Internet of Medical Things

Intelligente Antriebe für smarte Medizintechnik

6. Dezember 2022, 10:36 Uhr | Holger Tröndle, Key Account Manager bei Dunkermotoren
Intelligente Antrieb für smarte Medizinprodukte. Die Digitalisierung und das Internet of Medical Things bewegen die Medizintechnik
© Nexofox

Von der Dampfmaschine zum intelligenten Antrieb für smarte Medizinprodukte. Die Digitalisierung und das Internet of Medical Things bewegen die Medizintechnik. Dunkermotoren zeigt, was die schlauen Antriebstechniken bewirken.

Vor ungefähr 200 Jahren wurde die erste Eisenbahn in Betrieb genommen und entwickelte sich zum Sinnbild der industriellen Revolution. Einige hatten damals Angst vor dem großen, unbekannten Umbruch – doch die industrielle Revolution ermöglicht den heutigen Lebensstandard. Von der einfachsten Automation kleiner, bisher handbetriebener Teilprozesse führten die Entwicklungen hin zu komplett automatisierten und sogar autonomen Maschinen, Fahrzeugen und Geräten. Die zunehmende Selbstständigkeit von Maschinen treibt wiederum weitere Entwicklungen in Bezug auf Digitalisierung voran. In diesem Zusammenhang wird nun bereits von der vierten industriellen Revolution gesprochen, deren Vorteile nicht nur die klassischen Industriesparten, sondern auch zahlreiche Anwendungen im Bereich Medizintechnik revolutionieren werden.

Industrie 4.0 – digital und vernetzt

Die Eisenbahn ist das wohl prägendste Symbol für die Industrialisierung und hat maßgeblich zur Erfolgsgeschichte der modernen Industrie beigetragen. Die Erfindung der Dampfmaschine und deren Einsatz zur Erleichterung händisch betriebener Arbeiten steht dabei für die erste industrielle Revolution. Die zweite industrielle Revolution klassifiziert sich im groben durch die Entwicklungen im Bereich Fließband- und Akkordarbeit, während computergesteuerte Prozesse zentraler Baustein der dritten industriellen Revolution sind.
 
Derzeit befinden wir uns in der vierten industriellen Revolution, welche sich durch Digitalisierung und Vernetzung beschreiben lässt. Grundlage hierfür sind digital vernetzte Systeme und Abläufe, welche Mensch, Maschine und Produkt durch Informations- und Kommunikationstechnologie digital verbindet. Die Einbindung von Maschinen in die Kommunikationstechnik ist dabei ein zentrales Element und unter dem Leitbegriff IoT – Internet of Things – bekannt.

Im Bereich der klassischen Industriezweige wie der Logistik oder dem Maschinen- und Anlagenbau ist die Vernetzung von Anwendungen wie Transportsystemen oder Fertigungsrobotern längst angekommen – Stichwort IIoT (Industrial Internet of Things). Anwenden lassen sich diese Prinzipien jedoch auf alle Bereiche, in welchen Geräte durch digitale Vernetzung Prozesse beschleunigen oder deren Effizienz steigern können – so auch in der Medizintechnik.

Auf einen Blick: Zukunftsfähige Antriebe
Als Weltmarktführer für smarte Motoren mit integrierten Elektroniken adressiert Dunkermotoren das enorme Potenzial der Digitalisierung im Bereich intelligenter Antriebe. Unter der IIoT Marke nexofox können (medizintechnische) Hersteller künftig nicht nur die smarten Motoren, sondern ein ganzheitliches Lösungsprogramm von digital vernetzbaren Motoren inklusive der entsprechenden Infrastruktur aus Gateway und Cloud integrieren. Jahrelange Erfahrung aus den Industrie-4.0-Schlüsselbereichen Intralogistik und Anlagenbau können dazu genutzt und auf die Medizintechnik übertragen werden. Mit nexofox ist Dunkermotoren bestens gerüstet für die Anforderungen von IIoT und IoMT und stellt damit die Weichen für kommende Herausforderungen. Damit geht der Antriebs-technikspezialist aus dem Schwarzwald neue Wege und wird vom Produktanbieter zum Full-Serviceprovider.

 

IoMT – Internet of Medical Things

Beim Internet of Medical Things (IoMT) werden die Prinzipien von Industrie 4.0 auf die Medizintechnik angewendet. Diese Entwicklung wird das Gesundheitswesen in den nächsten Jahren von Grund auf verändern. Software ist dabei die Schlüssel-komponente. Sie wird Geräte steuern, Prozesse automatisieren und die Medizin durch künstliche Intelligenz und Machine Learning smarter machen. Die Vernetzung von Informationen und die automatisierte Verarbeitung von Patientendaten werden Diagnostik und Therapie vereinfachen und verbessern. Die Effizienz wird steigen und damit Kosten reduzieren. Nur mit zukunftsfähigen Lösungen können die Herausforderungen im Gesundheitswesen wie steigende Patientenzahlen, Effizienz- und Kostendruck gemeistert werden.

Vernetzung und Kommunikation
In der Medizintechnik gibt es viele Geräte, die Prozesse des Gesundheitswesens durch Automatisierung vereinfachen. Die darin verbauten Antriebslösungen müssen den genannten Entwicklungen ebenfalls gerecht werden und zukunftsfähige Features für die Unterstützung von IoMT-Anwendungen bereitstellen.

Neben den bekannten Anforderungen wie Drehmoment, Drehzahl, Zuverlässigkeit und geringem Bauraum müssen sie intelligent und digital vernetzbar sein. Die Antriebslösung muss programmierbar sein und Informationen einfach und sicher bereitstellen. Diese Informationen ermöglichen eine Auswertung über den Zustand und die Funktion des medizinischen Geräts und damit neue Möglichkeiten für einen optimierten Einsatz im Krankenhausalltag durch z. B. proaktive Wartung, neue Dienstleistungsmodelle (z. B. Pay-per-Use) und ein transparentes Management über den gesamten Produktlebenszyklus.

Proaktive Wartung
Die Auswertung der Gerätedaten in einem regelmäßigen Intervall ermöglicht eine Analyse des Gerätezustands. Dadurch können geeignete Maßnahmen abgeleitet und ein teurer Ausfall der medizinischen Anwendung verhindert werden.

Dies wird am Beispiel eines HPLC-Systems für Hochleistungsflüssigkeit-schromatographie (HPLC) deutlich: Dabei handelt es sich um ein System, mit dem eine analytische Methode zur Trennung, Bestimmung und Quantifizierung von Substanzen möglich ist. Ein unvorhergesehener Ausfall ist teuer und kann die Probe beschädigen oder im Zweifel sogar zerstören. Für das Krankenhauspersonal und den Patienten bedeutet dies doppelte Arbeit, längere Wartezeiten und Ungewissheit über ggf. vorliegende Symptome. Wichtige Komponente des Analysegeräts ist die darin verbaute Pumpe. Diese wird mit einem intelligenten und vernetzten Motor betrieben.
Hersteller wie Dunkermotoren bietet hierfür die passenden intelligenten, zuverlässigen und kundenspezifischen Antriebslösungen an. Je nach Anforderungen eignet sich dafür ein bürstenloser Motor. Mit der passenden Intelligenz und Kommunikationsmöglichkeit kann eine regelmäßige Auswertung der Motordaten erfolgen. Die Auswertung zeigt mögliche Veränderungen auf und ermöglicht dadurch proaktive Schritte. Liegt eine kritische Veränderung vor, kann eine automatische Information an den Nutzer, Betreiber oder Gerätehersteller gesendet werden, in der eine Wartung vorgeschlagen wird. Sind die Daten darüber hinaus mit der geplanten Nutzung des Geräts verknüpft, wird sogar direkt ein geeigneter Zeitraum für die proaktive Wartung ermittelt und vorgeschlagen.

Dieser automatisierte Prozess verhindert Stillstandzeiten, erhöht die Zuverlässigkeit der Anwendung und ermöglicht enorme Kosteneinsparungen für den Gerätehersteller und die Gesundheitseinrichtung – dank intelligenter Antriebslösungen. (uh)


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