Technische Produkte, die in der Medizin eingesetzt werden, verlangen höchste Qualität, Sicherheit und nachgewiesenen Nutzen. Die Entwicklung von Medizintechnik folgt strengen Regularien. Ein digitaler Zwilling hilft hier bei der Optimierung. Digitale Zwillinge medizinischer Geräte sind eine virtuelle Nachbildung oder ein digitaler Prototyp, der alle wichtigen Eigenschaften, Funktionen und Verhaltensweisen des realen Produktes genau abbildet. Dies ermöglicht es, das Gerät virtuell zu testen, zu analysieren und zu optimieren, bevor es tatsächlich hergestellt oder eingesetzt wird. Dadurch sind eine detaillierte Simulation und Analyse von Produktionsabläufen möglich. In der Medizintechnik eröffnen sich dadurch Chancen zur Feinabstimmung und Verbesserung von Herstellungsprozessen. Die präzise Simulation erlaubt beispielsweise die Erkennung potenzieller Engpässe und Fehlerquellen und ermöglicht die Optimierung von Parametern für maximale Effizienz.
Mit Simulationen Fehler remote erkennen und behandeln
„Ein offensichtlicher Vorteil ist die Geometrie“, sagt Niklas Kuczaty, Geschäftsführer der AG Medizintechnik beim VDMA, dem Medizintechnik-Netzwerk der Zuliefererindustrie. „Der Mediziner hat eine Idee, aber oft muss vorher geschaut werden, ob man die Produktionstechnologie dafür überhaupt hat. Dafür ist die Simulation natürlich hilfreich. Es erfordert allerdings eine stärkere Zusammenarbeit zwischen Herstellern, Produktionstechnikzulieferern und Medizinern, weil die Bedarfe der Medizin abgeglichen werden müssen, mit dem, was produktionstechnisch möglich ist.“
Doch auch nach der Entwicklungsphase von medizinischen Geräten sind digitale Simulationen wertvoll. Denn viele Medizinprodukte – gerade die Großgeräte in der Diagnostik – sind in der Regel weiter digital mit dem Hersteller vernetzt, wenn sie in den Krankenhäusern oder medizinischen Einrichtungen in Betrieb gehen.
„Das bedeutet, dass wir über ein digitales Monitoring frühzeitig Indikatoren für Fehlfunktionen oder einen notwendigen Verschleißteil-Austausch bekommen“, sagt Dr. Oliver Welzel, Senior Key Expert Digital Twin Product Lifecycle Management bei Siemens Healthineers. „Mit digitalen Zwillingen der jeweiligen Medizinprodukte vor Ort können wir noch schneller eine Fehleranalyse und eine effektive, effiziente Reparatur durchführen. Oder auch proaktiv einen Service-Termin mit dem Kunden vereinbaren, bevor ein Defekt entsteht, und den Termin auch so planen, dass der Patientenbetrieb so wenig wie möglich gestört wird. Dadurch sind wir in der Lage, die Verfügbarkeit unserer Produkte im Krankenhaus sowie in den medizinischen Einrichtungen noch besser sicherzustellen.“
Durch das Monitoring der Medizinprodukte, die bereits in Gebrauch sind, lassen sich mithilfe der Simulationen auf Basis von übermittelten Fehlerindikatoren ganz dediziert Fehlerdiagnosen remote – also ohne aufwendigen Servicetechniker-Einsatz vor Ort – durchführen und oft kann ohne Verbrauch, oder mit ganz exakt eingegrenzter Identifikation von Ersatzteilen, die einwandfreie Funktion des Produktes schnell wieder hergestellt werden.
Digitale Zwillinge nutzen – in Entwicklung und Produktion
Von der Entwicklung neuer medizinischer Geräte bis zur Fertigung komplexer Einzelprodukte – digitale Zwillinge tragen dazu bei, die Qualität zu steigern, Produktionszeiten zu verkürzen und Kosten zu optimieren. Dieser technologische Fortschritt verspricht nicht nur bessere Leistung in der Medizintechnik, sondern ebnet auch den Weg für präzisere und zuverlässigere Lösungen. Insgesamt ermöglicht die weitere Prozessoptimierung durch digitale Zwillinge eine voranschreitende Entwicklung in der Medizintechnik, von der sowohl die Industrie als auch die Patienten unmittelbar profitieren können.
Und die Anwendungsmöglichkeiten gehen weit über die beschriebenen Einsatzfelder hinaus: „Unser so genannter ‚Digital Transport Twin‘ lässt uns auf Basis der Kundenaufträge sowie Lieferzusagen den günstigsten Logistikpfad und Transportmittel identifizieren und so auch den CO2-Fußabdruck optimieren“, sagt Stefan Pflaum, Leiter Product & Lifecycle Excellence Global bei Siemens Healthineers.
„Auch auf der diesjährigen Medtec Live in Stuttgart werden die neuesten Entwicklungen in der Automatisierung der Medizintechnik von großer Bedeutung sein. Technologien wie Digital Twins sind entscheidend für die Weiterentwicklung der Branche. Auf der Messe kommen Experten, Unternehmen und Innovatoren zusammen, um die Potenziale dieser Entwicklungen zu diskutieren und Lösungen zu präsentieren. Diese Veranstaltung bietet eine Gelegenheit, um in die Zukunft der Medizintechnik zu blicken“, sagt Christopher Boss, Geschäftsführer der Medtec Live GmbH und Executive Director der Veranstaltung. Insgesamt wird die Medizintechnik durch diese fortschrittlichen Ansätze effektiver, präziser und patientenorientierter gestaltet, was einen vielversprechenden Ausblick auf die kommenden Entwicklungen in der Industrie 4.0 darstellt.
Weitere Informationen
Zum Hersteller Siemens:
Auf der Messe: Halle 1, Stand 228
Zum Netzwerk im VDMA:
www.vdma.org/ag-medizintechnik
Auf der Messe: Halle 1, Stand 518
