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Frugale Produktentwicklung in der Medizintechnik neu gedacht

Entwicklung
Produktentwicklung: Frugale Medizinprodukte – einfach passend gemacht

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Frugale Produkte und Dienstleistungen sind funktional, günstig und für die Bedürfnisse des Anwenders entwickelt. Das verspricht auch für die Medizintechnik gute Geschäfte – nicht nur in Schwellenländern. Wenn man es schon in der Produktentwicklung richtig macht.

Susanne Schwab
susanne.schwab@konradin.de

Das neue Coronavirus hat sich innerhalb weniger Wochen zu einer der größten Herausforderungen für die Gesundheitssysteme auf der ganzen Welt entwickelt: Nicht nur in den Entwicklungsländern fehlt es an ausreichend medizinischen Systemen für die Patientenversorgung. Auch in den westlichen Industrienationen machte sich die Not an Beatmungsgeräten, Diagnosetests und Mund-Nasen-Schutzmasken in vielen Bereichen schmerzlich bemerkbar.

Natürlich ist eine Pandemie kein Grund für die Entwicklung frugaler Medizinprodukte. Aber das Fehlen dringend benötigter Produkte in Kombination mit Lieferengpässen wichtiger Komponenten rund um den Globus wirft einen neuen Blick auf die Fertigung von Medizintechnik in ressourcenbeschränkten Situationen. Entstanden sind in dieser Zeit darum eine Vielzahl an Entwürfen und Prototypen von Gesundheitstechnologien und medizinischen Geräten, die, wie Dr. Petra Blumenroth von Bayern Innovativ erklärt, einen deutlichen frugalen Ansatz zeigen – und nicht nur in Entwicklungs- und Schwellenländern zum Einsatz kommen können.

Inhaltsverzeichnis

1. Coronakrise bewirkt Umdenken in der Produktentwicklung
2. Einfaches (frugales) Beatmungsgerät aus Klimatechnik-Komponenten
3. Mobiles Gerät auch in Entwicklungsländern einsetzbar
4. Einfach und günstig, aber nicht qualitativ minderwertig
5. Attraktiver Markt – nicht nur für Industrieländer
6. Wissen über den Zielmarkt ist entscheidend für den Erfolg
7. Medizintechnik ist Vorreiter bei frugalen Innovationen
8. Unterschiedliche Wege der Markenbildung möglich
9. Frugales Diagnosemittel auf dem Weg zur Zulassung
10. Frugale Strömungen
11. Studie zu Frugalen Innovationen

Coronakrise bewirkt Umdenken in der Produktentwicklung

„Situationen wie die Coronakrise können zum Umdenken in der Produktentwicklung anregen: Brauchen wir tatsächlich überall Hightech-Geräte? Geht es nicht auch einfacher, treffender?“, gibt Blumenroth zu bedenken, die seit 2017 den Aufbau der Koordinierungsstelle „Frugale Innovationen“ bei Bayern Innovativ in Nürnberg verantwortet. „Viel wichtiger ist es doch zu überlegen, was das eigentliche Problem ist und wie ich es mit möglichst wenig Ressourcen lösen kann. Dann“, so Dr. Blumenroth, „entstehen frugale Innovationen“ – also Produkte im unteren und mittleren Preissegment, die im Nutzungskontext erschwinglich oder deutlich günstiger zu erwerben oder als Services zu nutzen sind.

Erreicht wird dies beispielsweise durch das Weglassen überflüssiger, vom Kunden nicht genutzter Funktionen und Merkmale. „Aber nicht durch einfaches ‘Abspecken‘, sondern über spezifische Neuentwicklung von Produkten oder Lösungen mit Fokus auf die Anforderungen des jeweiligen Einsatzes“, so die Expertin, die im bayrischen Netzwerk Unternehmen bei ihren Innovationsprozessen begleitet.

Mit Hilfe von Beratungen, Vorlesungen und Vorträgen arbeitet sie daran, den Begriff „Frugale Produkte“ bekannter zu machen. „Viele Firmen und Start-ups entwickeln nämlich tolle Produkte, die genau die Anforderungen erfüllen, kennen die Bezeichnung aber nicht.“ Die aktuelle Coronakrise sieht sie als ein Innovationstreiber für neue, frugale Produktideen – auch bei Unternehmen anderer Branchen, die aufbauend auf vorhandenen Produkten den Weg in die Medizintechnik suchen.

Einfaches (frugales) Beatmungsgerät aus Klimatechnik-Komponenten

Ein aktuelles Beispiel ist die Viessmann Werke GmbH & Co. KG: Ausgehend von der Idee eines Mitarbeiters begann das Unternehmen, einen Teil seiner Produktion umzurüsten und – zusätzlich zu seinen Klima- und Energielösungen – auch Beatmungsgeräte herzustellen. Eine der Fertigungslinien für Gas-Wandgeräte am Unternehmensstammsitz im nordhessischen Allendorf (Eder) wurde dafür innerhalb weniger Tage umgebaut.

„Dass es überhaupt möglich war, in so kurzer Zeit ein vereinfachtes Beatmungsgerät entwickeln zu können, ist dem Aufbau eben jener Gas-Wandgeräte zu verdanken“, erklärt Dr. Markus Klausner, Chief Technology Officer Viessmann Climate Solutions: Die innerhalb von gerade einmal drei Wochen entwickelten Beatmungsgeräte nutzen ausschließlich Teile, wie beispielsweise den elektronischen Gas-Luftverbund, die Viessmann in seinen sonstigen Heizungsgeräten und Wärmepumpen einsetzt. Zum anderen verfüge man über eine sehr flexible Fertigung, die in kürzester Zeit auf die neuen Anforderungen angepasst werden konnte.

Mobiles Gerät auch in Entwicklungsländern einsetzbar

Die Entwicklung der Beatmungsgeräte erfolgt in enger Abstimmung mit Medizinern des Luisenhospitals, dem Akademischen Lehrkrankenhaus der Medizinischen Fakultät und dem E.ON Energy Research Center der RWTH Aachen sowie weiteren Krankenhäusern. Die kompakten Geräte sind mobil einsetzbar und nicht zwangsläufig auf die technische Infrastruktur eines Krankenhauses angewiesen, weil sie wahlweise über die Sauerstoffversorgung der Klinik betrieben werden können oder auch als Lösung mit angeschlossener Sauerstoffflasche.

„Viele Länder haben derzeit eine große Knappheit an Beatmungsgeräten“, sagt Dr. Klausner. „Wir stehen mit ausgewählten Behörden bereits in Kontakt, um lokale Einsatzmöglichkeiten in Entwicklungsländern zu prüfen.“ Für einen Einsatz der Beatmungsgeräte arbeitet das Unternehmen aktuell an einer Sonderzulassung. „Anschließend wäre eine Produktion von über 600 Stück pro Tag realisierbar“, so Technikvorstand Dr. Klausner.

Einfach und günstig, aber nicht qualitativ minderwertig

Entstanden aus einer Idee und dem Bewusstsein für gesellschaftliche Verantwortung sowie durch den Einsatz der Mitarbeiter, mit vorhandenen Mitteln eine praktische, robuste und kostengünstige Lösungen zu schaffen, erfüllt das Beatmungsgerät von Viessmann nahezu alle Kriterien, die auch Oliver Knapp, Senior Partner bei der Roland Berger GmbH, Stuttgart, für frugale Innovationen definiert.

„Frugale Produkte und Dienstleistungen sind günstig, einfach zu bedienen und konsequent auf die Anwendungsart und -umgebung ausgelegt. Dabei sind sie nicht weniger leistungsfähig als mögliche Vorbilder aus dem Westen oder aus entsprechenden Hightech-Segmenten. Und am besten entstehen sie auf einem weißen Blatt Papier“, erklärt Knapp, der sich bei Roland Berger seit vielen Jahren mit frugalen Innovationen beschäftigt.

Attraktiver Markt – nicht nur für Industrieländer

Frugale Innovationen bieten Unternehmen die Chance, neue Wachstumsmärkte wie den der zunehmenden Mittelschicht in Schwellenländern zu erschließen. Nach einer Studie der Unternehmensberatung werden diese Entwicklungen deshalb innerhalb der nächsten Jahre massiv an Bedeutung gewinnen – sowohl hinsichtlich der Umsätze als auch in Bezug auf ihre Profitabilität. Aber auch Anbieter aus dem Ausland setzen verstärkt auf frugale Produktlösungen. Durch den Marktdruck, der daraus entsteht, entwickeln sich die Produkte weiter, bekommen neue Funktionen und beginnen dann, mit Produkten aus den höheren Preissegmenten zu konkurrieren.

Für ein Unternehmen sei es deshalb wichtig, frühzeitig eigene Ziele, den so genannten Strategic Intent, zu definieren, erklärt Knapp: Wolle man neue Geschäftsfelder erschließen und Wachstum in den mittleren und unteren Marktsegmenten erzielen? Oder das eigene hochwertigere Produktportfolio schützen, indem man das darunter liegende Segment besetzt? Zudem könne es für Unternehmen eine Möglichkeit sein, die Einstiegshürden für neue Produkte zu senken, um Interessenten später auch für hochpreisigere Produkte gewinnen zu können.

Wissen über den Zielmarkt ist entscheidend für den Erfolg

Um die Fragen nach dem Strategic Intent beantworten zu können, müssen Unternehmen jedoch ihren Zielmarkt definieren und die Anforderungen der Abnehmer kennen: „Wer in den Markt will, muss seine Produkte an den Markt anpassen, auf die Kosten achten – und vor allem den Kunden stärker einbinden.“ Das sei besonders in Schwellenländern wichtig.

Dass dies selbst bei Unternehmen schwierig sein kann, die in einem Schwellenland heimisch sind, belegt das bekannte Beispiel des Kleinwagens Nano aus dem indischen Autokonzern Tata: Der Nano entsprach allen Sicherheitsanforderungen, hatte einen geringen Verbrauch, eignete sich ideal für den Stadtverkehr und kostete umgerechnet gerade einmal 2.000 US-Dollar. Um die Kosten gering zu halten, verzichtete Tata jedoch auf Klimaanlage und Radio und verbaute nur einen Scheibenwischer. Das Auto war ein Flopp: Die indische Mittelschicht wollte zwar ein Auto haben, das billig ist, aber keines, dem man das sofort ansah.

Medizintechnik ist Vorreiter bei frugalen Innovationen

Und das ist die größte Herausforderung für die Unternehmen: „Für westliche Firmen, die in Schwellenländern Fuß fassen wollen, ist es deshalb schon aus Kostengründen entscheidend, den anvisierten Markt genau zu untersuchen“, rät Knapp. Die Medizintechnik ist hier Vorreiter, denn frugale Produkte gehören in vielen dieser Länder seit langem zur medizinischen Versorgung dazu.

Die Drägerwerk AG & Co. KGaA, Lübeck, engagiert sich beispielsweise seit vielen Jahren mit kostengünstigen und an die jeweiligen Umgebungsbedingungen angepassten Produkten in den Emerging Markets. Im Januar letzten Jahres brachte das Unternehmen als Lizenznehmer das Seattle PAP für Neugeborene auf den Markt, das in den USA für die Behandlung von Atemnotsymptomen bei Säuglingen und Kindern entwickelt wurde. Es erfüllt den Bedarf für ein erschwingliches, einfach zu bedienendes und leicht zu wartendes Atemunterstützungssystem in den Ländern, in denen es nur begrenzt Ressourcen und Zugang zu wirksamen Methoden und Geräten zur Atemunterstützung gibt.

„Und selbst, wenn die entsprechende Technik vorhanden ist, fehlt es oft an Personal, das über die erforderlichen Fähigkeiten und Kenntnisse über die Ausrüstung verfügt“, erklärt Stefanie Wagner, Senior Product Manager bei Dräger.

Das Seattle PAP sei deshalb einfach in der Handhabung. Es ist gebrauchsfertig und in wenigen Arbeitsschritten einsatzfähig. „Das Krankenhaus-Personal kann das System ohne aufwendige Schulungen einsetzen. Zudem reduziert es als Einwegartikel das Risiko von Infektionen“, so Wagner. Dräger biete mit der Lösung erstmals eine Technologie für Wachstumsmärkte an, die in ihre Infrastruktur für die Gesundheitsversorgung investieren.

Unterschiedliche Wege der Markenbildung möglich

Auch andere große Medizintechnikhersteller wie Siemens, GE Healthcare oder Philips haben auf die jeweiligen Märkte und Einsatzgebiete abgestimmte vereinfachte, aber funktionale Medizinprodukte. „Vertrieben werden diese Produkte häufig unter dem eigenen bekannten Markennamen und zeigen dadurch, dass bei der Qualität keine Kompromisse gemacht werden“, erklärt Oliver Knapp.

Ein EKG habe dann nur kein Touch-Pad oder verzichtet auf Funktionen, die für das Gerät nicht werthaltig sind. Alternativ können unterschiedliche Markennamen am Zielmarkt eigenständig funktionieren, unabhängig von der Originalmarke, um diese nicht zu kannibalisieren.

Einfacher funktioniert das für Start-ups, die mit einer neuen Idee und einem neuen Namen auf den Markt kommen. Aber auch hier brauchen Entwickler einen langen Atem, bis ihre Lösung als Medizinprodukt eingesetzt werden kann.

So oder so: „Unternehmen, ob Start-ups oder Konzerne, müssen, um frugal erfolgreich zu sein, ihre Produkte neu denken“, sagt Dr. Petra Blumenroth von Bayern Innovativ und verweist auf die Idee eines Start-ups aus Frickenhausen. Die ist so einfach wie genial: Ein Kaugummi, der nach kurzer Zeit eine Infektion im Mund- und Rachenraum erkennt. Entsteht beim Kauen ein bitterer Geschmack, ist klar: Hier vermehren sich gerade unerwünschte Bakterien. Ein Arzt kann schnell die passende Behandlung einleiten. Das Verfahren ist einfach und überall anwendbar.

Frugales Diagnosemittel auf dem Weg zur Zulassung

Der Kaugummi könnte künftig Krankheiten wie Scharlach oder eine beginnende Zahnfleischentzündung, bei denen sich Erreger im Speichel nachweisen lassen, zu einem frühen Zeitpunkt anzeigen, erklärt Prof. Lorenz Meinel. Meinel ist Inhaber des Lehrstuhls für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Bereits 2011 hatte er mit der Arbeit an dem Kaugummi begonnen.

Dass dieser nun tatsächlich in absehbarer Zeit in Apotheken erhältlich wird, ist Aufgabe von Dr. Heinrich Jehle als geschäftsführender Gesellschafter des Frickenhausener Biotech-Start-ups 3a-Diagnostics GmbH. Noch in diesem Jahr sollen die ersten Studien an Patienten laufen. Dann hoffen Jehle und sein Team auf die Zulassung des Kaugummis als Medizinprodukt durch die Behörden.


Weitere Informationen

Über die Koordinationsstelle: www.bayern-innovativ.de

Über den Medizintechnikhersteller: www.draeger.com

Über das Start-up: www.3a-diagnostics.de


Frugale Strömungen

Frugale Innovationen sind Lösungen, die passgenau auf die Bedürfnisse einer bestimmten kostensensitiven Kundengruppe zurechtgeschnitten sind. Dieser gemeinsame Nenner umfasst fünf Strömungen, die das Zentrum für Frugale Produkte und Produktionssysteme (ZFP) am Fraunhofer IAO im zusammengefasst hat:

  • Corporate Frugal beschreibt Innovationsaktivitäten von Firmen, die auf die strukturierte Entwicklung reduzierter Lösungen abzielen, oft als Ergänzung zu einem vorhandenen hochpreisigen Portfolio.
  • Eine Jugaad Innovation, auch Grassroot Innovation oder Grassroot Frugal genannt, ist eine improvisierte Lösung, die mit limitierten Ressourcen entwickelt wird. In den Industrienationen finden sich solche Lösungen beispielsweise in der Do-It-Yourself-Bewegung.
  • Lösungen für emergente Märkte, die für den Vertrieb in entwickelten Ländern angepasst werden, bezeichnet das Phänomen Reverse Innovation. Dies können beispielsweise medizinische Geräte mit reduzierten Funktionalitäten für Ärzte in Schwellenländern sein, die später auch in Arztpraxen der Industrienationen als Zweitgeräte eingesetzt werden.
  • Frugale Innovationen, die auf eine Verbesserung der Lebensbedingungen von Menschen in Schwellenländern abzielen, werden als Inclusive Innovation bezeichnet.

www.iao.fraunhofer.de


Studie zu Frugalen Innovationen

Innovationsprozesse gewinnen für westliche Unternehmen drastisch an Bedeutung. Dazu gehört auch die der Entwicklung frugaler Produktlösungen in den Emerging Markets, um neue Marktsegmente zu erschließen und Geschäftsmodelle zu entwickeln. In einer mehr als zweijährigen Projektphase haben Akteure aus Beratung, Wissenschaft und Unternehmenspraxis ein Framework entworfen, das als Fundament derartiger Initiativen dient.

Die Unternehmensberatung Roland Berger begleitet branchenübergreifend Projekte zur Entwicklung frugaler Produktlösungen von der Konzeption bis zur fertigen Produktstrategie. Gemeinsam mit dem Institut für Technologiemanagement an der Universität St. Gallen (ITEM–HSG) wurde die Studie „Frugal: Einfach eine intelligente Lösung“ erstellt.

Das Schweizer Institut befasst sich detailliert mit den theoretischen Grundlagen erfolgreichen Innovationsmanagements und hat zahlreiche Umsetzungsfälle aus der Praxis zusammengetragen.

www.rolandberger.com

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Titelthema: Frugale Medizintechnik

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