeignet, auch höchste Anforderungen

in den entsprechenden

Branchen zu erfüllen.

Rückführbare Kalibrierung

Rückführbare Kalibrierungen

sind in vielen Industrien von entscheidender

Bedeutung und nicht

selten ausdrücklich vorgeschrieben,

insbesondere in der Medizintechnik

und Automobilindustrie. Um

die hohe Qualität und Sicherheit

von Produkten zu gewährleisten,

fordert bereits die internationale

Qualitätsnorm ISO 9001 rückführbare

Kalibrierungen bei allen qualitätsrelevanten

Prozessen. Für die

Medizintechnik schließt sich die ISO

13485 den Vorgaben der ISO 9001

nahezu wortgleich an. Besonders

streng sind die Anforderungen in der

Automobilindustrie, denn die IATF

16949 mit ihren fortlaufend aktualisierten

„Sanktionierten Interpretationen“

besteht auf ausschließlich

rückführbare Kalibrierungen.

Auch in der Halbleiterfertigung,

der Konsumgüterbranche sowie

der Luft- und Raumfahrt gibt

es vergleichbare Vorgaben und

Anforderungen. Anerkannt werden

oft nur rückführbare Kalibrierungen

– das heißt solche, die in

einem Kalibrierlabor durchgeführt

wurden, das von der jeweiligen nationalen

Akkreditierungsstelle akkreditiert

wurde. In Deutschland ist das

die Deutsche Akkreditierungsstelle

(DAkkS), in der Schweiz die Schweizerische

Akkreditierungsstelle (SAS).

Kistler erfüllt hohen Standard

Kistler kann diesen hohen Standard

nun nicht nur für piezoelektrische

Kraftsensoren und Kraftmessketten

bis 300 kN, sondern

auch im Low-force-Bereich von 1

bis 50 N erfüllen. Der SAS-akkreditierte

Kalibrierservice bietet eine

erzielbare Messunsicherheit von bis

zu 0,75 Prozent (±5 mN). Christian

Streili, Field Service Development

Manager bei Kistler, erklärt:

„Mit dieser Service-Erweiterung

unterstreicht Kistler sein Engagement

für Innovation und den hohen

Anspruch an Qualität in der Messtechnik.

Rückführbare Kalibrierungen

im Bereich kleiner Kräfte

schließen eine wichtige Lücke im

Serviceportfolio und ermöglichen

es, unsere Kunden noch besser

zu unterstützen.“ ◄

Akkreditierter Kalibrierservice: Dank der kontinuierlichen Kalibrierung

von Kistler werden für Piezo-Kraftsensoren (low force) geringe

Messunsicherheiten von 0,75 Prozent ±5 mN erzielt.


Integrierte automatische Magnetfeld-

Inspektionssysteme

Qualitätssicherung

Magcam integriert automatische Magnetfeld-Inspektionssysteme für Ringmagnete und Rundmagnete

in magnetgekuppelten Medizin-Pumpen.

Batch-Kontrolle mittels Magcam Portal Scanner

Magcam NV

www.magcam.com

Magcam hat kürzlich automatische

Inspektionssysteme für Ringmagnete

und Rundmagnete in magnetgekuppelte

Medizin-Pumpen integriert.

Diese Innovation zielt darauf ab, die

Qualität von Herz- und Lungenpumpen

zu verbessern, indem Pumpengeräusche,

Taumeln und Vibrationen

reduziert werden. Das Hauptziel dieser

Messmethode besteht darin, gute

und schlechte (Ausschuss-) Magnete

anhand ihrer magnetischen Eigenschaften

zu identifizieren.

Messmethode

als präventive Maßnahme

Für Hersteller ist es entscheidend,

den Ausschuss von Ringmagneten

sowohl beim Wareneingang

als auch nach der Rotorherstellung

zu minimieren. Die Integration

dieser Messmethode in die Produktion

stellt eine präventive Maßnahme

dar. Darüber hinaus ermöglicht

die Magcam-Technologie die

Festlegung neuer Spezifikationen

und Toleranzen, wodurch eine

nachvollziehbare Qualität gewährleistet

wird.

Portal-Scanner

Mit dem Portal-Scanner von Magcam

kann die Qualität der Magnete

nach definierten Kriterien identifiziert

werden. Die verwalteten Informationen

und Daten müssen den behördlichen

Richtlinien und Gesetzen für

Medizintechnikunternehmen entsprechen,

wobei eine Validierung

die Grundlage bildet. Untersucht

werden Eigenschaften wie Polteilungen,

die Winkelabweichung des

Magnetisierungsvektors von der geometrischen

Magnetisierungsachse,

Abweichungen von einem perfekten

theoretischen Magneten sowie

lokale Materialfehler im Magnetmaterial

und in der Magnetisierung.

Diese Anforderungen werden in der

Produktion durch die Messung der

Magnete und Integration von Lochplatten

mit Aussparungen realisiert.

MagScope-

Softwareprogramm

Die Darstellung erfolgt in einer

vereinfachten Oberfläche des

Magcam MagScope-Softwareprogramms

mit Feldern für die Benennung

von Lochplattennummer/

Magnetnummer, Benutzername,

Datum, Uhrzeit, Ausdrucken und

einer Liste von Gut/Schlecht-Bewertungen

als X (Schlecht) und (Gut).

Ein optischer Triangulations-Laserdistanzsensor

zur Messung der

Abmessungen und Magnetanordnungen

sowie zur Abstandsmessung,

um genau die Position von

Magneten zu erkennen, ist in der

Magcam-Anlage integriert. Reinraumgeeignete

Gehäuse sind erhältlich,

optional mit einer zusätzlichen

Abluftanschlussmöglichkeit. ◄

www.beam-verlag.de

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25

Qualitätssicherung

Schnellere Laser-Schwingungsmessung

für Forschung und Industrie

VibroScan mit revolutionärer QTec-Technologie

Aus 3 mach 1: VibroScan QTec in der 3D-Konfiguration ermöglicht synchronisierte Triax-Schwingungsmessungen

für Modalanalyse, Dehnungsmessung und NDT.

Die Polytec GmbH setzt mit ihrem

neuen optischen Schwingungsmesssystem

VibroScan QTec Maßstäbe

in der Schwingungsanalyse.

Herzstück des Systems ist die innovative

QTec- Technologie, die ein

völlig neues Niveau in der Genauigkeit

und Effizienz der Messungen

erreicht. QTec basiert auf einem

Mehrkanal-Interferometer mit Empfangsdiversität,

das Messdaten aus

mehreren Perspektiven bündelt

und das Signal-Rausch-Verhältnis

erheblich verbessert. Dadurch können

selbst auf rauen Oberflächen

präzise Ergebnisse erzielt werden

– ohne zeitaufwändige Mittelungen

oder Oberflächenvorbereitung.

Messungen sind bis zu zehnmal

schneller und ermög lichen damit

eine deutliche Zeit- und Kostenersparnis.

Polytec GmbH

www.polytec.de

Flächenhafte,

berührungslose Analyse

Das VibroScan QTec-System

erlaubt die flächenhafte, berührungslose

Analyse von Schwingungen

unterschiedlichster Objekte, von

großen Fahrzeugkarosserien bis hin

zu Mikrobauteilen wie MEMS. Es

liefert unverfälschte Messdaten, da

das Messobjekt nicht durch Berührung

beeinflusst wird.

Vielseitig einsetzbar

Anwendungen reichen von der

Produktentwicklung über die Qualitätssicherung

bis hin zur Fertigungskontrolle.

Ein Highlight ist

die vielseitige Einsetzbarkeit des

Systems: Erstmals ist es gelungen,

die QTec-Technologie vom infraroten

SWIR-Laser auch auf den sichtbaren

Helium-Neon-Laser zu übertragen,

der durch seinen µm-großen

Messfleck und seine hohe Auflösung

viele Vorteile mit sich bringt. Mit dem

speziell abgestimmten HeNe-Laser

können nun auch Messungen an sehr

kleinen Objekten und in Medien wie

Wasser präzise durchgeführt werden

– ein entscheidender Vorteil für

Anwendungen in der Medizintechnik,

etwa bei der Analyse von Hydrophonen

oder Ultraschallkomponenten.

Automatisierung

ist ein weiterer Meilenstein des

VibroScan QTec-Systems. Mit Robo-

Vib und RotoVib bietet Polytec Lösungen

für eine vollautomatische experimentelle

Modalanalyse. RoboVib

kombiniert das VibroScan QTec mit

einem Roboterarm, der das System

über das Messobjekt führt, während

RotoVib das Objekt auf einem Drehteller

automatisch in Position bringt.

Diese Technologien verkürzen Prüfzeiten

selbst bei komplexen 3D-Bauteilen

von Tagen auf Stunden.

Extrem kompakt

Das VibroScan ist zudem besonders

kompakt – rund 50 % kleiner

als Vorgängermodelle – und ideal

für den mobilen Einsatz. Mithilfe der

zugehörigen PSV-Software mit KI-

Funktionen wird die Benutzerfreundlichkeit

weiter erhöht. Automatische

Objekterkennung und 3D-Abgleich

reduzieren die Einrichtungszeit und

vereinfachen den Schulungsaufwand

für Anwender.

Fazit

Mit dem VibroScan und der QTec-

Technologie bietet Polytec eine

zukunftsweisende Lösung für die

präzise, schnelle und vielseitige

Schwingungsanalyse – ein Gewinn

für Forschung, Entwicklung und Produktion.

◄

VibroScan QTec ist immer dabei und kann einfach als Gepäck aufgegeben werden.


Software

Taschenmesser-Lösung

für statistische Versuchsplanung

Cornerstone 8.1: die Kraft der intelligenten Datenanalyse entdecken

und die Fertigungsprozesse optimieren - auch ohne Programmierkenntnisse

In einer Welt, die von künstlicher

Intelligenz (KI) dominiert

wird, mag die klassische statistische

Versuchsplanung auf den

ersten Blick antiquiert erscheinen,

auch wenn sie heute zu KI

zählt. Doch für innovative Entwicklungsprojekte


ist sie unverzichtbar.

Cornerstone, die bewährte Softwarelösung

für technische Statistik

von camLine, bietet Entwicklungsingenieuren

und Prozesstechnikern

ein leistungsstarkes

Werkzeug, um neue Erkenntnisse

zu gewinnen und Fertigungsprozesse

zu optimieren - ganz ohne

Programmierkenntnisse.

Intuitive grafische

Benutzerführung

Das Herzstück von Cornerstone

ist die intuitive grafische Benutzerführung,

die den Benutzer Schritt

für Schritt durch die Analyseprozesse

leitet. Erfahrene Statistiker

haben ihre Expertise in diese

Lösung einfließen lassen, um

camLine GmbH

www.camline.com


sicherzustellen, dass man stets

die richtigen Methoden anwendet

und aussagekräftige Ergebnisse

erhält. Mit Cornerstone können

die Anzahl der durchzuführenden

Experimente auf ein Minimum

reduziert werden, ohne Kompromisse

bei der statistischen Aussagekraft

einzugehen. Das spart

Zeit, Kosten und Ressourcen in

der Entwicklung.

Echte Innovationen

Im Gegensatz zu KI-basierten

Ansätzen, die auf vorhandenen

Trainingsdaten aufbauen, ermöglicht

die statistische Versuchsplanung

mit Cornerstone echte Innovationen.

Anwender erlangen tiefe

Einblicke in ihre Prozesse und entdecken

bisher unbekannte Zusammenhänge.

Durch die systematische

Variation der Einflussgrößen

und die Analyse der Ergebnisse

mit den leistungsstarken statistischen

Werkzeugen von Cornerstone

werden die Prozesse zielgerichtet

und nachhaltig optimiert.

Fit für die Zukunft

Cornerstone 8.1 ist das Ergebnis

von Jahrzehnten kontinuierlicher

Weiterentwicklung und

Praxiserfahrung. Mit der neuesten

Version wurde die Software fit

für die Zukunft gemacht: Cornerstone

8.1 meistert mühelos die Verarbeitung

riesiger Datenmengen,

wie sie in modernen Fertigungsumgebungen

anfallen. Damit sind

die Anwender bestens gerüstet,

um auch komplexeste Analysen

durchzuführen und von der wachsenden

Datenfülle zu profitieren.

Überzeugende

Leistungsfähigkeit

Die Software ist auf die speziellen

Anforderungen von mittelständischen

Unternehmen zugeschnitten

und bietet eine kostengünstige

Alternative zur Beschäftigung

eines eigenen Statistikers.

Anwender profitieren von der

Expertise der camLine-Experten,

die mit Schulungen und Beratung

zur Seite stehen, damit das volle

Potenzial von Cornerstone ausgeschöpft

werden kann. Je früher

man mit Cornerstone 8.1 in

eine neue Ära der datengestützten

Entscheidungsfindung startet,

desto größer ist der Wettbewerbsvorsprung

in der Medizintechnik.

Die Leistungsfähigkeit dieser Softwarelösung

überzeugt. ◄

Mein

Testament

für unsere

Natur

Können wir Menschen

auf die Hilfe der Bienen

verzichten?

Helfen Sie bitte, bedrohte

Tierarten und Lebensräume

unserer Heimat auch für

nachfolgende Generationen

zu schützen und den Verlust

der Artenvielfalt zu stoppen.

Mit einem Testament zu

Gunsten der gemeinnützigen

Heinz Sielmann

Stiftung.

Wir fördern Natur- und

Umwelt schutz sowie das

Naturerleben – ganz besonders

für Kinder. Tun Sie mit

Ihrem Nachlass nachhaltig

Gutes. Kostenfreies

Informations material rund

um das Thema Erben und

Vererben liegt für Sie bereit.

Rufen Sie uns gerne an:

Telefon 05527 914 419

www.sielmann-stiftung.de

27

Software

Medizingeräte-Software:

Weniger Risiko, mehr Cybersicherheit

Warum an TARA kein Unternehmen vorbei kommt

Die Bedrohungsanalyse und

Risiko bewertung (Threat Analysis

and Risk Assessment / TARA) ist

entscheidend für die Entwicklung und

Bereitstellung von sicherer Software.

TARA identifiziert und schließt kostspielige

Lücken in der Cybersicherheit.

Daher sollten TARA-Methoden

effektiv und in den Software Development

Life Cycle (SDLC) und das

eigene Entwicklungsökosystem integrierbar

sein. Die Auswahl der richtigen

Tools zur TARA-Ergänzung ist

maßgeblich für die Bereitstellung

sicherer Softwaresysteme.

TARA

zeigt Schwachstellen auf

Einfach ausgedrückt ist TARA ein

Prozess zur Identifizierung potenzieller

Risikofaktoren, Schwachstellen

und nicht konformer Elemente

in Software. Es hilft Entwicklungsteams,

unsichere Stellen im Code

oder Konformitätsprobleme zu identifizieren.

Dadurch können Abhilfemaßnahmen

und Sicherheitsimplementierungen

früher im SDLC

erfolgen. Ein Beispiel ist die Konformität

mit ISO 62443, die auch für

medizinische Software relevant ist.

TARA zeigt Schwachstellen auf

und gibt Hinweise zur Integration

von Sicherheitsmaßnahmen in die

Entwicklungsarbeit. Im schlimmsten

Fall verhindert TARA die Markteinführung

eines Produkts oder einer

Dienstleistung und spart so Entwicklungszeit

und Geld. TARA ist wie ein

jährlicher Gesundheitscheck: eine

kleine Unannehmlichkeit, die vor

echten Problemen schützen kann.

Vier Schritte

zu mehr Sicherheit

Bild 1 zeigt den Ablauf bei einer

TARA-Methode.

Projektdefinition

Hier wird festgelegt, was aufgebaut

werden soll – von grundlegenden

Funktionen bis hin zu

hochkomplexen Eigenschaften -

und sichergestellt, dass alle beteiligten

Ressourcen wie u. a. Netzwerkkomponenten,

Anwendungen,

berücksichtigt werden.

Bedrohungserkennung

und Risikobewertung

Es ist nicht zielführend, eine Risikostrategie

zu entwickeln, ohne

die wichtigsten Bedrohungen zu

kennen. Das eigene Projekt muss

gründlich auf Problempotenzial

untersucht werden. Kenntnis aller

potenziellen Bedrohungen ist entscheidend

für die Entwicklung einer

TARA-Strategie.

Abwehr der Bedrohung

Als nächstes müssen mögliche

Bedrohungen und Risikovektoren

entschärft werden, z. B. durch die

Integration von SEI CERT, einer

Sicherheitscode-Analyse, in die

CI/CD-Pipeline. Weitere Testmethoden

sind API-Sicherheitstests

und Tests nach eigenen Sicherheitsanforderungen.

Vorteilhaft ist

hier der Einsatz einer modernen

Lösung automatisiert Unit-Tests,

Integrationstests, Systemtests und

Code Coverage und gewährleistet

so die Vollständigkeit der Tests.

Die automatische Generierung von

Testfällen reduziert Aufwand und

.Kosten und liefert durch automatisierte

Reports und Analysen verwertbares

Feedback.

Umsetzung und Validierung

In dieser Phase wird sichergestellt,

dass die identifizierten Bedrohungen

das akzeptable Risikoniveau

nicht überschreiten und die verbleibenden

Risiken ebenfalls innerhalb

akzeptabler Parameter liegen.

Risikomatrizen

und andere Messtechniken

Da nicht für jedes Projekt die gleiche

Risikobewertung geeignet ist,

gibt es verschiedene Methoden, um

die Wahrscheinlichkeiten und Auswirkungen

von Schwachstellen zu

messen. Eine der gebräuchlichsten

Optionen ist eine Bedrohungsmatrix

(3×3-, 4×4- oder 5×5). Es gibt

jedoch auch andere Möglichkeiten:

• Entscheidungsbaum: Diese

Vorlage kann verwendet werden,

um verschiedene Ergebnisse und

ihre Wahrscheinlichkeit zu visualisieren

und den potenziellen

Wert des Projekts, der Dienstleistung

oder des Produkts zu

berechnen (Bild 2).

• Bowtie-Modell: Dieser Ansatz

zeigt kausale Zusammenhänge

zwischen Bedrohungsquellen und

möglichen Folgen auf (Bild 3).

Autor:

Ricardo Camacho

Director of

Safety & Security Compliance

Parasoft

https://de.parasoft.com/

Bild 1: Der Ablauf einer TARA-Methode besteht aus mehreren Schritten. Alle Bilder © Parasoft


Software

Bild 2: Innerhalb einer TARA ist ein Entscheidungsbaum eine Option zur

Risikobewertung für ein Softwareprojekt.

Bild 4: Viele Unternehmen setzen heute die CI/CD-Pipeline zur

Rationalisierung ihrer Softwareentwicklung ein.

• Failure Mode an Effects Analysis

(FMEA): Diese Analyse

wurde erstmals in den 1940er

Jahren beim US-Militär eingesetzt.

Sie eignet sich am besten

für die Angebots- oder Entwurfsphase

eines Projekts.

Herausforderungen

für TARA

Die Vielzahl an Ansätzen und

Rahmenwerken zur Bewertung von

Cybersicherheitsrisiken, erschwert

die Durchführung von Bedrohungsanalysen

und Risikobewertungen.

Eine große Herausforderung ist die

Identifizierung aller potenziellen

Bedrohungen und Risikovektoren.

Die Integration von Sicherheitsprozessen

in die Entwicklung kann für

manche Teams eine große Hürde

darstellen, wenn sie den darin liegenden

Wert oder die Vorteile oder

den Aufwand nicht erkennen.

Vernetzte Technologien haben

längst Einzug in die Medizintechnik

gehalten. Dies erhöht die Wichtigkeit

der Implementierung und

Verfeinerung von Sicherheitsstrategien.

Die TARA-Methoden und

-Tools unterscheiden sich in ihren

Ansätzen und Vorteilen, um die verschiedenen

Branchen und Arbeitsabläufe

zu unterstützen.

Viele Bedrohungsmatrizen erfassen

potenzielle Bedrohungen und

die zu implementierenden Funktionen

oder Schutzmaßnahmen. Dies

entspricht anerkannten Sicherheitsanforderungen

und den anzuwendenden

Verifikations- und Validierungsmethoden

(V&V). Voraussetzung

dafür ist ein solides Anforderungsmanagement-Tool

wie Polarion,

Jama oder Codebeamer.

Umfangreiche automatisierte SASTund

DAST-Lösungen verifizieren

und validieren diese Anforderungen.

Unternehmen wie itemis bieten

auch Tools für das Management

von Sicherheitsbedrohungen und

-risiken an.

Sicherheitslücke schließen

Die Implementierung von QA

(Quality Assurance) in die eigene

CI/CD-Pipeline (Bild 4) ist eine

Sache – die Gewährleistung von

Sicherheit in jedem Schritt der Automatisierung

kann jedoch noch entscheidender

sein. Wenn es etwa um

die Konformität mit ISO 61508 geht,

berücksichtigen statische Sicherheitstests

(SAST) Standards wie

CERT, CWE, OWASP und auch

andere wie MISRA [1] und ISO

62443, die Sicherheitsrichtlinien

enthalten. Die statische Analyse mit

hochentwickelten Tools zusammen

mit Unit-Tests, Compliance Reporting,

Datenflussanalyse und anderen

Funktionen ermöglicht es der

CI/CD-Pipeline, auch Tests zu automatisieren.

Damit kann das Entwicklungsteam

seinen Softwareentwicklungszyklus

erweitern.

Eigener TARA-Bedarf

Auch in der Medizintechnik ist

die Sicherstellung der Konformität

und Funktionalität sicherheitskritischer

Elemente ein zentraler

Aspekt der Entwicklung. So wie

eine CI/CD-Pipeline Prozesse automatisiert,

die Markteinführung verkürzt,

genauere Testergebnisse liefert

und Budgets effizienter nutzt,

kann TARA Sicherheitsfehler und

-bedrohungen reduzieren, Probleme

entschärfen und nicht konforme

Assets identifizieren.

Während Tests wie die statische

Analyse die Einhaltung von Sicherheitsstandards

unterstützen, bieten

moderne Tools eine einheitliche

Lösung für die Automatisierung

von Softwaretests und die

Erreichung von FuSa (Functional

Safety)-Industriestandards umfasst.

Sie sollten in keiner TARA fehlen.

Referenz

[1] “MISRA”, “MISRA C” und das

triangle Logo sind eingetragene

Marken von The MISRA Consortium

Limited. ©The MISRA Consortium

Limited, 2021. Alle Rechte

vorbehalten. ◄

Bild 3: Das Bowtie-Modell ist eine beliebte Variante zum Einschätzen von Risiken bei der Software-Entwicklung.


29

Dienstleistung

EMS für nahtlose Überführung

Ohne Stolpersteine in die Fertigung

Probleme lösen

Eine Rückkehr zum Reißbrett ist

oft keine Option. Ignorieren lassen

sich Unstimmigkeiten im Design

jedoch auch nicht, vor allem wenn

dadurch Herstellungskosten steigen

und Qualitäts- und Sicherheitsprobleme

entstehen. Folgen dem

ursprünglichen Produktdesign weitere

Modelle und Weiterentwicklungen,

kann es sein, dass die einmal

getroffenen Designentscheidungen

über Jahre „mitgeschleppt“ werden

– und zu immer komplexeren und

teureren Problemen führen.

Fertigung © Plexus

© Gábor Szabados

Autor:

Gábor Szabados

Senior Director

Healthcare/Life Sciences

Plexus

www.plexus.com

Ein gutes Design allein macht noch

kein gutes Produkt. Vor allem nicht,

wenn auf dem Weg in die Serienproduktion

Schwachstellen und

Kostenfallen nicht frühzeitig erkannt

und ausgebessert werden. Die Partnerschaft

mit einem EMS-Anbieter

kann ein Vorteil sein. Aber nur, wenn

die Hersteller sich mit den kritischen

Erfolgsfaktoren auseinandersetzen.

Outsourcing

Es gibt viele Gründe für das

Outsourcing. Die Fertigung ist dafür

ein gutes Beispiel. Viele MedTech-

Hersteller haben die Produktion in

externe Hände gegeben, um Kosten

zu sparen und sich stärker auf ihre

Kernkompetenzen wie die Entwicklung

fokussieren zu können. Doch

EMS-Dienstleister sind heute weit

mehr als reine Auftragsfertiger und

unterstützen Unternehmen über den

ganzen Produktlebenszyklus hinweg.

Fehlen den Unternehmen beispielsweise

Ressourcen und Kapazitäten,

um eine resiliente Supply

Chain aufzubauen, neue Compliance-Anforderungen

zu erfüllen

oder die wachsenden Aufgaben

im Aftermarket zu erfüllen (Stichwort:

Nachhaltigkeit), springt der

externe Partner ein. In anderen Fällen

brauchen Hersteller den Zugang

zu branchenfremdem Expertenwissen

und neuen Technologien, um in

neue Märkte zu expandieren oder

wettbewerbsfähig zu bleiben. Entsprechend

kann das Outsourcing

an unterschiedlichen Wegpunkten

beginnen.

Unterstützung bei

New Product Introduction

Ein wichtiger Grund für die

Zusammenarbeit mit einem EMS-

Experten ist die Einführung eines

neuen Produkts (New Product

Introduction, NPI). Die Erfahrungswerte

sind hier oft begrenzt. Zudem

garantiert das Design allein noch

längst keine kosteneffektive und

fristgerechte Produktion. Ob sich

ein Produkt tatsächlich realisieren,

d. h. in die Produktion überführen

lässt, oder hinsichtlich des Designs,

der Supply Chain oder der Fertigungsanlagen

weitere Anpassungen

benötigt, ist insbesondere bei

medizinischen Geräten zentral. Ein

typischer Designzyklus von medizinischen

High-Tech-Geräten kann

gut zwei bis fünf Jahre in Anspruch

nehmen. Bevor das Produkt in die

Produktion geht, sind viele Entwürfe

bereits bei den entsprechenden

Stellen eingereicht und vollständig

zertifiziert worden.

Mind the Gap:

Transition Management

Beim Outsourcing nimmt der Austausch

zwischen dem internen Entwicklerteam

und den externen Fertigungsexperten

eine zentrale Rolle

ein. Wichtige Informationen können

verloren gehen und Feedback-Loops

fehlen. Natürlich kennt der Kunde

die Kernfunktionalität seines Produkts

am besten. Geht es jedoch

an die Produktrealisierung, bringt

ein EMS-Dienstleister oft nicht nur

Prozess-Know-how und die nötigen

Fertigungskapazitäten mit, sondern

auch branchenübergreifende Erfahrung

im Projektmanagement. Das

vereinfacht die Zusammenarbeit auf

Augenhöhe und öffnet die Tür für

innovative Ideen und Einsparungsmöglichkeiten.

Brücke schlagen

Transition Manager bzw. Programmmanager

schlagen eine

Brücke zwischen Entwicklung und

Fertigung und folgen einem strukturierten,

methodischen Ansatz,

um ein Produkt von der Entwicklung

in die Serienfertigung zu bringen.

Idealerweise wird der Projektpartner

dabei so früh wie möglich

eingebunden, um potenzielle Probleme,

Schwachstellen und Risiken

frühzeitig aufzudecken.

Erfolgsfaktoren: Die Vier Ms

Ein methodischer Ansatz, um solche

Stolpersteine auf dem Weg in

die Fertigung zu analysieren, bietet

das Ursache-Wirkungs-Diagramm

(Fischgrätendiagramm).


Dienstleistung

Es konzentriert sich auf vier

Kategorien:

#1 Mensch

In der Fertigung umfasst die

Kategorie Mensch alle Faktoren,

die mit den Fähigkeiten, dem Verhalten

und der Sorgfalt der Mitarbeitenden

zusammenhängen.

Dazu gehören branchenspezifisches

Know-how, Erfahrung sowie

die Einhaltung von Qualitäts- und

Sicherheitsvorschriften – und zwar

nicht nur des eigenen Teams, sondern

auch des Teams des externen

Partners.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit

basiert auf einem offenen Austausch

und kontinuierlicher Kommunikation.

Beide Teams müssen

einen Weg finden, intrinsisches

Wissen im Rahmen des Projekts

weiterzugeben und Best Practices/

Lessons Learned zu teilen, um das

Produkt sowie Prozesse zu optimieren

und die Qualität sicherzustellen.

Die Implementierung von

Feedback-Loops fördert den Dialog.

Transition Manager können hier

eine wichtige Funktion übernehmen

und die Zusammenarbeit zwischen

allen Parteien koordinieren.

#2 Maschine

Mit IIoT, KI, Machine Learning

und Robotik bekommt die Automatisierung

in der Fertigung kräftig

Auftrieb. Doch nicht jedes Produktdesign

ist auch darauf ausgelegt,

in einer Smart Factory gefertigt

zu werden. Gibt es besondere

Anforderungen in Bezug auf Automatisierung,

Robotik, KI etc.? Erkennen

die Kamerasysteme zum Beispiel

die Teile zuverlässig oder

braucht es visuelle Marker? Läuft

der automatische Montageprozess

im Clean Room fehlerfrei ab oder

ist eine zusätzliche manuelle Validierung

nötig?

Skalierung

Hier stellt sich auch die Frage

nach der Skalierung. Eine auf Prototypen

bzw. sehr kleine Stückzahlen

ausgerichtete Produktion

stellt andere Anforderungen als die

Serien fertigung. Lässt sich das Produktionsvolumen

hochfahren? Oder

ist die Fertigung in hoher Stückzahl

nur nach einem zusätzlichen Re-

Design möglich? Lässt sich das

nötige Equipment termingerecht

überführen?

Fertigungsprozesse

testen und optimieren

Um Skalierbarkeit sicherzustellen,

sollten Unternehmen bereits in der

Vorserie Fertigungsprozesse testen

und optimieren. Jede Komponente

muss einem Belastungstest unterzogen

werden, um sicherzustellen,

dass sie den Anforderungen der

Massenproduktion standhält. Skalierbare

Fertigungslinien, automatisierte

Testanlagen und eine belastbare

Lieferkette spielen dabei eine

entscheidende Rolle. Ein EMS-Partner

kann frühzeitig abschätzen, welche

Maßnahmen erforderlich sind,

um eine effiziente Skalierung zu

gewährleisten.

#3 Material

Die Supply Chain wird in der

Design phase noch immer stiefmütterlich

behandelt – und kann sich

später umso mehr rächen. Vor allem

da Komponenten in der Medizintechnik

über mehrere Jahre sicher verfügbar

bleiben und zugleich hohe

Anforderungen erfüllen müssen. Die

Lieferkette ist größtenteils fix definiert

und lässt wenig bis gar keinen

Spielraum. Viele Bauteile stammen

zudem nur von einer Quelle. Kommt

es dann zu Engpässen, kann die

Obsoleszenz eines ein Cent-Artikels

(z. B. Widerstand) die Produktion

eines millionenteuren CT-Scanners

lahmlegen.

Breites und tiefes

Lieferantennetzwerk

EMS-Partner verfügen in der

Regel über ein breites und tiefes

Lieferantennetzwerk und können

diese Fragen ganzheitlicher beantworten.

Sie definieren gemeinsam

mit dem Kunden CTQ (Critical-to-

Quality)-Anforderungen und führen

PFMAs (Process Failure Mode Analysis)

durch, um Risiken wie Bauteilschwankungen

oder Lieferverzögerungen

zu minimieren.

So lassen sich zentrale Fragen

gemeinsam beantworten. Ist

ein Materialwechsel sinnvoll? Wie

hoch ist das Risiko von Engpässen?

Lohnt es sich, auf regionale

Zulieferer zu setzen? Liegen Bauteile

auf Lager, die an den Produktionsort

des Partners verlegt werden

Schlüsselaufgabe im Projekt Management: Die Koordination von

Supply Chain, Design, Fertigung und Compliance, © Plexus

müssen? Verändert sich die Lieferkette

bei einem Umzug der Fertigung?

Welche Bauteile erfordern

neue Verhandlungen?

#4 Methode

Nicht alles, was in der Theorie

funktioniert, lässt sich in der Fertigungspraxis

problemlos umsetzen.

Ein Beispiel ist die Leiterplattenbestückung.

Gilt es laut Produktdesign,

20 Pins auf einer dicht

bestückten Platine unterzubringen,

müssen die Pins in exakt definiertem

Abstand zueinander liegen, um

in der Fertigung richtig verarbeitet

werden zu können.

• Wie sieht der

Herstellungsprozess aus?

• Wo lassen sich durch

iterative Mapping-Prozesse

Schwachstellen aufdecken

und Abläufe kontinuierlich

optimieren?

• Wie lässt sich eine Null-Fehler-

Strategie realisieren?

Tooling

Ein weiteres Beispiel ist das Tooling.

Wer früh plant, welche Softoder

Hard-Tools für die Fertigung

erforderlich sind, kann Verzögerungen

vermeiden und langfristig

Kosten senken. Auch Aspekte

wie Bauteilhandling, automatische

Bestückung oder Testbarkeit sollten

frühzeitig in die Entwicklung

einfließen – das spart Zeit, Geld

und reduziert spätere Anpassungen.

Fazit

In komplexen Produktentwicklungsprozessen,

insbesondere bei

High-Tech-Medizinprodukten, sind

Abweichungen vom ursprünglichen

Plan unvermeidlich. Der Vorteil bei

einer Zusammenarbeit mit EMS-

Dienstleistern ist, dass Hersteller

nicht im Alleingang nach Lösungen

suchen müssen. Dabei koordiniert

das Projektmanagement die

Schlüsselbereiche Supply Chain,

Design, Fertigung und Compliance

und sorgt für eine nahtlose Abstimmung.

Im Verbund gelingt ein nahtloses

Outsourcing – ohne Kompromisse

bei Qualität, Kosten und

Time-to-Market.

Wer schreibt:

Gábor Szabados ist Senior Director

für Healthcare/Life Sciences bei

Plexus. Er ist für Business Development,

Key-Account-Strategie und

Performance im Bereich Medizinelektronik

und Life Science in EMEA

verantwortlich. Szabados ist seit

2012 als EMEA Customer Manager

bei Plexus und übernahm 2015

die Rolle des Customer Director. In

dieser Funktion verantwortete er

die Entwicklung der Kundenstrategie

und -leistung für verschiedene

regionale und globale Kunden. ◄


31

Digitalisierung

Von Digitalen Zwillingen und Maschinellem Lernen

Die Zukunft des Gesundheitswesens

Das wird erreicht durch:

1. Präzise Messung

physio logischer Parameter:

Simulationen ermöglichen es,

medizinische Wearables perfekt

auf unterschiedliche Patientengruppen

und Einsatzbedingungen

abzustimmen.

2. Optimierung

des Gerätedesigns:

Durch simulierte Tests können

kleinere, energieeffizientere und

leistungsstärkere Geräte entwickelt

werden.

3. Sicherheit durch

elektro magnetische Tests:

Virtuelle Tests gewährleisten,

dass Geräte, besonders im

Zusammenspiel mit bildgebenden

Verfahren wie der MRT,

keine Gefährdung darstellen.

Die Simulation verschiedener Anwendungsszenarien hilft die Leistungsfähigkeit und Funktionalität der Geräte zu

verbessern, um die medizinische Versorgung effizienter und sicherer zu gestalten.

Autor:

Marc Horner

Distinguished Engineer

Ansys

www.ansys.com

Der digitale Wandel erfasst das

Gesundheitswesen mit voller Wucht

und verspricht eine grundlegende

Veränderung der Art und Weise, wie

wir Patienten behandeln.

Der traditionelle One-size-fits-all-

Ansatz stößt zunehmend an seine

Grenzen. Dafür treten jetzt wegweisende

Technologien wie personalisierte

Medizin, Simulationen und

digitale Zwillinge in den Vordergrund

– und bieten mehr als nur eine effizientere

Patientenversorgung. Sie

eröffnen ein neues Zeitalter der

Behandlung, das die Lebensqualität

steigert und zugleich die Gesundheitskosten

spürbar senkt.

Der Weg

zur personalisierten Medizin

Einer der wesentlichen technologischen

Fortschritte im Gesundheitswesen

ist der Einsatz von Computermodellierung

und -simulation,

die eine maßgeschneiderte Behandlung

ermöglichen.

Ärzte können durch sie auf virtuelle

Patientenmodelle zurückgreifen,

um individuelle Behandlungsstrategien

zu entwickeln. Diese

Modelle helfen, den Krankheitsverlauf

und das Ansprechen auf eine

bestimmte Behandlung für jeden

Patienten zu simulieren - durch

Anpassung des Modells an die spezifischen

Daten des einzelnen Patienten.

Was früher Tage für die Entwicklung

und Planung in Anspruch

nahm, kann heute dank der Fortschritte

bei den Solverfähigkeiten

und der Rechenleistung in Minuten

oder sogar Sekunden visualisiert

werden.

Entwicklung

medizinischer Geräte

Doch nicht nur in der Therapie

selbst zeigt sich der Wert von Simulation

– auch die Entwicklung medizinischer

Geräte profitiert massiv

von dieser Technologie. Virtuelle

Tests identifizieren Schwachstellen

im Design, noch bevor ein

Gerät getestet wird oder die Produktionshallen

betritt. Das spart

nicht nur Geld, sondern erhöht

die Sicherheit und Effizienz von

medizinischen Instrumenten und

Wearables, die uns immer mehr

im Alltag begleiten.

4. Patientensicherheit und

regulatorische Standards:

Simulationen bieten eine wertvolle

Grundlage, um alle gesetzlichen

Anforderungen und Sicherheitsstandards

zu erfüllen.

5. Intuitive Software

und benutzerfreundliche

Interfaces:

Die virtuelle Modellierung sorgt

dafür, dass Software fehlerfrei

und benutzerfreundlich ist.

6. Verbindung von Hightech

und Gesundheitswesen:

Die enge Zusammenarbeit mit

der Tech-Industrie beschleunigt

Innovationen und ermöglicht

personalisierte Lösungen,

die den Bedürfnissen der Patienten

gerecht werden.

Künstliche Intelligenz

und maschinelles Lernen

Ein weiterer Sprung in der medizinischen

Versorgung ist die Integration

von Künstlicher Intelligenz

(KI), Maschinellem Lernen (ML) und

Deep Learning (DL). Diese Technologien

ermöglichen es, enorme

Datenmengen zu analysieren

und Muster zu erkennen, die uns


Digitalisierung

Menschen verborgen bleiben. Ärzte

profitieren von präzisen, datenbasierten

Erkenntnissen, die ihre

Diagnosen revolutionieren.

KI-Algorithmen

verbessern sich ständig

Je mehr Daten sie verarbeiten,

desto genauer und schneller werden

ihre Prognosen. Besonders in

Bereichen wie der Bildverarbeitung

und der Krankheitsanalyse kommt

KI zum Einsatz und ermöglicht eine

schnellere und treffsichere Diagnostik.

Das Deep Learning, das

vor allem unstrukturierte Daten wie

medizinische Bildaufnahmen verarbeitet,

hat hierbei enorme Fortschritte

gemacht.

Die Kombination von KI mit anderen

Technologien, wie etwa Simulationen

und digitalen Zwillingen, eröffnet

völlig neue Möglichkeiten. Digitale

Zwillinge - virtuelle Bilder von

realen Patienten oder Organen in

Verbindung mit anderen Informationen

über die Physiologie und

den Krankheitszustand des Patienten

- ermöglichen die Überwachung

von Krankheiten in Echtzeit

und die Überprüfung der Wirksamkeit

von Behandlungen. Diese

Präzision führt zu individuelleren

Therapieansätzen, die den Gesundheitszustand

des Patienten noch

genauer berücksichtigen.

Gesundheit:

Ein interdisziplinäres Thema

Die erfolgreiche Umsetzung digitaler

Gesundheitslösungen eröffnet

neue Möglichkeiten für eine bessere

Patientenversorgung. Entscheidend

dafür ist die enge Zusammenarbeit

von Ärzten, Ingenieuren, Forschern

und anderen Experten. Durch diese

interdisziplinäre Zusammenarbeit

entstehen Innovationen, die sich

an den tatsächlichen Bedürfnissen

der Patienten orientieren.

Gleichzeitig gilt es, sichere und

datenschutzkonforme Systeme zu

entwickeln und zu implementieren

- eine Herausforderung, die

mit dem Ausbau der digitalen Infrastruktur

einhergeht. Nur wenn beide

Aspekte berücksichtigt und gemeinsam

vorangetrieben werden, kann

eine zukunftsfähige digitale Gesundheitsversorgung

entstehen.

Fortbildung

Auch die kontinuierliche Fortbildung

von Fachkräften im sicheren

und effektiven Umgang mit neuen

Technologien ist ein Schlüssel zum

Der innovative Einsatz von Simulationen und digitalen Zwillingen in

der Gesundheitsfürsorge und Forschung wird die Zukunft des Sektors

entscheidend prägen.

Erfolg. So können die Potenziale der

digitalen Transformation voll ausgeschöpft

werden - für eine moderne,

vernetzte und patientenzentrierte

Gesundheitsversorgung.

Virtuelle Modelle von Patienten können erstellt werden, sodass verschiedene Behandlungsstrategien vorab getestet

werden können.

Eine neue Ära

der Gesundheitsversorgung

Die Zukunft der Gesundheitsversorgung

wird durch ein starkes

Zusammenspiel von personalisierter

Medizin, hochentwickelten Simulationstechnologien

und künstlicher

Intelligenz geprägt sein. Diese Technologien

versprechen nicht nur eine

präzisere und individuellere Behandlung

der Patienten, sondern auch

mehr Effizienz und Sicherheit im

gesamten Gesundheitswesen.

Der Einsatz von Simulationen,

digitalen Zwillingen und künstlicher

Intelligenz öffnet die Tür zu

einer personalisierten und prädiktiven

Medizin, die die Lebensqualität

aller Patienten verbessert und dazu

beiträgt, die Gesundheits kosten

zu senken. Der digitale Wandel ist

längst in vollem Gange – und wir

stehen erst am Anfang einer aufregenden

Zukunft, in der die Technologie

im Dienste der Patienten steht.

Wer schreibt:

Marc ist Distinguished Engineer

bei Ansys. Er unterstützt die

Geschäfts- und Technologieentwicklung

für den Gesundheits sektor.

Dabei konzentriert er sich auf die

Anwendung der Modellierung für

regulatorische Zwecke, auf klinische

Anwendungen und auf die digitale

Transformation. ◄


33

Bedienen & Visualisieren

Smarte Display-Lösungen für die Medizintechnik

Displays in der Medizintechnik: Präzision ist der Schlüssel © Shutterstock

Entwicklungen wie die aktuelle

Einführung der elektronischen

Patientenakte, Remote Consulting

während der Corona-Epidemie, KI

oder - ganz allgemein – Megatrends

wie Digitalisierung, Visualisierung

und Touch-Technologie rücken die

Bedeutung von Displays im Medizinbereich

mehr in den Vordergrund.

Schon bisher spielten Displays

eine große Rolle im medizinischen

Markt, da sie eine Vielzahl

von Anwendungen unterstützen, die

sowohl der Patientenversorgung

(Diagnose und Therapie) als auch

der Effizienz in den Abläufen des

Gesundheitswesens dienen.

Autorin:

Dr. Jasmin Wagner

CMO

VIA optronics

info@via-optronics.com

www.via-optronics.com

Ihr technischer Fortschritt forciert

umgekehrt aber auch die Möglichkeiten

der Medizintechnik, da ihre

zunehmende Qualität sowohl die

diagnostische Genauigkeit als auch

die klarere, detailliertere Wiedergabe

von Scans positiv beeinflusst.

Zudem wachsen ihre Einsatzmöglichkeiten

in einem innovationsgetriebenen

Markt beständig.

Radiologie

So sind in der Radiologie bzw. in

verschiedenen bildgebenden Verfahren

wie MRT-, CT- und Röntgenaufnahmen

leistungsfähige Displays

zwingend notwendig - hochauflösende

Monitore, die Farbgenauigkeit

und Kontrastverhältnisse optimieren,

um feine Details in den Bildern

darzustellen, da Diagnosen und

Eingriffe auf hochpräzisen Bildern mit

fehlerfreier Inhaltswiedergabe basieren

müssen. Auch in medizinischen

Geräten für Vitalzeichen und in Ultraschallgeräten

sind sie unverzichtbar.

Sie ermöglichen Ärzten und Pflegepersonal,

wichtige Informationen in

Echtzeit zu visualisieren, was eine

schnelle und genaue Erkennung

und Entscheidungsfindung ermöglicht

und verbessert.

Chirurgie

In der Chirurgie werden ebenfalls

hochauflösende Displays verwendet,

um während der Eingriffe hochpräzise

Bilder von Organen und Geweben

anzuzeigen. 3D-Displays und

Augmented Reality (AR) können

Operateuren helfen, komplexe Eingriffe

besser zu planen und effizienter

durchzuführen, indem sie

zusätzliche Informationen über die

Anatomie des Patienten liefern, die

ohne hochauflösende Displaytechnologie

nur schwer erkennbar wären.

Intensivstationen

Auf Intensivstationen sind Monitore

mit großen Displays unerlässlich,

um Vitalzeichen wie Herzfrequenz,

Blutdruck und Sauerstoffsättigung

kontinuierlich anzuzeigen.

Diese Monitore sind oft mit

Alarmfunktionen ausgestattet, die

das medizinische Personal sofort

benachrichtigen, wenn kritische

Werte erreicht werden.

Visualisierung

großer Datenmengen

Für die Visualisierung großer

Datenmengen, die in der Gesundheitsversorgung

generiert werden,

sind Displays ebenfalls wesentlich.

Durch Dashboards und grafische

Darstellungen können medizinische

Fachkräfte Trends in Patientendaten

erkennen, was die Entscheidungsfindung

und die Qualität

der Versorgung positiv beeinflusst.

Mit dem Aufkommen von KI-gestützten

Anwendungen in der Medizin

werden Displays außerdem zunehmend

relevanter, da sie zwingender

Baustein sind, um KI-Analysen und

-Empfehlungen zu visualisieren.

Fernüberwachung

von Patienten

Displays können auch zur Fernüberwachung

von Patienten eingesetzt

werden, was in Zeiten einer

wachsenden Anzahl von Applikationen

in der Telemedizin und digitalen

Gesundheitslösungen immer

wichtiger wird. Gerade die Entwicklung

von flexiblen und tragbaren Displays

birgt das Potenzial, die Art und

Weise zu revolutionieren, wie medizinische

Informationen bereitgestellt

werden. So können sie in tragbaren

Geräten zur Überwachung von Vitalfunktion

integriert werden, die Patienten

in ihrem Alltag begleiten und

Daten in Echtzeit an Ärzte transferieren.

Bei Bedarf können diese

sofort Maßnahmen ergreifen, weshalb

Displays nicht selten bewirken,

dass lebensrettende Maßnahmen

schneller ergriffen werden können.

Virtuelle Konsultationen

In Zeiten von COVID-19 und

darüber hinaus haben sich zudem

virtuelle Konsultationen etabliert,

so dass sich Displays auch in der

Patientenkommunikation bewährt

haben. Displays ermöglichen es

Ärzten, über Videoanrufe mit Patienten

zu kommunizieren, was den

Zugang zur Gesundheitsversorgung

verbessert, insbesondere in

ländlichen oder unterversorgten

Gebieten.

Interaktive Bildschirme

in Wartezimmern oder Patientenzimmern

können Informationen

über Behandlungen, Gesundheitsaufklärung

und sogar Unterhaltung

bieten, was zur Verbesserung des

Patientenerlebnisses beiträgt. Viele

Gesundheitseinrichtungen nutzen

Displays in Form von interaktiven

Kiosken oder Tablets, die Patienten

Informationen über ihre Therapien,

Medikamente und Nachsorgetermine

bereitstellen. Diese Portale

fördern die Patientenbeteiligung

und helfen, das Verständnis für

den eigenen Gesundheitszustand



Die Bedienbarkeit mit Handschuhen ist häufig Voraussetzung.

© Shutterstock / VIA optronics

zu verbessern. Displays diversifizieren

die Art der Wiedergabe und

können zur Aufklärung von Patienten

über ihre Erkrankungen und

Behandlungen eingesetzt werden.

Interaktive Videos oder Animationen

machen komplexe medizinische

Informationen verständlicher und

erhöhen das Vertrauen der Betroffenen

in die Behandlung.

Physiotherapie

und Rehabilitation

In der Physiotherapie oder Rehabilitation

können Displays verwendet

werden, um Patienten in Echtzeit

Feedback zu ihren Übungen

zu geben. Dies kann durch visuelle

Anleitungen oder Fortschrittsanzeigen

geschehen, die die Patienten

motivieren und ihren Einsatz

verbessern. Displays können auch

so gestaltet werden, dass sie barrierefrei

sind, um Menschen mit Behinderungen

zu unterstützen. Interactive

Touchscreens, Sprachsteuerung

oder visuellem Feedbackoptionen

können dazu beitragen, dass

Patienten auch mit körperlichen Einschränkungen

schnell und uneingeschränkt

Zugang zu wichtigen

Informationen haben.

Elektronische

Gesundheitsakte

Ein weiterer wichtiger Aspekt mit

hohem Aktualitätsbezug ist, wie

oben bereits erwähnt, die Verwendung

von Displays im Kontext der

elektronischen Gesundheitsakten

(EHR). Sie dienen als benutzerfreundliche

Schnittstelle für medizinisches

Personal, um auf Patientendaten

zuzugreifen, diese zu

aktualisieren und zu analysieren.


Dies trägt zur Effizienzsteigerung

von Prozessen und zur Fehlerreduzierung

bzw. gar -vermeidung bei.

Schulungsund

Simulationssysteme

Nicht zuletzt spielen Displays

eine wichtige Rolle für Schulungsund

Simulationssysteme, weshalb

sie auch in der medizinischen Ausbildung

eingesetzt werden. Simulationssysteme,

die auf Displays

wiedergegeben werden können,

ermöglichen es Medizinstudenten

und Fachkräften, verschiedene Szenarien

ohne den Einsatz von Patienten

zu üben. Die Applikationen

können realistische Patientensimulationen

liefern, die auf interaktiven

Displays dargestellt werden.

Zusammengefasst

In all diesen Technologien spielen

Displays eine unverzichtbare Rolle

und können Ärzten helfen, Diagnosen

zu stellen, Behandlungspläne

und Therapien zu optimieren und

insgesamt die Abläufe zu vereinfachen

und effizienter zu gestalten.

In einem strikt zertifizierten

Umfeld wie der Medizintechnik und

als essenzieller Bestandteil einer

medizinischen Anwendung müssen

Displays jedoch – ebenso wie

andere Komponenten - strengen

Sicherheitskriterien und allen relevanten

Normen genügen und Charakteristika

aufweisen, die je nach

Betriebsfeld verschieden akzentuiert

sind.

Notwendige Eigenschaften

Die Displays müssen in einem

breiten Temperaturbereich funktionsfähig

und gleichzeitig robust

sowie resistent gegen Schock,

Vibration und Kontamination sein.

Ein hoher Kontrast, exzellente Helligkeit,

gleichmäßige Farbgebung

und gute Lesbarkeit bei wechselnden

Lichtverhältnissen, insbesondere

bei direkter Sonneneinstrahlung,

sind ebenfalls unerlässlich.

Absolute Reinheit und Asepsis sind

grundlegende Anforderungen, weshalb

die Displays unempfindlich gegenüber

starken Reinigungs- und

Desinfektionsmitteln sein müssen.

Und schließlich sind Langlebigkeit

bei uneingeschränkt guter Qualität

in der Medizin mindestens so wichtig

wie in anderen Industriebereichen.

Hohe Sensitivität

Auch der Einsatzbereich spielt

eine entscheidende Rolle: In Umgebungen,

in denen Handschuhe getragen

werden, müssen die interaktiven

Displays entsprechend sensitiv

auf die Bedienung mit Handschuhen

reagieren. Echtzeitdatenverarbeitung

finden häufig Anwendung

in der OP-Überwachung und

benötigen hierbei große Displaydiagonalen,

was eine weitere Eigenschaft

ist, die hochwertige medizintechnische

Displays mit sich bringen

müssen. Der Bildschirminhalt

muss auch noch aus einem weiten

Winkel gut sichtbar sein. Konträr

dazu sind bei tragbaren Lösungen

geringes Gewicht, schlankes Design

und Energieeffizienz von entscheidender

Bedeutung.

Einzigartiger Technologiemix

für interaktive Displays

Um diese unerlässlichen, facettenreichen

Eigenschaften zu bieten,

ist die Kombination innovativer

Technologien erforderlich. Der einzigartige

Technologiemix für interaktive

Displays von VIA optronics

deckt alle wichtigen Faktoren ab, die

für eine zuverlässige Performance

nötig sind: So setzt das Unternehmen

Metal Mesh Touch-Sensoren

ein, deren leitfähige Schicht aus

Kupfer besteht und die in einem

ultradünnen Gitter aus feinen Metalldrähten

auf Folie auf den Displays

aufgebracht werden, um ein kapazitives

Feld zu erzeugen, das Eingaben

über Berührung ermöglicht.

Durch den geringen Oberflächenwiderstand

und die deutlich höhere

Leitfähigkeit erreicht das Kupfer

Metal Mesh deutlich bessere technische

Eigenschaften und Flexibilität

im Vergleich zu anderen Touch-

Sensoren. Es ist flexibel, langlebig

und besonders energieeffizient, weshalb

es sich nicht nur für großformatige

Displays, sondern auch sehr

gut für tragbare Geräte eignet und

darauf basierende Displays sehr gut

mit Handschuhen und Stift bedient

werden können. Für Echtzeit-Verarbeitung

und KI verfügt eine spezielle

Touch Controller-Technologie

außerdem über eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit.

Optimale Lesbarkeit

Mithilfe von Optical Bonding, einer

Technologie zur Verklebung unterschiedlicher

Komponenten in einem

interaktiven Display wird erreicht,

dass interne Reflektionen eliminiert

und somit die Gesamt-Reflektivität

deutlich reduziert wird. Somit sind

bessere Lesbarkeit bei Sonnenlicht,

hohe Kontraste sowie besonders

robuste und stabile Aufbauten

möglich. Darüber hinaus vergilbt

das verwendete Material nicht,

schrumpft nicht, ist elastisch und

beständig über eine hohe Temperaturspanne

hinweg und recyclingfähig.

Sind Displays Kontamination

oder aggressiven Reinigungsmitteln

ausgesetzt, ist auch ein spezielles

Coating des Deckglases möglich.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich

sagen, dass Displays im medizinischen

Markt eine zentrale Rolle

spielen, indem sie die Kommunikation,

Diagnostik und Patientenversorgung

entscheidend unterstützen.

Die genannten Aspekte verdeutlichen,

wie vielfältig ihre Bedeutung

und wie dynamisch ihre Entwicklung

ist. Ihre zuverlässige und

exakte Funktionsfähigkeit und kontinuierliche

Weiterentwicklung werden

auch in Zukunft entscheidend

sein, um die Patientenversorgung

weiter zu verbessern und den steigenden

Anforderungen im Gesundheitswesen

gerecht zu werden. ◄

Via optronics Touchsensorik auf

Kupferbasis © VIA optronics

35


Revolutionierung der digitalen Beschilderung

mit stromsparenden, hochauflösenden Displays

Advantech präsentiert Spectra 6, das farbige ePaper der nächsten Generation

für ein intelligentes Gesundheitswesen

Advantech, ein führender Anbieter

von Industrielösungen, kündigt

die Veröffentlichung seiner neuesten

Innovation an: das farbige ePaper-Display

Spectra 6. Diese neue

Lösung wurde entwickelt, um Digital-Signage-Anwendungen,

insbesondere

im iHealthcare-Bereich, zu

verbessern. Sie bietet eine hervorragende

Farbleistung, einen extrem

niedrigen Stromverbrauch und eine

nahtlose Integration in bestehende

Krankenhaus- und Einzelhandelssysteme.

Advantech

https://www.advantech.com/en-eu/

Fortschrittliches Color

Imaging für intelligentere

Anwendungen

Spectra 6 wurde von E Ink entwickelt

und ist die nächste Generation

der vollfarbigen ePaper-Technologie.

Es bietet ein erweitertes Farbspektrum,

eine höhere Auflösung

und schnellere Bildwiederholraten

und ist damit ideal für eine Vielzahl

von Anwendungen, einschließlich

Digital Signage, iHealthcare, iRetail

und Hospitality-Lösungen.

Advantech stellt zwei neue großformatige

ePaper-Displays in den

Größen 13,3“ und 28,6“ vor. Dank

der bi-stabilen Technologie behalten

die Displays ihre Bilder auch

ohne kontinuierliche Stromversorgung,

was den Energieverbrauch

drastisch reduziert. Mit integrierter

Wi-Fi-, USB- und Ethernet-

Konnektivität bieten sie außergewöhnliche

Vielseitigkeit und werden

mit einem umfassenden Softwarepaket

für optimiertes Backend-

Management, Datenüberwachung

und Geräte betrieb geliefert.

Die wichtigsten Vorteile:

• Keine Hintergrundbeleuchtung

erforderlich: Schont die

Augen und verringert den Stromverbrauch.

• Extrem niedriger Stromverbrauch:

Unterstützt umweltfreundliche

und nachhaltige

Initiativen.

• Große Betrachtungswinkel und

hoher Kontrast: Verbessern die

Lesbarkeit und das Benutzererlebnis.

• Nahtlose drahtlose Bereitstellung:

Funktioniert ohne zusätzliche

Netzwerkinfrastruktur.

• Dauerhafte Anzeige: Der Inhalt

bleibt erhalten, auch wenn das

Gerät ausgeschaltet ist.

Effizienzsteigerung

in Gesundheitsumgebungen

Das 13,3“ Spectra 6 ePaper-Display

verbessert die Arbeitsabläufe

in Krankenhäusern, indem es die

Effizienz des Personals steigert

und die Patientenversorgung verbessert.

Mit digitalen Krankenbettkarten

können Krankenhäuser Verwaltungsaufgaben

auf ein Minimum

reduzieren, sodass medizinisches

Fachpersonal Patienten mehr Zeit

widmen kann.

Diese ePaper-Krankenbettkarten

unterstützen eine Reihe von

Anwendungen, darunter digitale

Aufzeichnungen, Identitätsüberprüfung

und Patientenstatusaktualisierungen

in Echtzeit. Im Gegensatz

zu herkömmlichen hintergrundbeleuchteten

Bildschirmen bietet

die ePaper-Technologie ein blendfreies

Seh erlebnis und minimiert

störendes Licht für ruhende Patienten.

Die Echtzeit-Datensynchronisierung

stellt sicher, dass Ärzte und

Pflegekräfte direkt auf präzise Patienteninformationen

zugreifen können,

was die Effizienz und Genauigkeit

der medizinischen Versorgung

verbessert.

Die wichtigsten Funktionen:

• 13,3“ Spectra 6-Farben- ePaper-

Display

• Unterstützung für Wi-Fi – kompatibel

mit IEEE 802.11b/g/n

• Stromversorgungsoptionen –

Unterstützt 5 V Gleichstromeingang

oder 8233 mAh Li-Ion-Akku

• Mobile-App-Integration – WLAN-

Einstellungen (SSID/Passwort)

konfigurieren und über DeviceOn/

ePaper verwalten

• Nahtlose Kompatibilität – Vollständige

Integration mit der DeviceOn/

ePaper-Lösung von Advantech

Transformation

des Krankenhaus-

Informationsmanagements

Das 28,6“ Spectra 6 ePaper-Display

ist eine innovative

Lösung für das krankenhausweite

Informationsmanagement.



Die ePaper- Technologie von

Advantech ermöglicht es Gesundheitseinrichtungen,

kritische Kommunikationsmaßnahmen

zu digitalisieren

und herkömmliche papierbasierte

Beschilderungen an Pflegestationen

und in Untersuchungsräumen

durch digitale Echtzeit-Dashboards

zu ersetzen.

Durch automatisierte Aktualisierungen

und Reduzierung des

Papierabfalls können Krankenhäuser

ihre Betriebseffizienz steigern

und gleichzeitig ihre Nachhaltigkeitsziele

vorantreiben. Diese ePaper-Displays

bieten klare Patienteninformationen

in Echtzeit, sodass

das medizinische Personal die

Arbeitsabläufe optimieren und die

Gesamterfahrung im Krankenhaus

verbessern kann.

Die wichtigsten Funktionen:

• 28,6“ Spectra 6-FarbenePaper-Display

• Hohe Auflösung –

3.060 × 2.160 Pixel

• Open-Frame-Systemdesign –

Beinhaltet eine Metallhalterung

für einfache Integration

• Konnektivität – Unterstützt WLAN

(IEEE 802.11b/g/n) und Ethernet

(LAN/WAN)

• Unterstützung für USB-Karussell

– Ermöglicht eine flexible Inhaltsverwaltung

• Vollständig integriert – Funktioniert

nahtlos mit der DeviceOn/

ePaper-Plattform von Advantech

Wiederverwenden,

Reduzieren, Ersetzen

Die ePaper-Lösungen von

Advantech unterstützen die ESG-

Ziele (Umwelt, Soziales und Unternehmensführung),

indem sie traditionelle

Druckmaterialien durch

energieeffiziente digitale Displays

ersetzen. Diese Lösungen eignen

sich ideal für Anwendungen in den

Bereichen Gesundheitswesen, Einzelhandel,

Gastgewerbe, Lagerverwaltung,

Produktionsverfolgung und

Beschilderung von Besprechungsräumen.

Durch die Minimierung

des Papierabfalls und des Stromverbrauchs

tragen sie erheblich

zur Verringerung des CO 2 -Fußabdrucks

bei.

Die bi-stabile Technologie von

ePaper sorgt dafür, dass die Bilder

auch ohne kontinuierliche Stromversorgung

sichtbar bleiben. Das

macht ePaper zu einer umweltfreundlichen

Alternative, die die

weltweiten Bemühungen um Nachhaltigkeit

unterstützt. ◄

Spezial-Monitore unterstützen Klinik-Personal

DT-Research 22- und 24-Zöller digitalisieren Visitenwagen mit autarker Stromversorgung

und helfen so, massiv Kosten zu sparen und Fehler in der Patientenakte zu vermeiden.

der beiden Monitore Drittgeräte

mit 12, 15 und 19 V Spannung

direkt am Visitenwagen und überall

unabhängig vom Stromnetz

versorgt werden, beispielsweise

bestehende Thin Clients, Barcode-

Scanner, Label-Drucker und Vitaldatengeräte.

Mit drei Akkus kommen

die Monitore auf ein Gewicht

von rund neun Kilo.

Deutsche Krankenhäuser stehen

unter massivem Kostendruck.

Die Modernisierung bestehender

Visitenwagen ist daher häufig eine

echte Alternative zum Kauf einer

neuen Flotte. Wenn elektronische

Geräte dabei mehrere Funktionen

abdecken können, ist das ein großer

Mehrwert. Genau das kann die

DT72x-Serie an medizinischen

Monitoren von dem amerikanischen

Branchenprimus DT Research.

Concept International GmbH

www.concept.biz

Medizinische

Zertifizierungen und

robuster Gehäuseschutz

Die Serie besteht aus zwei

Geräten: eines mit einem 22 Zoll

großen Display und eines mit

einem 24-Zoll-Bildschirm. Beide

Monitore sind kapazitiv touchfähig

und erlauben mittels Full-HD-

Auflösung von 1920 x 1080 Pixel

auch kleinteilige Darstellungen.

Die DT72x-Serie ist nach den

für Krankenhäuser und Einrichtungen

wichtigen medizinischen

Standards IEC 60601-1 und 60601-

1-2 zertifiziert. Das Gehäuse der

Bildschirme ist antimikrobiell

beschichtet und abwischbar.

Letzteres garantieren eine IP65-

Zertifizierung für das Display und

eine IPX2-Zertifizierung für das

Chassis. Diese Eigenschaften

prädestinieren die DT72x-Serie

für den Einsatz in medizinischen

Einrichtungen.

Mobile Energieversorgung

für Visitenwagen

Ein weiteres nützliches Detail

sind die drei an der Rückseite

eingesteckten und im laufenden

Betrieb wechselbaren Akkus mit je

90 Wh Akku-Kapazität. So können

über das DC-Output- Management

Sichere Authentifizierung

und Leselicht

Zu den weiteren Features gehören

integriertes WiFi, zahlreiche

Schnittstellen wie drei USB 3.0,

HDMI und USB-B-Input, sowie

eine optionale Frontkamera, die

beispielsweise eine sichere Nutzer-

Authentifizierung ermöglicht und

durch einen NFC-Leser ergänzt

wird. Wichtig und sehr nützlich ist

außerdem ein integriertes LED-

Leselicht an der Unterkante des

Bildschirms, das es den Pflegekräften

ermöglicht, nachts beispielsweise

die richtige Medikamentenschachtel

zu öffnen, ohne

eine störende Lichtquelle anzuschalten.

◄


37


Wheel-on-Display: Innovative Kombination

aus Touchscreen und Encoder

Data Modul erweitert sein Touchscreen-Portfolio um die Eingabelösung Wheel-on-Display (WoD).

Diese Technologie kombiniert die Vorteile eines Encoders mit der Flexibilität moderner Touch-Technologie.

Besonders in Bereichen, in denen

eine ablenkungsfreie Bedienung

erforderlich ist, sorgt das haptische

Feedback für mehr Sicherheit und

eine komfortable Nutzerführung.

Flexibles Design

für vielfältige Anwendungen

Ein besonderes Highlight ist das

variable Design des Wheel-on-Display.

Auf der embedded world 2025

wurden erste unterschiedliche Varianten

präsentiert – als klassisches

Wheel sowie in einer Donut-Version.

Viele weitere Designs werden

bald folgen.

Breites

Anwendungsspektrum

Durch die Kombination aus Touchscreen

und Encoder eröffnet das

Wheel-on-Display eine Vielzahl an

neuen Anwendungspotenzialen, beispielsweise

für:

• Medizintechnik – Präzise Steuerung

mit haptischer Rückmeldung

• Industrie & Maschinensteuerung

– Zuverlässige Bedienung

in herausfordernden Umgebungen

mit Handschuhen oder vibrationsbedingten

Einflüssen

DATA MODUL AG

www.data-modul.com

Intuitive Steuerung mit haptischem

Feedback: Das Wheel-on-

Display dient als zentrales Bedienelement

und ermöglicht eine intuitive

Steuerung aller Hauptfunktionen.

Die individuell anpassbare Benutzeroberfläche

kann flexibel konfiguriert

werden, um eine optimale

Nutzererfahrung zu bieten. In Kombination

mit den bewährten Vorteilen

eines PCAP-Touchscreens entsteht

eine innovative Steuerungs lösung,

die sowohl taktile Rückmeldung als

auch vielseitige Interaktionsmöglichkeiten

bietet.

Einfache Integration

und verbesserte

Nutzererfahrung

Die Wheel-on-Display-Einheit

kann nahtlos in bestehende Endanwendungen

integriert werden, ohne

das Gerätedesign grundlegend zu

verändern oder gar das Coverglas

durchbrechen zu müssen. Modernste

Touchcontroller-Technologie ermöglicht

die perfekte Verbindung

von Touch- und Drehsteuerung,

wodurch sich neue Gestaltungsmöglichkeiten

im GUI-Design für

den Kunden ergeben.

• Automotive & E-Mobilität –

Intuitive und sichere Interaktion,

ideal für moderne Fahrzeug-HMIs

• Gaming & Entertainment –

Erweiterte Steuerungsmöglichkeiten

für immersive Nutzererlebnisse

• Smart Building & Home Automation

– Komfortable und intuitive

Bedienung für moderne und

stylische Steuerungssysteme im

Wohn- und Gebäudemanagement

◄

Hygienetastatur mit praktischem Magnetsystem

tastaturen.com stellt mit der Very Cool Flat

MagFix eine neue Tastatur aus der Cool-Serie

vor: Die Hygienetastatur punktet mit integrierten

Magneten, die auf feuchten, magnetisch affinen

Oberflächen ein Verrutschen des Gerätes

vermeiden. Sowohl die Tastatur als auch der

Schutzbezug sind abwaschbar und widerstehen

den meisten gängigen Desinfektionsmitteln.

Der Schutzbezug kann im Autoklav oder

Thermodesinfektor für maximale Hygieneanforderungen

sterilisiert werden. Er hat ein

leichtes Relief, sodass sich die Finger auf der

Oberfläche schnell zurecht finden. Für einen

frischen und sauberen Look und zum einfachen

Erkennen von Verunreinigungen wird

die Very Cool Flat in einer hygienisch weißen

Ausführung geliefert. Die USB-Tastatur eignet

sich ideal für den Einsatz in hygienesensiblen

Bereichen, wie Klinik, Krankenhaus, Apotheke,

Arztpraxis oder anderen sterilen Umgebungen.

Sauber!

Um dem Reinigungsprotokoll zu entsprechen,

können sowohl die Tastatur als auch

der Bezug eingetaucht, abgespült, besprüht,

mit Wasser und Seife abgewischt und auch

mit zugelassenen Reinigungsmitteln gereinigt

werden. Der passende Schutzbezug verhindert

das Eindringen von Bakterien zwischen

den Tasten.

Praktische Verkabelung

Die Tastatur lässt sich einfach installieren:

Neben einem 45 cm langen USB-Kabel, das

in vier Richtungen geführt werden kann, wird

ein 150 cm langes Verlängerungskabel mitgeliefert.

Das Kabel verfügt über doppelte

Kabelzugentlastung und sorgt so für maximale

Nachhaltigkeit. Gut geeignet für den Einsatz in

Bereichen mit maximalen Anforderungen an

sterile Umgebungen.

GeBE Computer & Peripherie GmbH

www.tastaturen.com


Sensoren

Flexibler Kraftsensor –

Präzision trifft Innovation

abj-sensorik.de

Robotik. Matrix. Joystick. HMI. - Das Kraftsensorsystem

der Delfa Systems GmbH kombiniert innovative

Materialien mit intelligenter Elektronik und bietet

vielseitige Einsatzmöglichkeiten für moderne Anwendungen.

Die einzigartigen Eigenschaften des Kraftsensorsystems

von Delfa Systems machen den Sensor

zu einer idealen Lösung für zahlreiche Branchen

und Anwendungen.

Hauptmerkmale und Vorteile:

• Flexibilität und Anpassungsfähigkeit: Die gummiartige

Struktur ermöglicht die Befestigung auf

Oberflächen beliebiger Form – ob gerade, gebogen

oder unregelmäßig. Selbst die Montage an

Gelenken und Scharnieren eines Greifers ist problemlos

möglich.

• Schutz empfindlicher Objekte: Die weiche

Beschaffenheit des Sensors schützt zerbrechliche

oder empfindliche Objekte, was ihn ideal

für Anwendungen in der Robotik und Automatisierung

macht.

Halle 1, Stand 1-221

DELFA Systems GmbH

info@delfasys.de

www.delfasys.de

• Geringes Gewicht und kompaktes Design: Der

Sensor ist ultraleicht und kompakt, was die Integration

in bestehende Systeme erleichtert und

ihn besonders für mobile Anwendungen geeignet

macht.

• Intelligente Elektronik: Ausgestattet mit digitalen

IOs, analogem Ausgang und/oder digitaler

Kommunikation, bietet der Sensor maximale Flexibilität

bei der Integration in verschiedene Steuerungssysteme.

• Kein zusätzlicher Messverstärker erforderlich:

Die integrierte Elektronik spart Platz und reduziert

den Installationsaufwand.

Erweiterte Anwendungsbereiche:

Neben den bereits genannten Einsatzmöglichkeiten

gibt es weitere spannende Anwendungen, die durch

die Eigenschaften des Sensors ermöglicht werden:

• Matrixsensorik: Dank seiner Flexibilität und gummiartigen

Struktur eignet sich der Sensor hervorragend

für den Aufbau von Matrixsensoren, die

großflächige Kraftmessungen ermöglichen. Dies

ist besonders in der Robotik oder bei der Überwachung

von Druckverteilungen relevant.

• Joysticks und Eingabegeräte: Die weiche und

flexible Sensorik kann in Joysticks oder anderen

Eingabegeräten integriert werden, um präzise und

intuitive Steuerungen zu ermöglichen. Dies eröffnet

neue Möglichkeiten für Anwendungen in der Medizintechnik,

Gaming oder industriellen Steuerung.

• Medizintechnik und Wearables: Die Anpassungsfähigkeit

des Sensors macht ihn ideal für

tragbare Geräte, die Druck- oder Kraftmessungen

am menschlichen Körper durchführen, z. B. in

der Rehabilitation oder Überwachung von Vitalparametern.

Zusätzliche Vorteile: abjoedden.de

• Kosteneffizienz: Die innovative Technologie basiert

auf dielektrischen Elastomeren, die im Vergleich

zu herkömmlichen Systemen erhebliche Kosteneinsparungen

ermöglichen.

• Zukunftssicherheit: Der Sensor ist Teil der Delfa-

Plattformtechnologie, die auf die Entwicklung intelligenter

und innovativer Sensor lösungen ausgerichtet

ist. ◄

SM34

WEGAUFNEHMER

Autoklavierbar

10 mm dick,

Messweg bis 20 mm

Variable Betriebsspannung,

variable Ausgänge

Kundenspezifische Fertigung

auch in kleinen Stückzahlen

Fragen?

Anfrage@abj-sensorik.de


Sensoren

Individuelle Sensorlösungen

oft günstiger als Umbauten

Extrem flacher Sensor zur Erfassung kleinster Kräfte für Messungen

des Augeninnendrucks, alle Bilder © burster

Was nicht passt,

wird passend gemacht

Im Sondermaschinenbau oder

bei der Um-, Auf- und Nachrüstung

bestehender Maschinen und Anlagen

passen handelsübliche Sensoren

oft nicht an der vorgesehenen

Stelle. Abhilfe schafft ein Service

des Sensorspezialisten burster: In

der Abteilung MySensor können

alle Kraft-, Drehmoment-, Weg- und

Drucksensoren aus dem Portfolio

nach Vorgaben der Anwender einsatzgerecht

angepasst oder kundenindividuell

neu konstruiert werden.

Klingt aufwändig, ist aber meist

günstiger, als die Anlagen selbst für

den Einsatz von Standardsensoren

umzubauen.

burster präzisionsmesstechnik

gmbh & co kg

info@burster.de

www.burster.de

Optimale Messwerte

Zudem spart das Vorgehen Zeit

und garantiert optimale Messwerte.

Der Umbau beginnt mit einer Machbarkeitsanalyse,

bei der CAD-Daten

ausgewertet werden. Per Video

begutachten die Sensorexperten

gegebenenfalls das Gerät, um die

bestmögliche Stelle für eine Kraftoder

Drehmomentmessung zu finden

und stimmen dann die Vorgehensweise

ab. Nach der Analyse

wird ein Prototyp gefertigt, vom

Anwender getestet, evaluiert und

dann in Serie gefertigt.

Werkstoffe

Als Werkstoffe stehen Aluminium

oder Edelstahl zur Verfügung. Sie

decken eine Vielzahl von Einsatzanforderungen

ab und eignen sich

für besondere Anforderungen beispielsweise

in Hygienebereichen

oder der Medizintechnik. Bei Bedarf

können Dehnungsmessstreifen zur

Aufnahme von Kräften auch direkt

in Kundenteile integriert werden.

Sonderbauform preiswerter

– wie geht das?

Spezialanfertigungen sind kostenintensiv

und daher unerwünscht.

Oft genügt jedoch eine Anpassung

des Sensordesigns, um einen

mechanischen Umbau der Maschine

zu vermeiden. Das spart Zeit und

Geld. Die Bandbreite der Möglichkeiten

ist dabei groß: Gehäusevariationen

mit verändertem Innenoder

Außendurchmesser, Absätze

oder Flansche bzw. Einstiche am

Gehäuse, geänderte (Durchgangs-)

Bohrungen für versenkte Schraubenköpfe

reichen in einigen Anwendungen

aus, damit der Sensor passt.

Manchmal sind vollvergossene Sensorkörper

gefragt, um das Eindringen

von Fremdpartikeln beim Spritzguss

zu vermeiden.

Beispiele Kraftfahrzeug

und Kranausleger-LKW

Ein Beispiel findet sich im Kraftfahrzeug,

wo für die Kraftmessung

am Bedienpedal ein Sensor mit

besonders flacher Bauform benötigt

wird. Aber auch kompliziertere

Anwendungen können mit MySensor

schnell umgesetzt werden. Die

Bestimmung des Schwerpunktes

eines Kranausleger-LKW erfordert

Unempfindlichkeit gegen Vibration

und Stoß sowie eine integrierte Low-

Vollvergossener Sensorkörper zur

Vermeidung des Eindringens von

Fremdpartikeln beim Spritzguss

Verschiedene projektspezifische Sensoren, beispielsweise

zur Messung von Kräften und Drehmomenten

Power-Elektronik und höchste Zuverlässigkeit

durch eine vollvergossene,

lasergeschweißte Ausführung. Die

Unempfindlichkeit gegenüber Seitenlasten

wird durch acht Dehnungsmessstreifen

sichergestellt.

Messung

des Augeninnendrucks

Ein weiteres komplexes Applikationsbeispiel

findet sich bei der

Messung des Augeninnendrucks.

Hier müssen kleine Kräfte bei geringer

Temperaturdrift gemessen werden),

was durch die Entkopplung des

Sensorkörpers des „Kontaktglas-

Dynamo meters“ gelang. ◄


Sensoren

Präzision in sechs Dimensionen:

6D Kraft-Momenten-Sensoren

für Robotik & Medizintechnik

Lösung zur simultanen Erfassung von Kräften

und Momenten in allen sechs Freiheitsgraden.

Diese hochentwickelten Sensoren ermöglichen

eine exakte Kraft- und Drehmomentmessung

und eröffnen damit neue Möglichkeiten

für anspruchsvolle Anwendungen in der

Industrie und im medizinischen Bereich.

• Höchste Präzision:

Genaue Messung aller sechs Kraft- und

Momentenkomponenten.

• Kompakte Bauweise:

Optimiert für den Einsatz in platzkritischen

Anwendungen.

• Hohe Zuverlässigkeit:

Robuste Bauweise für den dauerhaften

Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen.

• Individuelle Anpassung:

Maßgeschneiderte Lösungen für

spezifische Kundenanforderungen.

In der modernen Robotik und Medizin technik

spielen präzise Messsysteme eine zentrale

Rolle. Die 6D-Kraft-Momenten-Sensoren von

ME-Meßsysteme bieten eine zuverlässige

Halle 1, Stand 1-331

ME-Meßsysteme GmbH

info@me-systeme.de

www.me-systeme.de

Induktiv Encoder-Chip

Posics Induktiv Encoder Chip

ID4506L ist die richtige Lösung,

wenn ein robuster Encoder auf

kleinstem Raum integriert werden

soll.

Posic erweitert seine Produkt-

Palette mit einem induktiven

Encoder-Chip in einem winzigen

SMD-Gehäuse von nur 5 x 6 mm.

Der ID4506 hat eine 2x höhere

Geschwindigkeit und einen geringeren

Jitter als sein Vorgänger.

POSIC SA

info@posic.com

www.posic.com

Die Auflösung ist bis 0,02 µm

programmierbar, die Maximalgeschwindigkeit

bis 64 m/s.

Encoder und Maßstab haben

eine Gesamtbauhöhe unter 2 mm

und sind beide unempfindlich gegenüber

starken Störmagnetfeldern.

Damit ist dieser Lineargeber

hervorragend geeignet für

Anwendungen mit engen Einbau-

Verhältnissen, so wie Linearantriebe,

XY-Tische, Nanostages,

Bestückungsautomaten, Elektrowerkzeuge

und viele weitere

Anwendungen in der Automatîsierung,

Robotik, Medizintechnik

und Elektro mobilität. Der ID4506

Induktiv Encoder Chip, Maßstäbe

und Evaluationskit sind über die

POSIC-Website erhältlich. ◄


41

Messtechnik

Testen und Evaluieren funkbasierter Kommunikation

in medizinischen Einrichtungen und Anwendungen

Bild 1: 2,4-GHz-Kanalkonfiguration und Kanalbandbreite

In medizinischen Einrichtungen

müssen große Datenmengen – von

Bildern bis hin zu Text – verwaltet

werden, was zu einer erhöhten

Nachfrage nach effizienter Datenverwaltung,

schnellerer Weitergabe

und Koordination medizinischer

Informationen sowie verbesserter

Kommunikation zwischen medizinischen

Fachkräften innerhalb und

außerhalb dieser Einrichtungen führt.

Um diesen Anforderungen

gerecht zu werden, digitalisieren

medizinische Einrichtungen ihre

Verwaltung und Daten und führen

funkbasierte Kommunikation über

Wireless LAN (WLAN) und Bluetooth

ein.

• Bluetooth eignet sich mit seinen

Energiesparfunktionen für Geräte,

die von Patienten getragen werden,

und für medizinische Geräte, die

kleine Datenmengen senden und

empfangen. Beispiele sind Pulsoximeter,

Blutdruckmess geräte,

Thermometer, Elektrokardiographen

(EKG) und Elektroenzephalographen

(EEG).

Autor

Kazuichi Ichikawa

Assistant Manager

Anritsu

www.anritsu.com

• WLAN bietet schnelle Datenkommunikation

zur Übertragung von

Bildern und Videos, ideal für Endoskope

und Röntgengeräte.

• Wireless Medical Telemetry

System: Eine weitere Technik,

die in medizinischen Einrichtungen

eingesetzt wird, ist

das Wireless Medical Telemetry

System (WMTS). Es verwendet

dedizierte Frequenzbänder, um

Funkstörungen zu minimieren.

Das System überwacht wichtige

Patientendaten wie Herzfrequenz

(EKG), Atemfrequenz, Körpertemperatur

und Blutsauerstoffgehalt

von Krankenhauspatienten

auf einem zentralen Monitor in

der Krankenpflegerstation. Die

Geräte senden Funksignale an

ein Antennen system im Patientenzimmer,

das die Daten dann zur

Anzeige an den zentralen Monitor

weiterleitet.

Probleme

bei der Kommunikation

Medizintechnischer Geräte

Die funkbasierte Kommunikation

ist ideal für Patienten, die Sensoren

zur Erfassung biometrischer Daten

tragen. Die Verkabelung für die Datenübertragung

erübrigt sich, und

das Einrichten, Hinzufügen oder Verlegen

von Geräten wird erleichtert.

Es können jedoch Probleme wie

Kommunikationsausfälle und langsame

Geschwindigkeiten auftreten.

• Überschneidung von Funkkanälen:

Ein Problem bei WLAN

ist die Überschneidung von Funkkanälen,

die von mehreren Geräten

genutzt werden. Von den für

WLAN verwendeten Frequenzbändern

wird das 2,4-GHz-Band

von den meisten Geräten unterstützt

(Bild 1). 13 Kanäle werden

in 5-MHz-Intervallen von 2.412

bis 2.472 MHz festgelegt. Da die

Kanalbandbreite 20 MHz beträgt,

können nur drei Kanäle in 5-Kanal-

Intervallen verwendet werden, um

Störungen durch benachbarte

Kanäle zu vermeiden, z. B. 1-, 6-

und 11-Kanal. Darüber hinaus können

in einer medizinischen Einrichtung

Störungen auch durch Geräte

in den darüber und darunter liegenden

Stockwerken auftreten.

• Anzahl der Geräte steigt: Ein

weiterer Punkt ist die zunehmende

Anzahl von Geräten, die auf WLAN

angewiesen sind. In medizinischen

Einrichtungen gibt es eine große

Anzahl von WLAN-Geräten, einschließlich

der von Ärzten und Mitarbeitern

verwendeten PCs und

Tablets. Patienten bringen ebenfalls

Geräte wie Smartphones und

tragbare Spielekonsolen mit, die

Funkstörungen verursachen oder

das Netzwerk überlasten können.

Zu viele Geräte im Netzwerk führen

zu Schwierigkeiten beim Aufbau

einer Funkverbindung und zu

langsamen Kommunikationsgeschwindigkeiten.

• Zu schwaches Funksignal: Das

häufigste Problem bei WMTS ist,

dass keine Funkverbindung hergestellt

werden kann, weil das

Funksignal zu schwach ist. Ursachen

sind eine niedrige Batteriespannung

im Sender, eine

falsche Antennenposition, Störungen

durch andere funkbasierte

Geräte oder Rauschquellen und

eine Dämpfung des Signals aufgrund

von Anbauten und Änderungen

der Anordnung usw.

Probleme

bei der funkbasierten

Kommunikation erkennen

Kommunikationsprobleme treten

in medizinischen Einrichtungen

hauptsächlich aufgrund von Interferenzen

und Dämpfung auf, die zu

Fehlfunktionen oder Kommunikationsunterbrechungen

bei medizintechnischen

Geräten führen können.

Da dies die Sicherheit der

Patienten gefährden kann, ist es

wichtig, die Ursachen solcher Probleme

zu ermitteln und zu beheben.

Funkbasierte Kommunikation wird

durch die Einhaltung bestimmter

Prozesse zum Erfolg:

• Überprüfen Sie mit einer einfachen

Messung die Stärke der

Funkwelle. In einem WLAN wird

auch die Anzahl der Zugangspunkte

überprüft, die die Daten

empfangen können.

• Bei Funksignalen, die nicht stark

genug sind, kann die Signalstärke

durch eine Neuanordnung der

Funkausrüstung oder eine Positionsänderung

von Objekten, die

als Hindernisse für die Funkausbreitung

wirken könnten, verbessert

werden.

• Bestehen die Probleme trotz ausreichender

Signalstärke weiterhin,

liegt vermutlich eine Störung vor.

Mit einem Spektrumanalysator

lassen sich potenzielle Störungen

identifizieren und nach deren

Quelle suchen.

• Nachdem die Störungsquelle identifiziert

wurde, sollte überlegt werden,

wie sich das Problem beheben

lässt.

Einfache Messmethode

Ein Beispiel für eine einfache

Messmethode, die auf kostenloser

Software zur Überprüfung der WLAN-

Signalstärke basiert, ist in Bild 2

dargestellt. Jede Wellenform ist mit

einem Netzwerknamen (SSID) und

einem Funkkanal verknüpft.

Für WMTS-Anwendungen ist

der zentrale Monitor des WMTS

mit einer einfachen Spektrumanalysator-Funktion

ausgestattet, die

die Messung der Stärke empfangener

Funksignale ermöglicht.

Wird die Funksignalstärke in

einem WLAN oder WMTS nach den

Ergebnissen einfacher Messungen

als ausreichend befunden, aber

es bestehen weiterhin Kommunikationsprobleme,

ist davon auszugehen,

dass die Ursache in

Störungen durch Funkwellen liegt,

die von anderen Geräten ausgestrahlt

werden.


Messtechnik

1

2

Bild 2: Beispiel für die Messung der

Funkwellenumgebung eines WLANs

mithilfe kostenloser Software. Die

Höhe der Wellenform repräsentiert die

Signalstärke (1). Die Überschneidungen

zeigen, dass mehrere WLAN-Signale die

gleichen/naheliegende Kanäle nutzen

(2). Eine geringe Signalstärke oder sich

überlappende Signale können zu einer

verminderten Kommunikationsqualität

führen.

Störungen und ihre Quellen

identifizieren

Durch die Kombination eines

Spektrumanalysators mit Antennen,

die für das zu messende Funkfrequenzband

ausgelegt sind, können

zusätzlich zu WMTS- und WLAN-

Signalen auch Funksignale erkannt

und visualisiert werden, die Störungen

im gleichen Frequenzband

verursachen.

Ist die Funkstärke ausreichend,

die Kommunikation jedoch beeinträchtigt,

wird ein Echtzeit-Spektrumanalysator

(RTSA) verwendet,

um vorübergehende und sofortige

Funkfrequenzänderungen an

dem Ort zu erfassen, an dem das

Funkproblem aufgetreten ist. Das

Gerät überprüft die Signalstärke

als auch die Störungen. Mehrere

Messungen zu unterschiedlichen

Zeiten sind erforderlich, da die

Funkausbreitungsbedingungen je

nach Wochentag, Tageszeit und

ob Türen geöffnet oder geschlossen

sind, variieren.

Im Beispiel in Bild 3 werden

Signale auf den Kanälen 1, 3, 6 und

8 des WLAN beobachtet, aber drei

dieser Kanäle werden von anderen

stärkeren Funkwellen überlagert.

Steile Spitzen aufgrund von Bluetooth-Geräten

und Funksignalen

unbekannter Herkunft im höheren

Frequenzbereich sind vorhanden.

Diese anderen Funksignale können

als problematisch angesehen

werden, insbesondere wenn die

WLAN-Ausrüstung an einen anderen

Ort gebracht werden kann, wo

diese anderen Funksignale verschwinden

oder abgeschwächt

werden und sich die Kommunikation

verbessert.

Störbereich eingrenzen

Sobald das Vorhandensein von

Störwellen bestätigt ist, kann ein

Rollwagen mit einem batteriebetriebenen

Spektrumanalysator und

einer auf die Frequenz der zu messenden

Funksignale abgestimmten

Antenne verwendet werden, um den

Bereich einzugrenzen, in dem die

Störung auftritt. Ein Laptop wird zur

Steuerung der Messsequenz und

zur Aufzeichnung der Ergebnisse

verwendet. Der Rollwagen wird entsprechend

dem Grundriss der Station

bewegt, um die Störungsstärke

an mehreren Punkten zu messen.

Da sich die Quelle möglicherweise

nicht auf derselben Etage befindet,

werden Messungen auf den darüber-

und darunterliegenden Etagen

sowie in angrenzenden Gebäuden

durchgeführt.

Bild 3: Beispiel für Funksignalbedingungen, die mit einem RTSA gemessen wurden.

Störquelle identifizieren

Die Störquelle lässt sich durch

Ausrichten einer stark gerichteten

Antenne in verschiedene Richtungen

identifizieren. Einige Spektrumanalysatoren

verfügen über eine

Funktion, die die Stärke des empfangenen

Funksignals durch Ton

(Tonhöhe und Lautstärke) anzeigt,

sodass eine effiziente Suche nach

der Quelle ohne Bildschirm oder

Daten möglich ist. Die Störquelle

kann validiert werden, indem sie

ausgeschaltet oder mit einer leitfähigen

Folie abgedeckt wird, um zu

sehen, ob die Störung verschwindet.

Zukunftsaussichten

für die funkbasierte

Gesundheitsversorgung

Die Standards für Funkverbindungen

werden ständig weiterentwickelt,

um höhere Geschwindigkeiten

und Kapazitäten zu ermöglichen.

So werden Geräte, die Wi-Fi

6E und Wi-Fi 7 entsprechen, kürzere

Übertragungszeiten für medizinische

Daten und die Echtzeitüberwachung

hochpräziser Bilder

ermöglichen. Schnelles 5G mit niedriger

Latenzzeit in Kombination mit

schnellerem WLAN wird die Entfernungsbeschränkungen

überwinden,

mit denen medizinische Geräte und

Dienste konfrontiert sind.

Ausbau der Telemedizin

Die Kombination von 5G-Mobilfunk

mit kabelgebundener Glas faser

ermöglicht den Austausch hochauflösender

Bilder (4K/8K) in Echtzeit

und trägt so zum Ausbau der Telemedizin

bei. Mit dieser Technik lassen

sich dann auch Videos von Patienten

während eines Nottransports

austauschen, was eine bessere medizinische

Versorgung in abgelegenen

Gebieten ermöglicht. Es wurden auch

Bild 4: Echtzeit-

Spektrumanalysatoren von Anritsu

Demotests für Fernoperationen mit

Robotern begonnen, die den eigentlichen

Eingriff durchführen.

VR, AR, MR

Mit schnellerer Funkkommunikation

werden auch virtuelle, erweiterte

und gemischte Realität (VR,

AR, MR) häufiger eingesetzt. Diese

Techniken, die zusammen als XR

bezeichnet werden, können für medizinische

Untersuchungen, Ausbildung,

chirurgische Unterstützung

und Rehabilitation eingesetzt werden.

So kann AR/XR die Positionen

tatsächlicher Organe und Blutgefäße

von Patienten bestätigen, die

durch CT und andere diagnostische

Bildgebungsgeräte ermittelt wurden,

um die Effizienz chirurgischer Eingriffe

und Ausbildungsmaßnahmen

zu verbessern.

Fazit

Störungen sind ein großes Problem,

das bei der Entwicklung von

funkbasierter Netzwerke für medizinische

Anwendungen berücksichtigt

werden muss. Mit dem Fortschritt

der Funktechnik und der zunehmenden

Überlastung des Spektrums

werden Interferenzprobleme immer

schwerwiegender und müssen durch

umfangreiche Tests und sorgfältige

Planung gemildert werden.

Als wesentlicher Bestandteil der

IT-Infrastruktur einer medizinischen

Einrichtung wird die Funkkommunikation

in Zukunft die Einführung

von Technik erfordern, die schnelle,

zuverlässige und stabile Verbindungen

über kurze und lange Distanzen,

geringe Latenzzeiten, umfassende

Sicherheit, hohe Datenraten

und Echtzeit-Video ermöglicht.◄


43

Bildverarbeitung

Autarke Diagnostikbrille –

dank MIPI Kameras und Embedded Vision

Die Diagnostik-Brille Merlin von Zeisberg ermöglicht weltweit erstmals

kabellose Video-Kopf-Impulstests, unabhängig von einem externen PC.

Bilder © Zeisberg / Vision Components

Autor:

Jan-Erik Schmitt

Vice President of Sales

Vision Components

info@vision-components.de

www.vision-components.de

Das nach eigenen Angaben weltweit

erste kabellose kombinierte

Video-Kopfimpuls und Video-Okulografie-System

„Merlin“ der Zeisberg

GmbH verbessert die Gleichgewichtsdiagnostik

für Arztpraxen,

Kliniken und Forschungseinrichtungen.

Möglich machen das VC

MIPI Kameras und die Datenverarbeitung

direkt auf der Brille.

Das Zusammenspiel

von Gleichgewichtsorgan

und Augen messen

Das menschliche Gleichgewicht

basiert auf einem komplexen

Zusammenspiel mehrerer Sinne und

Organe, gesteuert vom Gleichgewichtsorgan.

Dieses Vestibularisorgan

sitzt im Innenohr und besteht

unter anderem aus drei Bogengängen,

die im 90°-Winkel zueinander

stehen. Sie erkennen zum Beispiel

eine schnelle Drehbewegung des

Kopfes und leiten die Information

an das Gehirn weiter. Der Körper

reagiert auf die rotatorischen Reize

unter Anderem mit schnellen Augenbewegungen

und ermöglicht so stabile

Bilder auch in der Bewegung.

Video-Okulografie-Systeme werden

von Ärzten, Kliniken und in der

Forschung eingesetzt, um dieses

Zusammenspiel von Kopfbewegung

und Augenreaktion zu messen.

Ein klassisches Verfahren ist

dabei der Video-Kopf-Impulstest, bei

dem der Untersucher den Kopf des

Patienten fixiert und dreht. Kameras

zeichnen dabei die Augenbewegung

auf. Die Schnelligkeit der

Augenreaktion und Sprünge in der

Nachstellbewegung – die sogenannten

Sakkaden – geben Aufschluss

über Beeinträchtigungen und die

betroffenen Bogengänge.

Extrem kurze und schnelle

Sakkaden aufzeichnen

Es gilt 10 Millisekunden schnelle

Augenbewegungen mit 500 Bildern

pro Sekunde zu erfassen. Eine

Herausforderung ist es dabei, die

mit 10 - 20 Millisekunden Dauer

extrem kurzen und schnellen Sakkaden

aufzuzeichnen. Herkömmliche

Testverfahren arbeiten mit

einer Framerate von 100 bis 200 fps.

Selbst bei 200 fps liegen dabei fünf

Millisekunden zwischen zwei Bildern.

Sakkaden können hier leicht

übersehen werden und die geringe

Auflösung ermöglicht nur eine ungenaue

Diagnostik.

Diagnostikbrille Merlin

Mit der neuen Diagnostikbrille

Merlin hat die Zeisberg GmbH ein

System entwickelt, das mit einer

Framerate von 500 Bildern pro

Sekunde eine bis zu fünf mal höhere

Auflösung bietet. Es verbessert die

Messergebnisse und macht zudem

die Durchführung des Video-Kopf-

Impulstests einfacher und sicherer.

Das Unternehmen aus Metzingen

ist auf die Entwicklung und Herstellung

von Geräten für die Hör- und

Gleichgewichtsdiagnostik spezialisiert

und bereits in zweiter Generation

an der Entwicklung von Geräten

für HNOs und Gleichgewichtstechnik

beteiligt.

Die Anforderung:

Unabhängig

von PC und Labor

Generell gibt es Video-Okulografie-Systeme

bereits seit über

30 Jahren. Dabei arbeiten die etablierten

Systeme jedoch kabelgebunden:

Sie sind nur im Labor und

an einen externen PC angeschlossen

einsetzbar. Das erschwert die

Durchführung des Tests. Hinzu

kommt, dass zwar eine Messung

der Kopfbewegung über Gyroskope

und Beschleunigungsdaten

erfolgt, Angaben zur Kopfstellung

und -bewegung im Raum jedoch

Mit einer Bildaufnahme-Geschwindigkeit von 500 fps macht

die Diagnostikbrille auch extrem kurze und schnelle Augen- und

Kopfbewegungen mit hoher Genauigkeit sichtbar.


Bildverarbeitung

Ein Embedded Vision System mit Raspberry Pi Compute Module 4 und

VC MIPI Kameras hat die Entwicklung der Medizintechnik-Brille in nur

15 Monaten ermöglicht.

fehlen. Das ist für einige Testverfahren

problematisch und kann die

Testergebnisse verfälschen.

Fusion der Sensordaten

Um diese zusätzlichen Daten

bereitstellen zu können, arbeitet

die Merlin-Brille mit einem neuartigen

und komplexen Verfahren

zur Fusion der Sensordaten. Die

dabei entstehenden 4-dimensionalen

Vektor- Informationen geben

Aufschluss über die Stellung der

Chips – und damit der Brille – im

Raum. „Wir wollten eine Diagnostikbrille

entwickeln, die ohne Kabel

auskommt und unabhängig eingesetzt

werden kann. Das vereinfacht

die Testverfahren enorm

und erlaubt den Einsatz außerhalb

eines Labors“, sagt Sven Zeisberg,

der das Gerät gemeinsam mit Vera

Spöttl-Zeisberg entwickelt. „Merlin

ermöglicht außerdem erstmals ein

Head- und Eye-Tracking in einem

Medizinprodukt. Damit erhält der

Untersucher eine nie dagewesene

Unterstützung bei der Durchführung

der Tests und ein direktes

Feedback.“

MIPI-Kameras mit 500 fps

und Global Shutter

Neben der autarken Einsetzbarkeit

war eine verbesserte Aufnahmegeschwindigkeit

und Bildqualität

wichtig für die Entwicklung

der Merlin-Brille. „Wir haben

uns für VC MIPI IMX273 Kameras

entschieden, weil die eine extrem

schnelle Framerate von 500 fps

sowie mit ihrem Global-Shutter-

Verschluss eine Bildaufnahme

ohne Artefakte durch die Bewegung


ermöglichen“, so Sven Zeisberg.

„Wichtig waren uns außerdem

die MIPI CSI-2-Schnittstelle zum

Anschluss an das Raspberry Pi Prozessorboard

sowie die hohe Qualität

und Langzeitverfügbarkeit. Bei

all diesen Punkten haben uns die

Kameras von Vision Components

überzeugt – ebenso wie die Unterstützung

des Teams bei der Integration.“

Hinzu kommt, dass die

ultra-kompakten VC MIPI-Kameras

ohne weitere Anpassungen in

das Gehäuse der Brille integriert

werden konnten. Der Einsatz von

Standardkomponenten spart Aufwand

und reduziert die Kosten für

das Serienprodukt.

Nur 15 Monate

Entwicklungszeit

Neben den Kameras war auch

das Gesamtsystem für die Erfassung

und Verarbeitung der Bilddaten

ausschlaggebend, um die

kompakte, leichte und energieeffiziente

Diagnostikbrille bauen zu können.

Dabei war das Raspberry Pi

Compute Module 4 als Prozessorboard

gesetzt, weil dessen Entwicklungsumgebung

und die zur Verfügung

stehenden Tools und Programme

eine schnelle Implementierung

der Anwendung ermöglichten.

Insgesamt dauerte die Entwicklung

vom Konzept bis zum ersten Prototyp

der Diagnostikbrille lediglich

15 Monate.

Sven Zeisberg: „Vision Components

passte die Treiber für die

MIPI-Kameras an, sodass wir beide

Kameras simultan verwenden können

und ein externer Trigger unterstützt

wird, der die Bildaufzeichnung

mit den Daten der verbauten

Gyroskope synchronisiert. Das perfekte

Zusammenspiel der Kameras

mit dem Rasperry Pi und die zur Verfügung

gestellten Treiber haben die

schnelle Entwicklung zur Serienreife

möglich gemacht.“ Auch beim

Gehäuse setzt Zeisberg auf innovative

Verfahren: Hier kommt ein spezielles,

3D-gedrucktes Gehäuse zum

Einsatz, das dank einer speziellen

Oberflächenbeschichtung von der

FDA für die Verwendung in Medizintechnik-Produkten

freigegeben ist.

Neue Möglichkeiten für die

Gleichgewichts-Diagnostik

Die Merlin-Diagnostikbrille ist völlig

autark einsetzbar. Dabei erfolgt

die Interpretation der Daten über

Video4Linux und direkt im Betriebssystem

des Raspberry Pi. Dieser

überträgt die Ergebnisse zur Visualisierung

des Befunds, Speicherung

und Auswertung per WLAN

an einen PC oder ein Mobilgerät.

Dort erfolgt auch die Verwaltung

der Patientendaten. Gleichzeitig

können die Messergebnisse

per MQTT auch in Echtzeit übertragen

und z. B. in Matlab importiert

werden. Das ermöglicht umfassende

Auswertungen und die Entwicklung

eigener, weiterführender

Applikationen.

Keine Fixierung

Eine weitere Besonderheit des

Video-Okulografie-Systems ist,

dass die Optik nicht mechanisch

an den Patienten angepasst werden

muss und der Kopf des Patienten

nicht mittels Kinn- oder Stirnauflage

fixiert wird. Stattdessen werden

Kopf- und Augenposition sowie

Kamerafokus mittels Mausklick auf

der kabellos verbundenen Steuersoftware

auf einem beliebigen PC

oder mobilen Endgerät adjustiert.

Einsatz in der Praxis

Aktuell ist die Zeisberg Merlin

Diagnostikbrille bei den ersten Kunden

in Arztpraxen und Kliniken im

Einsatz. Die CE-Kennzeichnung

als Medizinprodukt der Klasse I ist

bereits erfolgt und die FDA-Zulassung

für den US-Markt in Vorbereitung.

Hier wird eine Freigabe Anfang

2025 erwartet. Als Diagnostikverfahren

sind derzeit der weltweit erste

kabellose Video-Kopf-Impulstest

sowie die Aufzeichnung des Spontan-Nystagmus,

unkontrollierbarer

Augenbewegungen ohne äußere

Reize, implementiert.

Embedded Vision macht

Medizintechnik unabhängig

Die kabellose, autarke und mobile

Einsetzbarkeit der Merlin-Diagnostikbrille

eröffnet darüber hinaus weitere

neue Anwendungsmöglichkeiten,

die derzeit noch entwickelt

und erprobt werden.

Gleichzeitig lässt sich die Technologie

ebenso einfach und schnell

wie bei der Entwicklung der Merlin-

Brille auf weitere Medizin- und

Laborgeräte sowie in andere Branchen

und Industrien übertragen:

Embedded Vision Systeme auf

Basis von MIPI-Kameramodulen

und kompatiblen embedded Prozessorboards

ermöglichen es,

äußerst kompakte, energieeffiziente

und dank onboard-Datenverarbeitung

von externen PCs unabhängige

Geräte zu entwickeln.

Diese können direkt am Point-of-

Care und mobil eingesetzt werden

und ermöglichen umfassende Bildverarbeitungs-Anwendungen,

vom

Screening von Haut- und Gewebeproben

über die Bestimmung von

Laborwerten und die Erkennung

von Keimen bis hin zur Unterstützung

bildgebender Diagnoseverfahren

mit künstlicher Intelligenz. ◄

Für die hochauflösende, schnelle und verzerrungsfreie Bildaufnahme

kommen je nach Version der Brille ein oder zwei VC MIPI IMX273

Kameramodule mit Global Shutter zum Einsatz.

45

EMV

Richtlinie EN/IEC 60601-1-2 Edition 4.1

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)


Medizinprodukte müssen diese Prüfungen

bestehen, um sicherzustellen, dass sie nicht

durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt

werden und keine schädlichen Interferenzen

verursachen. Dies ist besonders wichtig

in Krankenhäusern und klinischen Umgebungen,

wo verschiedene elektronische Geräte in enger

räumlicher Nähe betrieben werden.

Änderungen und Aktualisierungen

Die aktuelle Version des Standards, die

Edition 4.1, wurde entwickelt, um auf die sich

ändernden Anforderungen in der Medizintechnik

und neue technologische Entwicklungen zu

reagieren. Diese Edition baut auf den Anforderungen

der vorhergehenden Edition 4.0 auf,

bringt jedoch mehrere wichtige Klarstellungen

und Anpassungen mit sich.

Die Norm EN/IEC 60601-1-2 ist ein internationaler

Standard, der allgemeine Anforderungen

an die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

von Medizinprodukten festlegt. EMV bezieht sich

auf die Fähigkeit eines Geräts, innerhalb einer

elektromagnetischen Umgebung ordnungsgemäß

zu funktionieren, ohne andere Geräte zu

stören (Störaussendung) oder selbst durch elektromagnetische

Störungen beeinträchtigt zu werden

(Störfestigkeit). Der Standard gehört zur

übergeordneten Normenreihe EN/IEC 60601,

welche die grundlegenden Sicherheits- und

Leistungsanforderungen an elektrische Medizinprodukte

regelt.

cetecom advanced GmbH

www.cetecomadvanced.com

Messgrößen und Testparameter

des EN/IEC 60601-1-2

Die EN/IEC 60601-1-2 beschreibt spezifische

Testmethoden zur Messung der elektromagnetischen

Verträglichkeit (EMV) und legt Grenzwerte

fest, um sicherzustellen, dass medizinische

Geräte zuverlässig funktionieren und

keine gefährlichen Interferenzen mit anderen

Geräten, wie etwa Kommunikationssystemen

oder lebenswichtigen Geräten, verursachen.

Zu den wichtigsten Messgrößen und Testparametern

gehören:

• Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen

Feldern: Es wird gemessen, wie

resistent ein Gerät gegen externe elektromagnetische

Felder ist, die von anderen Quellen

in der Umgebung erzeugt werden können.

• Abstrahlung elektromagnetischer Felder:

Hier wird geprüft, wie viel elektromagnetische

Strahlung das Gerät selbst erzeugt und ob

es die zulässigen Grenzwerte überschreitet.

• Entladungen durch elektrostatische Aufladungen

(ESD): Der Standard prüft, wie

gut ein Gerät elektrostatischen Entladungen

widersteht, die durch die Umgebung oder den

Nutzer verursacht werden können.

• Spannungseinbrüche und Unterbrechungen:

Diese Tests messen, wie das

Gerät auf Schwankungen in der Stromversorgung

reagiert, wie sie in realen Anwendungen

auftreten können.

Unterschiede zwischen

EN/IEC 60601-1-2 Edition 4.0

und Edition 4.1

Die wichtigste Neuerung in der Edition 4.1

besteht in der Klarstellung und Präzisierung

von Anforderungen, um die Implementierung

und Einhaltung des Standards zu erleichtern.

Im Vergleich zur Edition 4.0 sind keine grundlegend

neuen Anforderungen hinzugekommen,

jedoch wurden bestehende Punkte weiter detailliert.

Dazu zählen unter anderem:

• Die Prüfungen der leitungsgebundenen

Störaussendung sind bei der maximalen und

minimalen Bemessungs-Spannung des Prüflings

durchzuführen.

• Die leitungsgebundene HF-Einkopplung gem.

EN 61000-4-6 muss auf bestimmte Signalleitungen

(SIP/SOP) mit Leitungslängen > 1 m

angewendet werden. Zuvor galt das nur für

Leitungslängen > 3 m.

• Es wurden zusätzliche Anforderungen für

die Prüfung der Störfestigkeit gegenüber

Magnetfeldern im Nahbereich (IEC 61000-

4-39) ergänzt.

Fazit

Die Norm EN/IEC 60601-1-2, insbesondere

in ihrer aktuellen Edition 4.1, spielt eine zentrale

Rolle bei der Sicherstellung der elektromagnetischen

Verträglichkeit von Medizinprodukten.

Die Änderungen und Klarstellungen

in der neuen Edition tragen dazu bei, dass die


EMV

EMV- Anforderungen besser verstanden, angewendet

werden und in geänderten Situationen im

medizinischen Umfeld störungsfrei funktionieren

können. Durch die Aktualisierung auf Edition 4.1

erhalten Hersteller klarere Leitlinien und eine

verbesserte Grundlage für die Bewertung der

EMV ihrer Produkte – ein wesentlicher Schritt,

um die Sicherheit und Zuverlässigkeit moderner

Medizintechnik in verschiedenen Einsatzumgebungen

sicherzustellen. Die Anpassungen der

Edition 4.1 gegenüber der 4.0 zielen vor allem

auf eine genauere Definition und Interpretation

bestehender Anforderungen ab, ohne jedoch völlig

neue Anforderungen einzuführen. Dies bietet

den Herstellern die Möglichkeit, ihre Produkte

weiterhin auf Basis der bestehenden Grundlagen

zu entwickeln, jedoch mit klareren Leitlinien

für die Einhaltung des Standards.

Wer schreibt:

cetecom advanced ist ein global agierender

Test- und Zertifizierungsdienstleister sowie Teil

der RWTÜV-Gruppe. Er ist eine staatlich anerkannte

Prüfstelle, deren Labore weltweit für verschiedenste

Prüfungen akkreditiert sind. Mit

Prüfleistungen nach internationalen Regularien

hilft cetecom advanced dabei, elektrische/

elektronische Produkte international sicher auf

den Markt zu bringen.

Zudem übernehmen wir Produktzulassungen

in über 180 Ländern. Renommierte Marken aller

Branchen vertrauen seit 1993 auf unsere Kompetenzen.

◄

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47

Komponenten

Mikroprozessoren in SiP-/SoC-Ausführung

mit fortschrittlicher Grafik und Datenanbindung

SAMA7D65-MPU von Microchip mit 1-GHz-Arm-Cortex-A7-Core und MIPI-DSI, LVDS-Display-Schnittstellen

und 2D-GPU für HMI-Anwendungen

Entwickler von Embedded-

Systemen stehen vor der Herausforderung,

Systeme zu entwerfen,

die kompakte Bauweise, Energieeffizienz

und hohe Leistungsfähigkeit

kombinieren. Da Anwendungen

immer anspruchsvoller werden und

eine fortschrittliche Grafik sowie

schnelle Datenanbindung erfordern,

vereinfacht und beschleunigt das

Angebot mehrerer Lösungen, die

von SoCs (System-on-Chip) bis hin

zu SiPs (System-in-Package) und

SOMs (System-on-Module) reichen,

die Entwicklungszeiten.

MPUs SAMA7D65

Microchip Technology stellt dafür

die MPUs SAMA7D65 bereit, die auf

einem Arm-Cortex-A7-Core basieren,

mit bis zu 1 GHz Taktfrequenz

betrieben werden und in einem SiP

mit 2-GB-DDR3L und einem SoC

angeboten werden. Die MPUs sind

mit ihren fortschrittlichen Grafikfunktionen

auf Mensch-Maschine-

Schnittstellen (HMIs) und Datenanbindung

ausgerichtet.

Microchip Technology Inc.

www.microchip.com

Grafikfunktionen

Zu den Grafikfunktionen des

SAMA7D65 gehören LVDS, MIPI-

DSI-Schnittstellen und 2D-GPU. Die

MPUs ermöglichen die Übertragung

und Verarbeitung von mehr Daten

für effiziente Grafikleistung und sind

daher eine geeignete Lösung für

HMI-Anwendungen in den Bereichen

Industrie, Medizintechnik und

Transportwesen.

Genaue Synchronisierung

SAMA7D65-MPUs sind mit fortschrittlichen

Audio- und Datenanbindungsfunktionen

ausgestattet und

verfügen über Dual-Gigabit-Ethernet

mit TSN-Unterstützung (Time Sensitive

Networking). Dies gewährleistet

genaue Synchronisierung und

niedrige Latenz, was für Echtzeitsysteme

entscheidend ist. Die Funktionen

zielen auf HMI-Anwendungen

in der Industrie- und Gebäudeautomation

ab, bei denen ein nahtloser

Datenaustausch und deterministische

Netzwerke für reaktionsschnelle

und zuver lässige Benutzerschnittstellen

gefordert sind.

Vereinfachter Speicherzugriff

Das SAMA7D65D2G SiP verfügt

über 2 GB DDR3L-Speicher

für schnellen, synchronen, dynamischen

Direktzugriff, während sein

Low-Voltage-Design den Stromverbrauch

senkt und die Energieeffizienz

verbessert. SiPs sind so

konzipiert, dass sie den Designprozess

und die Markteinführung

beschleunigen, indem sie Überlegungen

zum Design schneller Speicherschnittstellen

vorab lösen und

den Speicher zugriff vereinfachen.

Neue Maßstäbe

für HMI-Anwendungen

Rod Drake, Corporate Vice President

der High-Performance MCU

and MPU Business Units bei Microchip:

„SAMA7D65 setzt neue Maßstäbe

für HMI-Anwendungen und

kombiniert fortschrittliche Grafik,

geringe Latenz und Datenanbindung

mit optimiertem Stromverbrauch

für ein energie effizientes

Design. Die DDR3L-SiP-Variante

SAMA7D65D2G rationalisiert den

F&E-Aufwand und minimiert den

Logistikaufwand hinsichtlich der

Beschaffung. Unsere Kunden erhalten

so einen nahtlosen und effizienten

Weg vom Design bis zur

Fertigung.“

Anwendungen

mit interaktiven

Touchscreen-Displays

SAMA7D65 zielt auf Anwendungen

mit interaktiven Touchscreen-

Displays ab und ergänzt die

be stehende 1-GHz-Arm-Cortex-

A7-basierte MPU SAMA7G54 von

Microchip. Entwickler von Embedded-Systemen,

die MPUs von Microchip

verwenden, können die Microchip

Graphics Suite nutzen. Mit dieser

Plattform lassen sich anspruchsvolle

grafische Benutzerober flächen

(GUIs) und andere Grafikanwendungen

innerhalb der Softwareplattformen

MPLAB Harmony v3

und Linux erstellen. Diese umfassende

Lösung für GUI-Schnittstellen

und andere Grafikanwendungen hilft

Entwicklern, die Wiederverwendbarkeit

über Projekte hinweg zu verbessern

und die Design komplexität zu

vereinfachen.

Leistungsstarke,

flexible Lösungen

Das Angebot von Microchip an 32-

und 64-Bit-Arm- und RISC-V-basierten

MPUs bietet leistungsstarke,

flexible Lösungen für Anwendungen,

die vom Consumer-Bereich

bis hin zu Weltraummissionen reichen.

Zusätzlich zu seinen Singleund

Multi-Core-SOM- und SiP-

MPUs bietet Microchip weitere wichtige

Bauelemente für diese Anwendungen,

u. a. für Datenanbindung,

Sicherheit, Power Management,

Timing und Speicher. Weitere Informationen

über die SAMA7D65-

MPUs finden sich auf der Website.

Entwicklungstools

SAMA7D65-MPUs werden von

der Microchip Graphics Suite (MGS)

sowie von anderen Grafiktools von

Drittanbietern unterstützt. Für Kunden,

die Echtzeitbetriebssysteme/

RTOS oder Bare-Metal-Systeme

entwickeln, werden die MPUs in

MPLAB Harmony v3 unterstützt.

Linux-Unterstützung wird in der

Mainline-Linux-Distribution von

Microchip bereitgestellt. Zur Evaluierung

der SAMA7D65-Serie

steht außerdem das SAMA7D65-

Curiosity- Entwicklungsboard zur

Verfügung. ◄


Komponenten

Kompakter intelligenter

linearer Schrittmotoraktuator

Dynetics präsentiert den

MMBR0602-94B1 von KSS, einen

All-in-One-Schrittservomotor mit

gerollter Kugelumlaufspindel.

Der Schrittmotor ist mit einer

Größe von 28 mm sehr kompakt.

Der Schrittservomotor wird direkt

auf das Wellenende einer gerollten

Kugelumlaufspindel der Klasse Ct7

montiert, was einen platzsparenden

und schnellen Betrieb ohne Schrittfehler

ermöglicht. Treiber und Encoder

sind bereits integriert.

Die Leitspindellänge und das

Endzapfenprofil der Leitspindel

können angepasst werden (z. B.

ein Zapfen mit Sprengringnut oder

nur ein Zapfen).

Im NEMA11-Motorgehäuse des

24 V/DC Standard-MMB-Aktuators

befinden sich ein Standard-1,8°-

Schrittmotor, ein Encoder mit

4096ppr, und ein geeigneter Elektroniktreiber-/Controller.

Es sind zwei

Modelle verfügbar (siehe Tabelle).

Die Reproduzierbarkeit beträgt

ca. 0,01 mm.

Der Treiber basiert auf einem DSP

(Digital Signal Controller). Die Konfiguration

wird auf einem integrierten

Flasch-Speicher gespeichert.

Die Auflösung der Schritte wird

über die Software eingestellt und

kann im Bereich von 200 bis 51.200

Schritte/Umdrehung in 2 Schritten

pro Umdrehung ausgewählt werden.

Über einen externen PC können

Parameter, Steuerprogramme

und die Servosteuerung mit Hilfe

einer speziellen Software eingegeben

werden. Die Verbindung zum

PC erfolgt über eine RS422/485-

MODbus Schnittstelle.

Die gesamte Verdrahtung befindet

sich im Inneren des Aktuators,

was Material und Platz spart. Außerdem

erhält der Kunde eine komplett

getestete Einheit.

Einsatzbereiche

Diese intelligenten Aktuatoren

sind sehr leicht beweglich und vibrationsarm.

Sie eignen sich für Positionieranwendungen,

bei denen

es auf eine sehr hohe Präzision

ankommt. Das sind beispielsweise

Anwendungen in der Medizintechnik

sowie in der Analytik. Hier werden

die Motoren bereits erfolgreich

eingesetzt. ◄

Dynetics GmbH

info@dynetics.eu

www.dynetics.eu

Modell

Wellendurchmesser

(mm)

Führung

(mm)

Verfahrweg

(mm)

Hub / Puls

Kraft

(N)

Gewicht

(g)

MMBR0602-94B1 6 2 62 0,1 65 162

MMBR0602-94B2 6 2 62 0,1 104 205

Schnelle Befestigung

für mobile Anwendungen

Odenwälder Kunststoffwerke

Gehäusesysteme GmbH

www.okw.com

Gerade bei mobilen Anwendungen ist eine

sichere Befestigung kleiner Elektronikgeräte

oft sehr wichtig - insbesondere, wenn Bewegung

im Spiel ist. Da solche Verbindungen

aber oft und schnell auch wieder gelöst werden

müssen, ist eine Druckknopfbefestigung

der Geräte eine Möglichkeit, die Sicherheit

und Komfort vereint.

OKWs Service Center bearbeitet die Gehäuse

auf Anfrage so, dass Druckknöpfe (male oder

female) eingebracht bzw. eingepresst werden

können. Diese kundenspezifische Anpassung

gewährleistet, dass die Geräte sicher befestigt

und bei Bedarf mühelos wieder zu lösen sind.

Empfehlenswert ist die Modifikation besonders

für OKW-Kleingehäuse, wie z. B. BODY-

CASE, MINITEC, CONNECT, SOFT-CASE

und MINI-DATA-BOX. Diese Gehäuse eignen

sich sehr gut für die Integration von

Druckknopfverschlüssen und somit werden

deren Funktionalität und Tragemöglichkeiten

für entsprechende Anwendungsfälle

noch erweitert.

Zum Einsatz können diese Wearables

z. B. im Bereich Biofeedback, für die Messung

und Aufzeichnung von Trainings-/Leistungsdaten,

zur Überwachung von Vitalfunktionen

und vielem mehr kommen. ◄


49

Komponenten

Automobilgerechte

Metalldünnschicht-Widerstände

Schukat electronic

Vertriebs GmbH

info@schukat.com

www.schukat.com

Die SMD-Dünnschicht-Widerstände

der ARM-Serie des taiwanesischen

Herstellers Viking

Tech sind beim Distributor Schukat

ab Lager erhältlich. Die ARM03-

Typen bieten eine hochentwickelte

Dünnschichttechnologie mit engen

Widerstands toleranzen von bis

zu ±0,1 % (ARM03B) und bis zu

±0,05 % (ARM03A). Ihr extrem niedriger

Temperatur- Koeffizient (TCR)

reicht hinunter bis zu ±10 ppm/°C.

Dazu bieten sie einen großen Widerstandsbereich

von 47 Ohm bis zu

300 kOhm.

Diese Widerstände in Bauform

0603 (1,55 x 0,8 x 0,45 mm) bieten

eine Leistung von 0,1 W bei einer

max. Betriebsspannung von 100 V.

Sie sind für eine Betriebstemperatur

von -55 °C bis zu 155 °C spezifiziert,

mit linearer Lastminderung (abfallend)

zwischen 85 °C bis 155 °C.

Die ARM05-Typen mit 0,125 W Leistung

kommen in der Gehäusegröße

0805 (2 x 1,25 x 1,1 mm), bieten eine

Widerstandstoleranz von 0,1 % und

einen Temperaturkoeffizienten (TC)

von ±10 ppm/°C.

Beide Produktvarianten sind

RoHS-konform und schwefelbeständig

nach ASM B809. Mit Konformität

nach AEC-Q200 eigenen sie

sich für Automobil- und Telekommunikation-Anwendungen,

medizinische

und industrielle Ausrüstung,

industrielle Messgeräte, Industriemaschinen,

verschiedene Sensoren

sowie medizinische Elektronik

(Serie ARM03). ◄

Magnetische Steckverbinder für vielseitige Anwendungen

Mill-Max erweitert das Sortiment seiner

Maxnetic-Steckverbinderreihe. Diese neuen

magnetischen Steckverbinder bieten eine

Vielzahl von Anschlussmöglichkeiten, darunter

Oberflächenmontage (SMD), Durchsteckmontage

und Lötkelche für Drahtanschlüsse.

Sie sind ideal für Anwendungen, die schnelle

und einfache Verbindungen erfordern, wie

z. B. Ladesysteme für Kommunikationsgeräte,

medizinische Geräte, Sicherheits- und

Robotik-Ausrüstungen sowie alle Umgebungen,

in denen wiederholtes Verbinden und Trennen

von Kabeln und Geräten erforderlich ist.

Die neuen Maxnetic-Steckverbinder zeichnen

sich durch selbstjustierende, selbstlokalisierende

und kraftfreie Verbindung aus. Sie

verfügen über Federkontakte und Zielkontakte,

die die elektrische Verbindung herstellen,

sobald die magnetische Kraft die Steckverbinder

zusammenzieht und hält. Es sind keine

Ausrichtungs- oder Befestigungselemente erforderlich,

um die Steckverbinder zu verbinden.

Mill-Max bietet nun mehr Optionen für Verbindungen

und Anschlüsse, einschließlich

Board-to-Board-, Kabel-zu-Board- und Kabelzu-Kabel-Verbindungen.

Es gibt vier neue

federbelastete und drei neue Zielsteckverbinder,

die beliebig kombiniert werden können,

um das gewünschte Verbindungsframework

zu erstellen. Alle Komponenten sind vergoldet,

um höchste Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit

zu gewähr leisten.

WDI AG

www.wdi.ag


Optische Mid-Board-Transceiver

der nächsten Generation

Komponenten

Optische Midboard-Transceiver von Samtec eignen sich ideal für eingebettete und robuste Anwendungen,

darunter Phased-Array-Radar, ASIC-Emulation, medizinische Bildgebung und Embedded Computing.

Der neue optische Transceiver

Halo von Samtec bietet hohe Genauigkeit

und hohe Datengeschwindigkeiten

für die nächste Generation

von Embedded-Anwendungen. Er

ermöglicht eine niedrige Fehlerrate

bei hoher Geschwindigkeit. Die

speziell für Mid-Board-Anwendungen

konzipierten Halo-Trans ceiver

sind als Halo optische Systeme und

Halo Cu Kupfer systeme erhältlich.

Dadurch können die embedded

Systeme vielseitiger eingesetzt

werden.

Samtec, Inc.

www.samtec.com

Erweiterung der Grenzen

der optischen Innovation

Mid-Board-Konnektivität adressiert

die Probleme der Signalintegrität

in den heutigen Hochleistungscomputer

anwendungen. Übertragungsleitungen

auf herkömmlichen

Leiterplatten leiden bei hohen Datengeschwindigkeiten

unter einer erheblichen

Signaldämpfung. Eine Verlagerung

des Signals weg von der

Leiterplatte verbessert die Übertragung

und die Leistung. Als Lösung

bietet Samtec mehrere Produktfamilien

von optischen Mid-Board-

Transceivern an.

Der Samtec Halo Mid-Board-

Transceiver wurde für Embedded-

Anwendungen der nächsten Generation

entwickelt, die eine PAM4-

Leistung von 56 und 112 Gbit/s in

flachen und robusten Formfaktoren

erfordern. Er unterstützt sowohl

optische als auch Kupfersysteme,

die untereinander austauschbar

sind, und verwendet denselben

hochleistungsfähigen oberflächenmontierbaren

Stecker, was das PCB-

Design erheblich vereinfacht.

Das Halo-System liefert Bitratenfehler

(BER) von nur e -12 bei

56 Gbit/s PAM4. Die kleine Grundfläche

von Halo und der geringe

Stromverbrauch pro Modul ermöglichen

eine Platzierung in der

Nähe des ICs, was zu erheblichen

Stromeinsparungen im Gesamtsystem

führt. Die Halo-Transceiver

sind speziell dafür ausgelegt, starken

Erschütterungen und Vibrationen

standzuhalten. Sie können

mit einer Vielzahl von Kühlkörperoptionen

ausgestattet werden, um

die thermische Kontrolle in rauen

Umgebungen und über weite Temperaturbereiche

zu gewährleisten.

Hauptmerkmale:

• Zukunftsfähig: Entwickelt für

Embedded-Anwendungen der

nächsten Generation

• Niedrige Bauhöhe: Mit weniger

als 6,5 mm Gesamtbauhöhe spart

das Modul Platz; robustes zweiteiliges

Kontaktsystem

• Widerstandsfähig: Entwickelt,

um starken Stößen und Vibrationen

standzuhalten; niedriger

Schwerpunkt für eine stabile Verbindung

mit dem Board

• Hohe Geschwindigkeit: Bis zu

112G PAM-4 pro Lane; bis zu

16 Kanäle (x8 bidirektional)

• Vielseitig: Optisch steckbar für

einfachen Austausch vor Ort; protokollunabhängig

Samtec

Mid-Board-Lösungen

Die optischen Mid-Board-Transceiver-Lösungen

von Samtec basieren

auf einem geringen Stromverbrauch,

kleinen Formfaktoren, sind

leistungsstark und bieten vielseitige

Einsatzmöglichkeiten. Die kupferbasierten

Verbindungen von Samtec

für embedded Anwendungen

bieten eine unglaubliche Flexibilität

mit einer extremen Dichte von

bis zu 224 Gbit/s PAM4-Leistung.

Diese Innovationen werden durch

ein integriertes Wärmemanagement

ergänzt, das einen optimalen

Betrieb in anspruchsvollen Umgebungen

garantiert. Dies gewährleistet

eine zuverlässige Leistung in

Industrie-, Militär- und Raumfahrtumgebungen.

Optics Mid-Board

Transceiver Solutions Guide

Samtec hat den Optics Mid-

Board Transceiver Solutions Guide

erstellt, um Kunden beim Einsatz

der umfassenden Familie der Mid-

Board-Lösungen zu unterstützen.

Diese umfassende Informationssammlung

bietet einen vollständigen

Überblick über Samtecs hochmoderne

optische Lösungen, fundierten

technischen Support und benutzerfreundliche

Design-Tools. Samtecs

renommierter Sudden Service

bietet schnelle technische Unterstützung,

fortschrittliche Simulationswerkzeuge,

Evaluierungs- und Entwicklungskits

sowie auf die Bedürfnisse

der jeweiligen Anwendung

zugeschnittene Anpassungsdienste.

Muster und Downloads

Weitere Informationen über die

Halo-Familie finden Sie unter www.

samtec.com/halo. Muster sind ab

sofort verfügbar. Der Optics Mid-

Board Transceiver Solutions Guide

steht zum sofortigen Download

bereit. ◄


51

Komponenten

Rundsteckverbinder-Portfolio erweitert

binder passt den Easy Locking Connector auf Industrieanforderungen an.

Die Kabelsteckverbinder der Serie 570 sind jetzt auch in Schwarz verfügbar.

Franz Binder GmbH & Co.

Elektrische Bauelemente KG

www.binder-connector.de

binder, Anbieter industrieller

Rundsteckverbinder, erweitert sein

Port folio: Der ursprünglich für den

Homecare-Bereich entwickelte

und bereits in vielen medizinischen

Applikationen bewährte Easy Locking

Connector (ELC) der Serie 70

ist nun auch in Schwarz erhältlich.

Die neue Farbvariante resultiert aus

einer verstärkten Nachfrage aus der

Industrie. Den stoß- und vibrationsfesten

ELC gibt es wie gehabt als

12-polige Variante.

Schwarz ist in

„Die Entscheidung für die Einführung

einer schwarzen Variante

basiert auf Anfragen aus der Industrie.

Während im Homecare-Bereich,

wo der Ursprung dieses Produktes

liegt, häufig Grauweiß genutzt wird,

ist in industriellen Umgebungen eher

Schwarz gefragt. Denn hier ist es

nicht zwingend erforderlich, Verschmutzungen

sofort zu erkennen“,

erklärt Jana Wagner, Produktmanagerin

bei binder.

Einsatz in Industrie

und medizinischen

Applikationen

Der Easy Locking Connector

der Serie 570 ist sowohl für den

Einsatz in medizinischen Applikationen

als auch für Industrieanforderungen

geeignet. Der Kabelsteckverbinder

mit Snap-in-Verriegelung

und asymmetrischer Sechskant-Kontur

im Steckbereich bietet

durch diese Eigenschaften eine

hohe Sicherheit in der Bedienung

und eine lange Lebensdauer. Das

ergonomisch geformte Gehäuse

besteht aus dem widerstandsfähigen

Kunststoff PA66.

Der Easy Locking Connector ist

mit seinen über 5.000 Steckzyklen

für Anwendungen geeignet, die intuitive

und häufige Steck- und Trennverbindungen

erfordern. Durch

die Snap-In-Verriegelung und die

asymmetrische Sechskant-Kontur

im Steckbereich ist ein Fehlstecken

ausgeschlossen, was die

Handhabung besonders einfach

macht. Zusätzlich gewährleistet

die Konstruktion des Kabelsteckverbinders,

dass ein unbeabsichtigtes

Öffnen durch Unbefugte sowie

ein versehentliches Berühren der

Kabel enden effektiv verhindert wird.

Muss der Kabelsteckverbinder nach

der Konfektion nochmals geöffnet

werden, steht ein entsprechendes

Lösewerkzeug zur Ver fügung. Die

Flanschdose ist selbst im ungesteckten

Zustand gemäß IP54 gegen

Staub und allseitiges Spritzwasser

geschützt. Dies macht eine zusätzliche

Schutzkappe überflüssig und

spart dem Endkunden sowohl Zeit

als auch Kosten.

Beispiel: Display-Anbindung

Jana Wagner erklärt: „Ein prädestiniertes

Anwendungsbeispiel aus

dem industriellen Umfeld ist die Display-Anbindung,

um Maschinenzustände

einfach abrufen zu können.

Hier sind eine hohe Steckzyklenzahl,

IP-Schutzart und eine intuitive

Bedienung entscheidende Faktoren.“

Flexible Montage

Für den Geräteeinbau stehen verschiedene

Dichtungsoptionen zur

Verfügung, die eine flexible Montage

ermöglichen. Neben einem

O-Ring kann alternativ eine Flachdichtung

genutzt werden, sodass

eine Vertiefung im Gehäuse nicht

erforderlich ist. ◄

Erweitertes TCXO-Portfolio

Aker Technology stellte die

neuen temperaturkompensierten

Quarzoszillatoren (TCXO) TX21

und TX22 vor. Mit einem Frequenzbereich

von 10 bis 52 MHz und

einer Stabilität von bis zu ±2 ppm

bieten die Oszillatoren hohe Präzision

bei geringem Stromverbrauch.

Die TX21 (2 x 1,6 x 0,8 mm)

und TX22 (2,5 x 2 x 0,95 mm) sind

in robusten, kompakten Keramikgehäusen

untergebracht und für

einen weiten Temperaturbereich

von -40 bis +105 °C sowie alternativ

für einen Standardtemperaturbereich

von -30 bis +85 °C

ausgelegt.

Die Oszillatoren unterstützen

mehrere Spannungsoptionen

(1,8, 2,5, 3,3 und 1,68...3,63

V) und zeichnen sich durch einen

maximalen Stromverbrauch von

nur 3 mA aus.

„Unsere TCXOs sind äußerst

vielseitig. Sowohl der TX21 als

auch der TX22 können in Sicherheitssystemen,

ADAS, Navigationssystemen,

tragbaren medizinischen

Geräten, Smartphones

und Tablets sowie in Breitbandkommunikationsgeräten

und Satellitennetzwerken

eingesetzt werden“,

sagt Eric Greenberg, Vertriebsleiter

von Aker Technology

Nordamerika.

WDI AG

www.wdi.ag


Neue Maßstäbe hinsichtlich Performance

und Ausbaufähigkeit

Kontron ergänzt die robuste KISS Rackmount-PC Familie mit dem KISS 4U V4 RPL.

Medical-PCs/SBC/Zubehör

Vielfältige

Einsatzbereiche

Insbesondere für die Märkte

Industrial Automation, Videoüberwachung

und in der Medizin-Technik

sind nun Systeme verfügbar, die mit

ihren vier DisplayPort-Schnittstellen

eine neue Dimension bei Grafikanwendungen

eröffnen.

Auch für AI- und Machine Learning-Anwendungen

stehen leistungsfähige

Netzteile zur Verfügung,

die den Einbau von High-End

GPU-Karten, wie z. B. der NVIDIA

A1000, erlauben.

Ebenso unterstützen die neuen

KISS 4U V4 RPL Systeme höchste

Sicherheitsstandards und erlauben

durch TSN-Features Echtzeitanwendungen

für Steuerungsaufgaben

im Schaltschrank oder

Datenkonsolidierung in der lokalen

Cloud.

Die KISS-Produktfamilie erfüllt

hohe Anforderungen in extremen

Umgebungen: Das Rackmount-

System verträgt dank des effektiven

Kühlkonzepts Umgebungstemperaturen

von 0 °C bis +50 °C

während des 24/7-Dauerbetriebs.

Auch die hohe Schock- und Vibrationsresistenz

prädestiniert die KISS

V4-Serie für robuste Industrieanwendungen.

◄

Kontron präsentierte auf der embedded

world mit dem KISS 4U

V4 RPL Rackmount-PC das leistungsfähigste

und zugleich flexibelste

Mitglied der Kontron KISS

Familie. Basierend auf einem von

Kontron in Deutschland entwickelten

und gefertigten Motherboard

mit Intel Core Prozessoren der

14. Generation warten die Industrie-PCs

im Rackmount Format

mit einer hohen Leistungs fähigkeit

und Ausfallsicherheit sowie einer

ausgezeichneten Energieeffizienz

auf. Dank ihrer Widerstandsfähigkeit

gegenüber hohen Temperaturen

sowie Schock und Vibration und

den umfangreichen Speichermöglichkeiten

eignen sich die KISS 4U

V4 RPL Systeme ideal für den Einsatz

in anspruchsvollen industriellen

Umgebungen und rechenintensiven

Applikationen.

Kontron Europe GmbH

www.kontron.de

Beeindruckende

Rechenleistung

Die leistungsfähigen KISS 4U

V4 RPL Systeme basieren auf

Kontron-Motherboards mit aktuellsten

Intel Core i9/i7/i5/i3 Prozessoren

der 14. Generation mit

bis zu 24 Cores (8-Performance

Cores und 16-Efficient Cores), die

auf der Intel Performance-Hybridarchitektur

basieren. Diese Prozessoren

zeichnen sich durch eine

beeindruckende Rechenleistung aus

und bilden somit die Grundlage für

anspruchsvolle Echtzeitanwendungen,

maschinelles Lernen oder die

Verarbeitung großer Datenmengen.

Drei GbE-Ports, davon zwei mit

bis zu 2,5 Gb/s und acht externe

USB-Ports inklusive USB-C sorgen

für hohen Datendurchsatz und

Konnektivität. Vier DIMM-Sockel mit

bis zu 128 GB und optional ECC-

Speicher sorgen für ausreichend

Arbeitsspeicher. Durch die Ausstattung

mit DDR5 UDIMM 5600 Speichern

wird zudem für den KISS 4U

V4 RPL eine deutliche Leistungssteigerung

gegenüber dem Vorgänger

erreicht. Eine Vielzahl von internen

und per Hot Swap zugänglichen

externen Speicher medien ermöglicht

maßgeschneiderte Systeme

für jegliche Anwendung.

LÖSUNGEN FÜR DIE MEDIZINTECHNIK

Advantech, ein führender Anbieter für innovative Produkte

und Lösungen rund um die Welt des Embedded

A-IoT, verfügt auch über umfangreiche Anpassungsmöglichkeiten

(Design-in- Services) für Medizintechnik-OEMs.

Das Unternehmen bringt bereits mehr als 40 Jahre

Erfahrung im Bereich der Medizintechnik mit. Viele der

50 größten Hersteller medizinischer Geräte setzten

bereits Lösungen wie modernste Computertechnik,

schnelle Daten anbindung, GPU-beschleunigte Plattformen

sowie KI-gestützte Präzisionsverarbeitung ein.

Advantech Europe B.V.

00800 2426 8081

EloT.Medical@advantech.eu

www.advantech.eu


53


Leistungsstarker Edge-AI-PC

und medizinischer Touch-Monitor

Öffnungen an Front- und Seitenwänden

sorgt für sehr leisen Betrieb

– entscheidend für sensible Umgebungen

wie OP-Säle. Zudem ist der

Box-PC alkoholresistent, leicht zu

reinigen und ideal für sterile Einsatzbereiche.

Die ASUS EndoAim KI-Software

unterstützt medizinisches Fachpersonal

bei der Endos kopie. Sie

analysiert Videodaten in Echtzeit mit

60 Bildern pro Sekunde, erkennt,

markiert und klassifiziert bis zu

50 Polypen oder Anomalien in Echtzeit

– auch sehr kleine (ab 0,3 mm)

oder schwer sichtbare.

Der MDS-M700 von ASUS ist

ein kompakter, leistungsstarker

und extrem geräuscharmer medizinischer

Box-PC.

FORTEC Integrated GmbH

info@fortec-integrated.de

www.fortec-integrated.de

In Kombination mit dem neuesten

High-End-Monitor von Fortec Integrated

entsteht eine hocheffiziente

Lösung, die beispielsweise in der

Krebsdiagnostik durch KI-gestützte

Software präzisere, schnellere und

sicherere Ergebnisse liefert.

Speziell für den Einsatz im

Gesundheitswesen entwickelt, eignet

sich der MDS-M700 ideal für

die Verarbeitung hochauflösender

4K-UHD-KI-Bilder. Der Medizin-

Monitor von Fortec ergänzt das

System perfekt: Er kann individuell

in Größe, Form und Funktion

angepasst werden und garantiert so

maximale Flexibilität für die unterschiedlichen

Anforderungen verschiedener

medizinischer Anwendungsbereiche.

Angetrieben von einem Intel

Core Prozessor der 13. Generation

und einer leistungsstarken

NVIDIA RTX A5000 GPU bietet der

MDS-M700 herausragende Rechenleistung

bei gleichzeitig niedriger

Geräuschentwicklung. Sein innovatives

thermisches Design ohne

Wichtige Produktmerkmale:

• Intel Core i der 13./12. Generation

• Unterstützt NVIDIA RTX

A5000/A4000/A2000/T1000

GPUs

• Verarbeitung

von 4K UHD KI-Bildern

• Präzise, KI-gestützte

Bilderkennung in Echtzeit

• 4x DisplayPorts,

3x Ethernet-Ports

• Konform mit CE, FCC, EN

60601-1, UL-60601-1, CCC ◄

Mechanische Wellen und ionisierende Strahlung

Neu erschienen im Hanser Fachverlag

ist der erste Band eines vierteiligen

Standardwerks zur Medizintechnik:

Medizintechnik 1

Mechanische Wellen und ionisierende

Strahlung

Das Buch richtet sich an Ingenieure,

Naturwissenschaftler und Techniker, die medizintechnische

Anwendungen entwickeln, und

vereint auf einzigartige Weise technisches

Know-how mit medizinischem Fachwissen.

Ausgangspunkt ist die Funktionsweise des

menschlichen Körpers – daraus entwickelt

sich ein interdisziplinärer Blick auf Verfahren,

Geräte und Systeme, die heute in der

Medizintechnik unverzichtbar sind.

Themenübersicht:

Teil I (Mechanische Wellen)

• Diagnostische Anwendungen:

Bildgebung inkl. Kontrastmittel,

Dopplersonografie, Tissue Harmonic

Imaging, Elastografie

• Therapeutische Anwendungen:

Extrakorporale Stoßwellenlithotripsie,

HIFU, LIPUS

• Weitere Anwendungen

und neue Technologien:

Knochendichtebestimmung, Sonikation,

Targeted Drug Delivery, Super-

Resolution-Bildgebung

• Ultraschallsicherheit

Gunther O. Hofmann (Hrsg.)

480 Seiten, fester Einband, komplett in Farbe

199,99 € ( Einführungspreis

gültig bis 10.07.2025, danach 249,99 €)

ISBN (print): 978-3-446-46149-9

ISBN (PDF): 978-3-446-46732-3

Carl Hanser Verlag, München



Gründung neuer Tochtergesellschaft

Ausgliederung zur Stärkung des Modulgeschäfts: Kontron belebt Traditionsmarke JUMPtec

Kontron gibt die Gründung der

neuen Tochtergesellschaft JUMPtec

GmbH bekannt. Mit dem Relaunch

der Traditionsmarke JUMPtec wird

das Modulgeschäft unter einem

eigenständigen Markendach gebündelt,

um die steigende Nachfrage

nach modularen Lösungen zu

bedienen.

Kontron Europe GmbH

www.kontron.de

Teil II (Ionisierende Strahlung)

• Diagnostische Anwendungen: Röntgenuntersuchung

inkl. Kontrastmittel, Projektionsradiografie,

Computertomografie, Cone-Beam

CT, DVT, Nuklearmedizin (SPECT, PET),

Hybridbildgebung

• Therapeutische Anwendungen: Teletherapie,

Brachytherapie, Radionuklidtherapie

• Strahlenschutz

Das Buch ist der Auftakt eines inhaltlich auf einander

abgestimmten Kompendiums, das Medizintechnik in

ihrer gesamten Breite abbildet – mit zahlreichen Querverweisen

auf die Folgebände sowie das ergänzende

Grund lagenwerk Medizin für Ingenieure (Hanser, 2021).

Das Kompendium wird um drei Bücher ergänzt:

• Medizintechnik 2: Elektromagnetisches Spektrum

– nicht ionisierende Strahlung. Elektrische Ströme

Die JUMPtec GmbH ist eine

hundertprozentige Tochtergesellschaft

der Kontron Europe GmbH

und hat ihren Hauptsitz – wie die

ehemalige JUMPtec AG – im bayerischen

Deggendorf. Geschäftsführer

sind Friedrich Krauss und Peter

Müller, die über langjährige Managementerfahrung

in der Branche verfügen.

„Durch die Wiederbelebung von

JUMPtec schaffen wir eine starke

Plattform, die unseren Kunden

Zugang zu innovativen und skalierbaren

Embed ded-Computing-

Lösungen bietet und gleichzeitig

ihre Entwicklungsprozesse verkürzt“,

erklärt Friedrich Krauss, Geschäftsführer

der JUMPtec GmbH. „So stellen

wir sicher, dass wir noch gezielter

auf die Bedürfnisse unserer Kunden

eingehen und deren Time-to-

Market verkürzen.“

Maßgeschneiderte Lösungen

für vertikale Märkte

Das Portfolio der JUMPtec GmbH

umfasst standardisierte und kundenspezifische

Computer-on-Modules

• Medizintechnik 3: Endoskopie, Intervention

und Mikrotechnik. Organ unterstützung und

-ersatz

• Medizintechnik 4: Werkstoffe und Implantate.

Bildfusion, Augmented Reality, Navigation

und Robotik. IT-Unterstützung medizinischer

Prozesse

Darüber hinaus liefert das Buch »Medizin für

Ingenieure« alle medizinischen Grundlagen für die

Entwicklung medizintechnischer Geräte.

Das vorliegende Kompendium ist ein in sich geschlossenes

Werk, enthält jedoch zahlreiche Querverweise

auf die genannten Bücher. Dadurch entsteht ein in

seiner Informationstiefe und -breite unvergleichliches

Gesamtwerk der Medizintechnik.

Über den Herausgeber:

Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Gunther O. Hofmann ist

Direktor der Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie

und Lehrstuhlinhaber für das Fach Unfallchirurgie

an der Friedrich-Schiller-Universität Jena.◄

(CoMs) nach den Standards COM

Express, COM-HPC, SMARC und

Qseven. Kunden profitieren von

modularen, vorvalidierten Lösungen,

die sofort einsatz bereit sind oder als

Basis für spezifische Anpassungen

dienen. Zusätzlich werden spezialisierte

Dienstleistungen wie Baseboard-Design,

Testunterstützung

sowie umfassende Produktionsund

Montage dienstleistungen

angeboten. „Unsere Lösungen helfen

OEMs, komplexe Fertigungsschritte

auszulagern und innovative

Produkte schneller auf den Markt

zu bringen. Risiken werden durch

End-to-End-Support und lange

Lebenszyklen minimiert“, ergänzt

Peter Müller, Geschäfts führer der

JUMPtec GmbH.

Einsatzbereiche

Durch die globale Reichweite und

das Vertriebsnetzwerk von Kontron

verbindet JUMPtec die Vorteile

einer eigenständigen Marke

mit der Leistungsfähigkeit eines etablierten

Marktführers. Die Technologien

und Services von JUMPtec

kommen in unterschiedlichen Branchen

wie Industrieautomation, Luftund

Raumfahrt, Medizin, Kommunikation,

Infotainment und Transportation

zum Einsatz. Der eigenständige

Markenauftritt knüpft an

die Vorreiterrolle bei der Entwicklung

des CoM-Standards an und unterstreicht

die Position von JUMPtec

als Anbieter innovativer und skalierbarer

Lösungen. ◄

Kabelfertigung, Bestückung,

Gerätebau, Gravuren, …

ISO 9001 & EN ISO 13485

Eichenweg 1a | CH-4410 Liestal

Tel. +41 (0)61 902 04 00

info@h2d-electronic.ch

www.h2d-electronic.ch


55


Industrial AI in der Medizintechnik:

Von Daten zu nachhaltiger Wertschöpfung

den wachsenden Herausforderungen

in den Bereichen Nachhaltigkeit und

Compliance stellen muss.

Die Medizintechnikbranche steht

vor großen Herausforderungen:

Strenge Regularien wie die Medical

Device Regulation (MDR) [1] und

die EU-weiten Vorgaben zur Nachhaltigkeitsberichterstattung

wie die

Corporate Sustainability Reporting

Directive (CSRD) [2] verlangen eine

lückenlose Dokumentation und kontinuierliche

Überwachung von Medizinprodukten.

Gleichzeitig steigen

die Anforderungen an kürzere Entwicklungszyklen,

maßgeschneiderte

Patientenlösungen und eine effiziente

Ressourcennutzung.

Autor:

Christoph Kull

President Business Applications

Proalpha

www.proalpha.com/de

Hinzu kommt der wachsende

Druck, die Innovationskraft zu steigern

und dabei den steigenden

Kostendruck zu bewältigen. Hier

kann Artificial Intelligence (AI) – insbesondere

Industrial AI, also der Einsatz

von KI zur Optimierung industrieller

Prozesse – wertvolle Unterstützung

bieten.

Daten als Treiber

von Innovation

Die erfolgreiche Integration von

Industrial AI in der Medizintechnik

basiert maßgeblich auf der systematischen

Datennutzung und -analyse

sowie deren intelligenter Vernetzung.

Diese wertvollen Datenschätze

sind häufig nicht in zentralen

Datenbanken zu finden, sondern

verbergen sich in den täglichen

Arbeitsabläufen der verschiedenen

Fachabteilungen. Der Schlüssel zum

AI-Erfolg liegt dabei im tiefgreifenden

Expertenwissen der Mitarbeitenden

über Produktionsprozesse,

Qualitätsanforderungen und betriebliche

Workflows. Nur durch die

strategische Erfassung, Verknüpfung

und Analyse dieser Informationen

können Unternehmen das

volle Potenzial von AI erschließen.

Transformation

des Mindsets

Für die Branche der Medizintechnik

ist es nun essenziell, eine

Transformation der Denkweise einzuleiten

und einen ganzheitlichen,

datenbasierten Ansatz zu verfolgen,

der über die eigenen Produktionsabläufe

hinausreicht. Die Entwicklung

innovativer Geschäftsmodelle

mit klarem Fokus auf den Kundennutzen

steht dabei im Mittelpunkt.

Zukunftsweisende Konzepte wie

Pay-per-Part-Modelle, Industrie-

Apps oder AI-gestützte Self-Services

– etwa zur Optimierung von

Wartungszyklen und Geräteüberwachung

– können Unternehmen

einen entscheidenden Wettbewerbsvorsprung

verschaffen. Unternehmen,

die auf AI-basierte Business-

Apps setzen, profitieren von optimierten

Prozessen und gesteigerter

Reaktionsfähigkeit bei Marktveränderungen.

Innovation

und Marktdifferenzierung

Durch den kontinuierlichen Ausbau

ihrer Datenstrategie und die durchdachte

Integration von Industrial AI

können Unternehmen nicht nur ihre

Produktionsabläufe optimieren, sondern

ihre Marktposition nachhaltig

festigen. Sie erweist sich damit als

weit mehr als ein reines Effizienzwerkzeug

– sie fungiert als strategischer

Katalysator für Innovation

und Marktdifferenzierung. Das gilt

insbesondere auch für die Medizintechnikbranche,

die sich zunehmend

Schrittweiser Einstieg in die

Industrial-AI-Integration

Unternehmen sollten den Einsatz

von Industrial AI strategisch und zielorientiert

planen. Anstatt sie wahllos

nach dem „Gießkannenprinzip“ einzuführen,

empfiehlt sich ein schrittweises

Vorgehen. Dabei sollte Industrial

AI gezielt in einzelnen Prozessen

oder Geschäftsbereichen implementiert

werden – idealerweise mit

sofort einsetzbaren (ready-to-use)

Lösungen. Hierbei ist es sinnvoll, die

relevanten Datenquellen bereits im

Vorfeld miteinander zu verknüpfen,

um so praxisnahe Anwendungen zu

schaffen, die nahtlos in die bestehende

Business-Software der Mitarbeitenden

integriert werden können.

Nur wenn Industrial AI einen

klaren Mehrwert bietet, wird sie auf

Akzeptanz stoßen und langfristige

Veränderungen anstoßen.

Umfassende

Zusammenarbeit

Die Unterstützung durch die

Unternehmensleitung ist dabei entscheidend

für den erfolgreichen Einsatz

von Industrial AI. Technologie

und Innovation sollten als strategische

Prioritäten festgelegt werden,

während die Umsetzung durch

einen ganzheitlichen Ansatz erfolgt.

Dieser kombiniert eine Top-down-

Initiative mit einer systematischen

Bottom-up-Integration.

Nachdem die Fachabteilungen

erste Erfahrungen mit Industrial

AI gesammelt haben, sollten die

gewonnenen Erkenntnisse an die

Führungsebene zurückgespielt werden.

Dadurch entstehen fundierte,

datenbasierte Entscheidungen, die

den Weg für die nächsten Schritte

in der AI-Strategie ebnen.

Konkrete Einsatzszenarien

in der Praxis

Industrial AI-Lösungen sind

bereits vorpaketierte und sofort einsatzbereite

Apps und bieten vielfältige

Anwendungsmöglichkeiten

entlang der gesamten Wertschöpfungskette.



Bestandsoptimierung

und Materialplanung

Mithilfe der Analyse historischer

Verbrauchsdaten und prognostizierter

Trends erstellen AI-gestützte

Systeme präzise Bedarfsprognosen.

Dadurch lassen sich Bestellmengen,

Sicherheitsbestände und

Wiederbeschaffungszyklen flexibel

anpassen, was die Reduzierung

von Überbeständen, die Vermeidung

von Engpässen und eine

effektivere Berücksichtigung saisonaler

Schwankungen ermöglicht.

Besonders in der Medizintechnik,

wo eine hohe Versorgungs sicherheit

und strenge Qualitätsanforderungen

entscheidend sind, bieten solche

Lösungen enorme Vorteile. Beispielsweise

können kritische Komponenten

und Medizinprodukte gezielt

geplant und rechtzeitig nachbestellt

werden, um Engpässe zu vermeiden.

Und das direkt vom Anwender

selbst, beispielsweise im ERP-

System. Das Ergebnis sind niedrigere

Lager kosten, eine verbesserte

Liquidität und eine erhöhte

Versorgungssicherheit – besonders

wertvoll in Märkten mit dynamischer

Nachfrage.

Produktionsoptimierung

und Durchlaufzeiten

In der Medizintechnik, wo Präzision

und Qualität entscheidend

sind, können Engpässe in der Fertigung

mit Hilfe von Industrial AI

frühzeitig identifiziert werden, was

Liegezeiten erheblich reduziert.

Das führt zu verkürzten Durchlaufzeiten,

einer effizienteren Ressourcennutzung

und einer verbesserten

Produktqualität. Ergänzend dazu bieten

AI-gestützte Dashboards eine

transparente Übersicht, indem sie

Daten aus verschiedenen Quellen

konsolidieren und visualisieren. So

können Mitarbeitende fundierte Entscheidungen

schneller und präziser

treffen, was die Effizienz und

Sicherheit in der Medizintechnikproduktion

weiter steigert.

Berechnung

des CO 2 -Fußabdrucks

Die Berechnung des CO 2 -Fußabdrucks

eines Produkts hilft Unternehmen,

den ökologischen Einfluss

ihrer Produktionsprozesse und Lieferketten

zu erfassen und gezielte

Maßnahmen zur Emissionsreduktion

zu ergreifen. AI-gestützte Lösungen

ermöglichen es, präzise CO 2 -Daten

zu sammeln und Schwachstellen im

Produktionsablauf zu identifizieren.

In der Medizintechnik, wo höchste

Qualitätsstandards erforderlich sind,

kann Industrial AI dazu beitragen, die

Ressourcennutzung zu verbessern

und den Energieverbrauch zu minimieren.

Sie überwacht den gesamten

Lebenszyklus eines Produkts

und deckt ineffiziente Prozesse

auf, die zu unnötigen CO 2 -Emissionen

führen. Besonders bei komplexen

Produktionsprozessen ermöglicht

Industrial AI eine präzise

Steuerung von Energieverbrauch

und Materialeinsatz, um nachhaltigere

Entscheidungen zu treffen.

Zusätzlich hilft die AI-Analyse, größere

Energieverbraucher und Störungen

in den Abläufen zu erkennen.

Dadurch können Unternehmen

ihre Produktionsprozesse optimieren,

die Energie effizienz steigern

und CO 2 -Emissionen signifikant

reduzieren und jedoch gleichzeitig

gesetzliche Umweltvorgaben erfüllen

sowie die Markenwahrnehmung

verbessern.

Fazit

Der gezielte Einsatz von Industrial

AI in der Medizintechnik markiert

einen Wendepunkt in der Branche.

Es geht nicht mehr um die

Frage „ob“, sondern „wie“ AI strategisch

und effektiv implementiert

werden kann, um den Anforderungen

der Branche gerecht zu werden.

Die Technologie ist ausgereift

und wirtschaftlich sinnvoll. Erfolgreich

wird Industrial AI, wenn sie in

den Fachabteilungen ansetzt, die

für die Kernprozesse wie Produktion,

Qualitätskontrolle oder Wartung

verantwortlich sind. Nur so lassen

sich nachhaltige Wettbewerbsvorteile

und hohe Sicherheitsstandards

erreichen.

Referenzen

[1] https://www.bfarm.de/DE/Medizinprodukte/_FAQ/Klinische-Pruefungen-Leistungsstudien/MDR-

MPDG/faq-liste.html

[2] https://www.csr-in-deutsch-

land.de/DE/CSR-Allgemein/CSR-

Politik/CSR-in-der-EU/Corporate-

Sustainability-Reporting-Directive/

corporate-sustainability-reportingdirective-art.html

[3] https://www.mittelstand-digital.de/MD/Redaktion/DE/Themenhub/2024-01/Artikel/hub-2024-

01-06-ki-akzeptanz.html?utm_

source=chatgpt.com ◄


57


KI auf dem Vormarsch

in der medizinischen Bildgebung

Es gibt zu wenige Fachkräfte, um alle relevanten Bildgebungsdaten auszuwerten. KI kann hier unterstützen.

Bild 1: Professor Frederick Klauschen, Direktor des Pathologischen Instituts

der LMU (im Bild), entwickelte gemeinsam mit Forschern der TU Berlin und der

Charité einen neuartigen Ansatz, um seltene Erkrankungen zu erkennen. © LMU

Der Einsatz Künstlicher Intelligenz

in der medizinischen Bildgebung entwickelt

sich rasant: Was lange Zeit

hauptsächlich in der wissenschaftlichen

Forschung verankert war, findet

nun zunehmend Anwendung im

Alltag – sowohl in Krankenhäusern

als auch vermehrt bei niedergelassenen

Radiologen. Angesichts der

weltweit steigenden Lebenserwartung

ist dies eine positive Entwicklung:

Bei der Diagnose und Behandlung

von Krankheiten wie Krebs

spielt die Bildgebung schließlich

eine entscheidende Rolle.

Vorhandene Daten

auswerten

Laut Statistik wurden 2021 in

Deutschland 125 Millionen Röntgenuntersuchungen

sowie jeweils

rund 13,5 Millionen CT- und MRT-

Scans durchgeführt. Nach Erkenntnissen

der OECD gibt es jedoch

viel zu wenige Fachkräfte, um alle

dabei produzierten Daten auszuwerten.

NürnbergMesse GmbH

MedtecLIVE

www.medteclive.com/de/events/

healthtech-pavilion

Beim Versuch, das medizinische

Personal zu entlasten, kann Künstliche

Intelligenz wertvolle Dienste

leisten: „Die meisten medizinischen

Bilder sind extrem datenintensiv

und es ist sehr zeitaufwendig, alle

Bereiche eines Bildes manuell zu

überprüfen. Einem Menschen kann

es auch leicht passieren, Informationen

eines Bildes zu übersehen.

Die KI hilft, die Analysezeit zu verkürzen

und unterstützt den Arzt

dabei, sich auf die wichtigsten Teile

eines Bildes zu konzentrieren“, sagt

Dr. Katherine Fitch vom Fraunhofer-

Institut für Kognitive Systeme IKS

in München. Zusammen mit ihrem

Team entwickelt die Abteilungsleiterin

Trustworthy Digital Health

erklärbare, robuste und unvoreingenommene

KI-Modelle für das

Gesundheitswesen.

Höhere Genauigkeit

durch KI

Aber es geht nicht allein um das

Vermeiden von Fehlern. Unbestritten

ist, dass KI die Qualität der Untersuchungsergebnisse

auf ein neues

Niveau heben kann. Fitch: „KI kann

bei Aufgaben, die die Charakterisierung

eines Bildes beinhalten, eine

höhere Genauigkeit erzielen, zum

Beispiel bei der Frage, wie groß

der linke Vorhof des Herzens ist.

Dies ist sehr wichtig für genauere

Diagnosen und Behandlungsentscheidungen.“

Effizienz

und hohe Genauigkeit

Begünstigt durch die exponentiell

steigende Rechenleistung von

Computern sind Forscher wie Fitch

an vielen Orten dabei, herauszufinden,

wie KI für die Bildgebung

nutzbar gemacht werden kann.

Fortschrittliche Algorithmen und

neuronale Netze, entwickelt und

trainiert nach den Methoden des

Deep Learning und unter Verwendung

einer großen Zahl von medizinischen

Bilddaten, analysieren mit

einer Genauigkeit, die das menschliche

Auge übertrifft. Es gibt inzwischen

eine Vielzahl von Projekten

im klinischen Bereich, die große

Hoffnungen geweckt haben.

Neues KI-Tool

Aus einer Zusammenarbeit von

Ludwig-Maximilians-Universität

München, TU Berlin und Charité

entstand etwa 2024 ein neues

KI-Tool, das auch weniger häufige

Krankheiten im Magen-Darm-

Trakt erkennen kann, ohne dass

es für diese selteneren Fälle spezifisch

trainiert werden muss (Bild 1).

Forschenden der TU Graz (Bild 2)

gelang es letztes Jahr mithilfe raffiniert

trainierter neuronaler Netze,

aus nur wenigen MRT-Messdaten

präzise Echtzeitbilder des schlagenden

Herzens zu erzeugen. Das

Verfahren kann auch andere MRT-

Anwendungen beschleunigen.

Dennoch verlief der Fortschritt

im klinischen Alltag von Krankenhäusern

und Praxen durch KI bisher

vergleichsweise stockend, was

nicht zuletzt an der Verfügbarkeit

von Patientendaten zu Trainingszwecken

liegt. Da diese hochsensibel

und besonders schützenswert

sind, ist der Zugriff auf sie eingeschränkt

und nur unter strikten Auflagen

möglich.

„Meilenstein“

beim Reimbursement

Doch was lange auf Forschungsprojekte

beschränkt war, ist jetzt auf

dem besten Weg zu einem breiten

Einsatz im Gesundheitswesen und

damit auch in den radiologischen

Praxen in Deutschland. Eine wichtige

Voraussetzung dafür ist, dass

die Erkenntnisse, die mithilfe von

KI generiert werden, auch entsprechend

honoriert werden, die zusätzliche

Leistung also entweder von

den Krankenkassen erstattet wird

(„Reimbursement“) oder den Patienten

als „individuelle Gesundheitsleitung“

(IGeL) angeboten werden

kann.

Die erste Voraussetzung scheint

nun geschaffen zu werden: Erst

Ende November 2024 gab die IKK

Südwest bekannt, einen „Meilenstein“

bei der Integration von KI-

Technologie in die Gesundheitssysteme

zu setzen. Sie schloss

Bild 2: Martin Uecker (stehend) und Moritz Blumenthal vom Institute of

Biomedical Imaging der TU Graz im MRI-Lab Graz. © Lunghammer/TU Graz



mit dem Start-up Contextflow eine

Erstattungsvereinbarung. Das

Wiener Unternehmen hat eine KIbasierte

Software entwickelt, die es

Radiologen ermöglichen soll, Lungenkrebs

bis zu einem Jahr früher

und mit deutlich höherer Genauigkeit

zu erkennen.

Vorbeugung

gegen Knochenverlust

Eine andere „Volkskrankheit“,

die wegen der bestehenden diagnostischen

Lücke hohe Kosten

im Gesundheitssystem verursacht,

ist die Osteoporose. Dieses Problem

adressiert Bonescreen. Das

Münchner Start-up hat eine KIbasierte

Technologie zur Unterstützung

von Radiologen und Klinikern

bei der Bewertung der Knochengesundheit

entwickelt (Bild 3).

„Unser Produkt nutzt künstliche Intelligenz,

um bestehende CT-Scans,

die in der klinischen Routine ohnehin

gemacht werden, vollautomatisch

zur Bewertung der Knochengesundheit

zu verwenden und damit

ressourcenschonend Informationen

zu extrahieren, ohne die Infrastruktur

oder die Arbeitsabläufe zu verändern,

um damit Knochenverlust

in der Bevölkerung vorzubeugen“,

erklärt Dr. Sebastian Rühling, Mitgründer

und Chief Medical Officer

von Bonescreen.

Noch im Frühjahr 2025 erwartet

Rühling die CE-Zertifizierung.

Danach soll das Verfahren, das

bisher vor allem in klinischen Forschungsgruppen

genutzt wird, im

Markt ausgerollt werden – insbesondere

in den Praxen niedergelassener

Radiologen, zunächst als IGeL, mittelfristig

wird ein Reimbursement

durch die Kassen angestrebt.


Contextflow und Bonescreen sind

nicht die einzigen Unternehmen,

die jetzt an den Start gehen. Weitere

Start-ups, die aus dem universitären

Umfeld heraus entstanden

sind, schicken sich an, den Radiologiemarkt

zu erobern.

Zwei Minuten

für ein Knie-MRT

Dort bereits zuhause sind die

Hersteller der bildgebenden Geräte.

Auch sie setzen auf Künstliche Intelligenz

und statten ihre Scanner damit

aus. „Im Bereich der MR-Bildgebung

ist es uns gelungen, Untersuchungszeiten

durch KI-gestützte Bildrekonstruktion

um fast 80 Prozent zu

beschleunigen. Eine Knieuntersuchung,

die auf einem 3-Tesla-Gerät

vorher 10 Minuten gedauert hat, ist

so nun in zwei Minuten möglich.

Das ist angenehmer für die Patienten

und bedeutet auch, dass mehr

Untersuchungen in der bestehenden

Zeit durchgeführt werden können,

betont Tobias Heimann, Head

of Artificial Intelligence Germany bei

Siemens Healthineers.

Miniaturisierung

Ein weiterer Trend in der Bildgebung

ist die Miniaturisierung der

Hardware. Kompakte CT-Geräte

werden für den Einsatz in speziellen

Krankenwagen, sogenannten

Mobilen Schlaganfalleinheiten, entwickelt

(Bild 4).

Die Verbesserung der Arbeitsabläufe

in Kliniken und Praxen ist

ein weiteres Ziel des Einsatzes von

Künstlicher Intelligenz, das in den

kommenden Jahren große Bedeutung

erlangen kann. Wenn KI bei

der optimierten Nutzung der knappen

Ressourcen unterstützt, kann

Bild 3: KI-basierte Technologie zur Unterstützung von Radiologen und

Klinikern bei der Bewertung der Knochengesundheit. © Bonescreen

Bild 4: Kompakte CT-Geräte ermöglichen eine genaue Diagnose noch im

Krankenwagen. © Siemens Healthineers

die Akzeptanz beim medizinischen

Personal weiter erhöht werden.

„Foundation Modelle“

im Vormarsch

Ebenso könnten Weiterentwicklungen

von Sprachmodellen (LLM)

eine Rolle in der Radiologie spielen.

In Richtung generative KI wird offenbar

auch bei Healthineers gedacht.

Als mögliche Anwendungsbereiche

von Large Language Models und der

ihnen zugrundeliegenden Technologie,

der sogenannten „Foundation

Modelle“, sieht man dort die

Datenaufbereitung, die Scan-Optimierung,

die Befundunterstützung

und eine bessere Patientenkommunikation.

Heimann: „Bisher auf

dem Markt erhältliche KI-Lösungen

sind im Allgemeinen auf klar definierte

Aufgaben ausgerichtet, etwa

die automatische Erkennung einer

bestimmten anatomischen Struktur

oder Pathologie, und wurden auch

speziell dafür erstellt. Dies erfordert

eine große Menge an Trainingsdaten,

die sorgfältig von Hand

vorbereitet werden müssen. Foundation

Modelle können ohne diese

aufwändigen manuellen Annotationen

trainiert werden und dann als

Grundlage für eine große Menge von

unterschiedlichen Aufgaben dienen.

Das ist einer der großen technologischen

Trends, gerade auch dann,

wenn multi-modale Daten wie Bilder

und Text gemeinsam zum Einsatz

kommen.“

Entscheidungen verstehen

Dabei wird es allerdings darauf

ankommen, sie so sicher wie möglich

auszugestalten: „In einer sensiblen

Anwendung wie dem Gesundheitswesen

ist es sehr wichtig, dass

wir den Entscheidungsprozess eines

Modells verstehen können. Entscheidungen

sollten auf der Grundlage

wichtiger Merkmale und nicht zufälliger

Korrelationen getroffen werden.

Nur so kann ein Arzt die KI-

Empfehlungen effektiv auswerten,

um den Patienten die bestmögliche

Behandlung zukommen zu lassen“,

gibt Katherine Fitch zu bedenken.

MedtecLIVE

als Plattform für Innovation

Die Fortschritte in der Bildgebungstechnologie,

möglich gemacht

durch KI, bedeuten eine Transformation

der Diagnostik. Ihnen gibt

die MedtecLIVE, die europäische

Leitmesse für die Entwicklung und

Herstellung von Medizintechnik im

Mai 2026 in Stuttgart, eine Bühne.

Zuletzt brachte das Messe-Team

mit einem neuen Format unter

dem Dach der Marke MedtecLIVE

die Medizintechnik-Community in

Nürnberg zusammen, wie Silke

Ludwig, Deputy Director Medtec-

LIVE berichtet: „In einer sich stetig

weiterentwickelnden Welt ist es

von entscheidender Bedeutung,

dass wir die neuesten Fortschritte

beleuchten. Die jüngste Gelegenheit,

um Innovationen, Produkte

und Dienstleistungen zu zeigen,

wertvolle Impulse zu erhalten und

Kooperationen anzubahnen, bot

unsere Fachausstellung Innovation

Expo, die im Februar zusammen

mit dem MedtecSUMMIT in

Nürnberg stattfand.“

Ausblick: MedtecLIVE

auf der automatica

Die MedtecLIVE bringt die

Akteure der Branche auf mehreren

Plattformen an den Standorten

Stuttgart, Nürnberg und München

zusammen, so auch beim


vom 24. bis 27. Juni 2025 im Rahmen

der automatica in München.

Der Gemeinschaftsstand auf dem

renommierten Messe-Duo automatica

und Laser World of Photonics

bietet ein Branchen-Vertical

für die Medizintechnik – Entwickler

und Zulieferer treffen hier auf

eine Zielgruppe, die sich auf Automatisierung,

Robotik und Photonik

konzentriert. ◄

59

Stromversorgung

Notstromversorgung mit LiFePO 4 -Hochleistungsbatteriepack

24V DC-USV-Lösung für Industrie,

Medizin und smarte Infrastruktur

Bicker Elektronik, Donauwörth,

stellt eine modular integrierbare

DC-USV-Lösung für sicherheitskritische

Systeme in der Industrie,

Medizintechnik und smarter Infrastruktur

vor. Die 24-VDC-Notstromversorgung

mit CE-zertifiziertem

LiFePO 4 -Batteriepack gewährleistet

bei Stromausfall, Spannungseinbruch

oder Flicker den ausfallsicheren

Betrieb und vermeidet somit

Systemausfälle und Datenverlust.

Qualität und Sicherheit

„Made in Germany“

Bei der Entwicklung der unterbrechungsfreien

Stromversorgung

„Made in Germany“ standen Sicherheit,

Robustheit und Langlebigkeit

im Mittelpunkt.

Direktlink zu

DC-USV UPSI-2406:

https://www.bicker.de/upsi-2406

Direktlink zu

Batteriepack BP-LFP-1375S:

https://www.bicker.de/bp-lfp-1375s

Bicker Elektronik GmbH

info@bicker.de

www.bicker.de

Die DC-USV-Lösung besteht aus

der Lade- und Steuereinheit

BICKER UPSI-2406 sowie dem

leistungsstarken LiFePO 4 - Batteriepack

BICKER BP-LFP-1375S (99 Wh).

Diese gewährleistet den zuverlässigen

Schutz von Embedded

IPCs, Mess-, Regel- und Steuerungstechnik,

Sensoren, Aktoren,

Kameras, Sicherheitstechnik und

vielen weiteren kritischen Applikationen.

Die USV-Management-

Software „UPScom“ mit benutzerfreundlicher

Oberfläche für intuitive

Konfiguration und Monitoring

steht kostenlos zum Download zur

Verfügung.

Hochleistungs-Batteriepack

mit Sicherheitszertifizierung

Der leistungsstarke und CE-zertifizierte

BP-LFP-1375S (99 Wh)

überzeugt mit einer besonders

stabilen Batteriechemie, einer langen

Lebensdauer von mindestens

zehn Jahren und bis zu 6.000 Vollzyklen.

Bicker Elektronik setzt für

die in Donauwörth entwickelten

und produzierten Energiespeicher

bewusst auf die besonders sichere

Lithium-Eisenphosphat-Technologie.

Diese Technologie minimiert das

Risiko eines thermischen Durchgehens

(Thermal Runaway) nahezu

vollständig. Der BP-LFP-1375S bietet

mit einem Arbeitstemperaturbereich

von -20 bis +55 °C eine zuverlässige

Energiequelle, auch unter

anspruchsvollen Umgebungsbedingungen.

Der 10-Jahres-Batteriepack

verfügt sowohl über Sicherheitszertifizierung

IEC 62133-2 als

auch über das UN 38.3 Transport-

Zertifikat.

Batterie-Management-

System für Sicherheit

und Effizienz

Das Batterie-Management-

System (BMS) sorgt für die Überwachung

und Steuerung des Ladeund

Entladeprozesses jeder einzelnen

Zelle und optimiert so die

Lebensdauer und Sicherheit des

Batteriepacks. Zudem gewährleistet

die Cell-Balancing-Funktion eine

gleichmäßige Verteilung der Ladeenergie

auf alle Zellen, um die volle

Kapazität des Packs konstant verfügbar

zu halten. Dank der implementierten

System-Present-Funktion

bleibt der Ausgang des Batteriepacks

(BAT-PWR) so lange

deaktiviert (Ausgangsspannung =

0 V) bis dieser mit der DC-USV-

Steuer einheit über den Kommunikationsstecker

(BAT-DATA) verbunden

und freigeschaltet wird. Diese

Sicherheits- und Stromsparfunktion

Vorteile auf einen Blick:

erhöht die Lagerfähigkeit des (geladenen)

Batteriepacks.

Intelligente Steuerung

und Monitoring

Die UPSI-2406 Lade- und Steuereinheit

ermöglicht eine flexible Integration

der DC-USV-Lösung in

bestehende Systeme. Über eine

I 2 C- Schnittstelle werden kontinuierlich

alle relevanten Betriebsdaten

des Batteriepacks überwacht

und gesteuert. Eine intelligente

PowerSharing-Funktion sorgt dafür,

viso compdass die verfügbare Eingangsleistung

je nach Lastanforderung

und Ladezustand des Batteriepacks

dynamisch verteilt wird. Bei

Stromausfällen oder Spannungseinbrüchen

übernimmt die UPSI-2406

innerhalb von Mikrosekunden die

unterbrechungsfreie Versorgung

der Last aus dem Energiespeicher.

Darüber hinaus überwacht die Mindestlast-Erkennung,

ob die Last am

Ausgang im Batteriebetrieb einen

definierten Grenzwert überschreitet.

Wird dieser unterschritten, trennt

die UPSI-2406 den Energiespeicher

automatisch von der Ladeeinheit,

um eine unnötige Entladung zu vermeiden.

Neben USB- und RS232-

Schnittstellen zur Datenkommunikation

verfügt die UPSI-2406 auch

über einen Relaiskontakt.

• 24 V DC-USV-Lösung „Made in Germany“

• Flexible integrierbare Notstromversorgung

• Sicherer 10-Jahres-Batteriepack LiFePO 4 (99 Wh)

• Bis zu 6000 volle Lade- und Entladezyklen

• Ideal für lange Überbrückungszeiten:

ca. 460 Minuten (12 W)



• USB & RS232 Schnittstelle und Relaiskontakt

• USV-Management-Software inklusive

• Shutdown & Reboot-Funktion für IPC

• Erweiterter Temperaturbereich -20 bis +55 °C

• IEC 62133-2 Sicherheitszulassung

• UN 38.3 Transport-Zertifikat

• Hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis

• Ab Lager sofort verfügbar


Stromversorgung

„UPScom“

für umfassendes

USV-Management

Die neue USV-Management-Software

„UPScom“ ermöglicht es Nutzern,

alle relevanten Systemparameter

der DC-USV-Lösung bequem zu

überwachen und anzupassen. Die

Software ist kostenlos für Windows

und Linux verfügbar und erlaubt

die einfache Einrichtung sowie das

Echtzeit-Monitoring des gesamten

DC-USV-Systems. Zu den Funktionen

gehören unter anderem die

Konfiguration der Ladeparameter,

die Überwachung der Restkapazität

sowie die Möglichkeit, bei einem

Stromausfall die angeschlossenen

Geräte kontrolliert herunterzufahren.

Das responsive Web-UI ermöglicht

den Zugriff auf das System über

moderne Web-Browser und unterstützt

sowohl x86- als auch ARM-

64-basierte Systeme.

„Shutdown &

Reboot“-Funktion

Im Falle eines Stromausfalls bietet

die UPSI-2406 mit integriertem

USB- oder RS232-Interface die

Möglichkeit, den Ausfall der Stromversorgung

zu signalisieren und

einen kontrollierten Shutdown des

angeschlossenen IPC-Systems

einzuleiten. So können wertvolle

Daten gesichert werden, bevor das

System herunterfährt. Die „Shutdown

& Reboot“-Funktion ermöglicht

zudem einen automatisierten

Neustart des Systems, sobald

die Stromversorgung wiederhergestellt

ist – ideal für autonome

Embed ded-Computersysteme an

schwer zugänglichen Standorten.

Niedrigere

Gesamtbetriebskosten

Obwohl Blei-Säure-, Gel- oder

AGM-Akkumulatoren anfänglich

günstiger erscheinen, bieten hochwertige

Lithium-Eisenphosphat-Zellen

eine vielfach längere Lebensdauer

und Zyklenfestigkeit. Blei-

Säure-Batterien sind in Bezug auf

Entladetiefe und Zyklenzahl deutlich

eingeschränkt. Betrachtet man

die gesamten Betriebskosten (TCO)

über einen Zeitraum von mindestens

10 Jahren, zeigt sich ein klarer

Kostenvorteil der LiFePO 4 -Technologie.

Zudem entfällt über diesen

Zeitraum hinweg der Wartungsaufwand

für den Austausch

der Batterie packs. ◄

Ultra-kompakte Kraftpakete

Die neue, ultraflache Magic Power Enhanced MPE-F Netzteilfamilie

TRS-STAR GmbH

info@trs-star.com

www.trs-star.com

Mit den beiden neuen Mitgliedern

der Ultra-Slim AC-DC Stromversorgungsfamilie

MPE-F100 und

MPE-F065 von Magic Power bietet

TRS-STAR zwei ultra-kompakte

50,8 x 101,6 mm Kraftpakete mit

einer Bauhöhe von lediglich max.

25,4 mm an. Die Class I/Class II

Netzteile haben eine Nominalleistung

von 60 W bzw. 100 W

(konvektionsgekühlt) und können

kurzzeitige Spitzenleistungen

von 120 W bzw. 150 W abdecken.

Durch diese „Peak Power Capability“

kann sich die Stromversorgung

näher an der Nennlast des

Gesamtsystems orientieren und

muss nicht auf mög liche Spitzenlastbedingungen

ausgelegt werden.

Neben der größeren Designfreiheit

in der Applikation ergeben

sich dadurch signifikante Vorteile

hinsichtlich Gewicht, dem

Platzbedarf und den Kosten.

Die Netzteile haben einen Betriebstemperaturbereich

von -20 °C

- +80 °C (mit Derating) und einen

weiten Betriebsspannungsbereich

von 90 – 264 VAC mit Single-Ausgangsspannungen

von 12 V, 24 V

oder 48 VDC. Den sicheren Betrieb

gewährleisten ein Überspannungs-

und Kurzschlussschutz.

Mit einem Wirkungsgrad > 90 %

und einer Leistungsaufnahme

< 0,1 W im Leerlauf werden die

Markt anforderungen an die Energieeffizienz

von zukunftssicheren

Stromversorgungslösungen

sicher erfüllt.

Die niedrige Bauhöhe von maximal

einem Zoll und die Grundfläche

von 2 x 4 Zoll machen die

Netzteile besonders für konvektionsgekühlte

Anwendungen in

platzkritischen Umgebungen mit

hohen Temperaturanforderungen

im 24/7 Betrieb geeignet, wie z. B.

Embedded- Systeme, Displayanwendungen

und Kiosksysteme

in Industrie, Medizin und Haushalt.

Die Netzteile sind gemäß

EN62368-1 zertifiziert und entsprechen

den Normen der IEC

62368-1 und IEC 60335-1.

Kundenspezifische Anpassungen

sind möglich. ◄


61

Stromversorgung

Medizinische USV-Anlagen

Höchste Sicherheit für medizinische Geräte

mit den ERGON MED USV-Systemen als Towerversion

Thiele KG

www.thiele-kg.de

Die Thiele KG ist ab sofort autorisierter

Händler für die hochwertigen

USV-Anlagen von Enersine. Diese

Systeme stehen für maximale Zuverlässigkeit

und Sicherheit – speziell

für den medizinischen Bereich.

Enersine ist ein führender Hersteller

für medizinische USV-Anlagen

und bekannt für seine fortschrittliche

Technologie sowie höchste

Qualitätsstandards. Die Systeme

sind speziell für den Einsatz in

Kranken häusern, Operationssälen,

Diagnose labors und Intensivstationen

ent wickelt und sorgen für

eine konstante Stromversorgung,

selbst in kritischen Situationen.

Maximaler Schutz

Die USV-Systeme von Enersine

erfüllen die Norm IEC60601-1, die

speziell für die elektrische Sicherheit

medizinischer Geräte entwickelt

wurde. Das bedeutet: maximaler

Schutz für Patienten, Personal

und medizinische Anwendungen.

ERGON MED USV- Systeme

bieten eine Leistungsspanne von

400 W bis 6300 W und können in

verschiedenen Größen und Designs

gebaut werden, um spezifische

Kundenanforderungen zu erfüllen.

Unterschiedliche Überbrückungszeiten

können je nach Bedarf angepasst

werden.

Die Vorteile von

medizinischen USV-Anlagen

• Normenkonformität: Erfüllung

der Standards IEC60601-1 und

IEC60601-1-2

• Höchste Effizienz: Reduzierter

Energieverbrauch durch modernste

Technologien

• Zukunftssicher: Skalierbare und

flexible Lösungen, die mit Ihren

Anforderungen wachsen

• Umfassender Schutz: Absicherung

sensibler medizinischer

Geräte vor Spannungsschwankungen

und Stromausfällen

Mit dieser Partnerschaft erweitert

die Thiele KG ihr Portfolio um

innovative, normgerechte und zuverlässige

Lösungen für den Gesundheitssektor.

◄

Die ERGON MED WALL MOUNT-Serie ist eine kompakte medizinische USV,

die sich platzsparend an der Wand montieren lässt.

Die ERGON MED 19“-Serie umfasst leistungsstarke medizinische

Rackmount-USV-Systeme mit bis zu 3000 W Leistung.


SPECIAL

Individuelle Anpassung und

Entwicklung

Maximale Effizienz und Zuverlässigkeit

Partnerschaftliche Entwicklung

und schnelle Umsetzung

www.binder-connector.de

Grayhill is a market leader in the

design, manufacture and marketing

of high-performance HMI technology.

Focusing on applications in medical devices, Grayhill

offers various standard and customised products

and solutions.

INTERVENTIONAL X-RAY CONTROL MODULE

67B Hall Effect Joystick

Allows precise cursor control for use in e.g.

test and measurement equipment or medical

electronics

Provides high effectiveness in low-voltage

applications, featuring a sleep mode to

conserve power

Chosen for sealed user interface with no

cracks or crevasses

Supports stringent backlight and haptics

performance

Uses CANbus communication protocol

Meets IEC 60601 4th edition requirements

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