3-2016
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement
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November August-September-Oktober November-Dezember 3/<strong>2016</strong> 1/2008<br />
Fachzeitschrift für<br />
Medizin-Technik<br />
meditronicjournal<br />
Modulare Netzteile –<br />
Maßanzüge für die Medizintechnik<br />
Fortec, Seite 58
Idee.<br />
Prototyp.<br />
Fertig.<br />
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Editorial<br />
Industrie 4.0 in der Elektronikproduktion –<br />
eine große Herausforderung für die Logistik<br />
Werner Kunz, Geschäftsführer<br />
bei der Iftest AG<br />
Industrie 4.0 ist ein viel verwendetes Schlagwort unserer Zeit. Mittels cyber-physischen<br />
Systemen und dem „Internet der Dinge“ soll die gesamte Produktionskette intelligent,<br />
von der Planung über die Bedarfsermittlung bis zur Verteilung, vernetzt und gesteuert<br />
werden. Durch die Einführung von Verfahren der Selbstoptimierung, Selbstkonfiguration,<br />
Selbstdiagnose und Kognition mit Industrie 4.0 soll ein Höchstmaß an Intelligenz und<br />
Automatisationsgrad erreicht werden.<br />
Was in der Theorie vorteilhaft tönt und produktionstechnisch unzweifelhaft viele Vorteile<br />
bringt, wird für die Logistik eine riesige Herausforderung werden! Besonders die Hersteller<br />
von Elektronikbaugruppen werden ihre Logistik- und Lagerhaltungsprozesse ganz neu<br />
definieren und aufbauen müssen. Denn nur mit einer durchgängigen Automatisation, von<br />
der Bestellung über die Lagerhaltung und Materialrüstung, die Produktion, den Versand<br />
bis zur Rechnungsstellung, wird sich die Idee von Industrie 4.0 wirtschaftlich und technisch<br />
entfalten können.<br />
Die Praxis zeigt, dass Einzelanfertigungen und Kleinserien gegenüber<br />
Großmengenaufträgen generell teuer sind. Das liegt unter anderem an den hohen<br />
Einrichtungskosten, aber auch am administrativen Aufwand, den die Beschaffung und<br />
die Bewirtschaftung von Klein- und Kleinstmengen verursacht. Der Trend geht in der<br />
Industrie jedoch ununterbrochen zu kleinen und kleinsten Lieferlosen. Zudem zwingt der<br />
große Margendruck die Produzenten, die Kapitalbindung, und damit auch die Lagerung<br />
von Bauteilen, zu reduzieren. Unter diesen Aspekten ist es schon heute eine große<br />
Herausforderung, kurze Lieferzeiten bei gleichzeitig höchster Termintreue zu garantieren.<br />
Dies erfordert eine exakte Planung der Materialverfügbarkeit.<br />
Mit Industrie 4.0, wo in der Theorie jedes Teil „on demand“ zur gewünschten Zeit am<br />
gewünschten Ort zur Verfügung stehen soll, wird sich diese Problematik weiter verschärfen.<br />
Für die Lieferanten wird das Zeitalter von Industrie 4.0 unweigerlich zu einer dauernden<br />
Optimierung der Lagermengen, den Durchlaufzeiten und dem manuellen Handling führen.<br />
Dieser Konflikt kann nur gelöst werden, indem die Rüst- und Administrationskosten<br />
markant gesenkt werden, beispielsweise durch eine höhere Automatisierung der<br />
Rüstprozesse.<br />
Bei Industrie 4.0 werden Logistik und Lagerhaltung vor große technische und<br />
wirtschaftliche Herausforderungen gestellt. Die angestrebte Vollautomatisierung kann<br />
und darf sich nicht ausschließlich auf Hightech-Lösungen in der Produktion beschränken,<br />
sondern muss die gesamte Wertschöpfungskette umfassen. Um Industrie 4.0 erfolgreich<br />
umsetzen zu können, müssen alle Prozesse, von der Bestellung über die Logistik und<br />
Produktion bis zum Warenausgang, intelligent vernetzt und automatisiert werden. Dafür<br />
sind noch viele Fragen zu beantworten. Beispielsweise, wie das Material automatisiert<br />
an die Bestückungsanlage gelangt, wenn mehrere Tausend verschiedene Artikel<br />
bewirtschaftet werden. Oder wie sich kleinere Einkaufslosgrößen rechnen, wenn der Preis<br />
des Bauteils sich im niedrigen Cent-Bereich bewegt.<br />
Zur durchgehenden Umsetzung von Industrie 4.0 sind innovative Antworten auf Fragen<br />
gefordert, welche Stand heute vielleicht noch gar nicht angedacht sind und deren<br />
Umsetzung noch utopisch oder wirtschaftlich undenkbar erscheinen. Eines aber ist<br />
sicher: Auch mit Industrie 4.0 will der Endkunde über ein qualitativ hochstehendes,<br />
betriebssicheres und wirtschaftliches Produkt verfügen, welches seine Nutzvorstellungen<br />
exakt erfüllt. Egal, wie automatisiert oder intelligent vernetzt es produziert wurde.<br />
Werner Kunz, Iftest AG, www.iftest.ch<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
3
Inhalt/Impressum August/September/Oktober 3/<strong>2016</strong><br />
Fachzeitschrift für<br />
Medizin-Technik<br />
Rubriken<br />
meditronicjournal<br />
■ Herausgeber und Verlag:<br />
beam-Verlag<br />
Krummbogen 14, 35039 Marburg<br />
www.beam-verlag.de<br />
Tel.: 06421/9614-0,<br />
Fax: 06421/9614-23<br />
■ Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. Christiane Erdmann<br />
Dipl.-Ing. Reinhard Birchel<br />
redaktion@beam-verlag.de<br />
■ Anzeigen:<br />
Frank Wege, Tel.: 06421/9614-25<br />
frank.wege@beam-verlag.de<br />
Myrjam Weide, Tel.: 06421/9614-16<br />
m.weide@beam-verlag.de<br />
Tanja Meß, Tel.: 06421/9614-18<br />
tanja.mess@beam-verlag.de<br />
■ Erscheinungsweise:<br />
4 Hefte jährlich<br />
■ Satz und Reproduktionen:<br />
beam-Verlag<br />
■ Druck & Auslieferung:<br />
Brühlsche Universitätsdruckerei,<br />
Gießen<br />
Der beam-Verlag übernimmt trotz<br />
sorgsamer Prüfung der Texte durch<br />
die Redaktion keine Haftung für deren<br />
inhaltliche Richtigkeit. Handels- und<br />
Gebrauchsnamen, sowie Warenbezeichnungen<br />
und dergleichen werden<br />
in der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen<br />
verwendet. Dies berechtigt nicht zu<br />
der Annahme, dass diese Namen<br />
im Sinne der Warenzeichen- und<br />
Markenschutzgesetzgebung als frei zu<br />
betrachten sind und von jedermann ohne<br />
Kennzeichnung verwendet werden dürfen.<br />
Editorial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
Inhalt/Impressum . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
Aktuelles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />
Dienstleister . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14<br />
Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . 36<br />
Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46<br />
Antriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51<br />
Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54<br />
Stromversorgung . . . . . . . . . . . . . . 57<br />
Bedienen und Visualisieren . . . . . . 62<br />
Kommunikation. . . . . . . . . . . . . . . . 67<br />
Bildverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . 68<br />
Medical-PC/SBC/Zubehör . . . . . . . 73<br />
Produktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77<br />
Robotik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82<br />
Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84<br />
Aktuelles:<br />
10. Compamed Frühjahrsforum<br />
Das 10. Compamed Frühjahrsforum richtet in seinem Jubiläumsjahr den Fokus auf die<br />
individualisierte Medizin als Megatrend 6<br />
Messtechnik:<br />
Wie Desktop-Oszilloskope –<br />
nur kleiner und besser<br />
Die neuen Zweikanal-, Vierkanal- und Mixed-<br />
Signal- Modelle von Pico Technology bieten<br />
die Funktionen eines Oszilloskops und können<br />
standardmäßig auch als Logikanalysator,<br />
Spektrumanalysator, Funktionsgenerator<br />
sowie als Analysator für serielle Busse mit<br />
Unterstützung für 15 Protokolle eingesetzt<br />
werden. 50<br />
Komponenten:<br />
32.768 kHz Oszillatoren für<br />
Hibernation Technology<br />
Applikationen<br />
Nur mit einer hochgenauen und schnell<br />
anschwingenden 32.768-kHz-Systemclock<br />
ist eine energiesparende und sehr schnelle<br />
Datenkommunikation oder Positionsbestimmung<br />
nach dem Sleep Mode möglich. 36<br />
Produktion:<br />
Roboter für sensitive<br />
Umgebungen<br />
Medizin, Pharma, Biotechnologie,<br />
Lebensmittel, Elektronik, Halbleiter, Reinraum,<br />
Labor – für jede noch so anspruchsvolle<br />
Industrieumgebung bietet Stäubli eine<br />
Vielzahl passender Roboter. Dabei gelingt<br />
es dem Hersteller auf sehr effiziente Weise,<br />
Standardroboter für die branchenspezifischen<br />
Anforderungen zu qualifizieren. 82<br />
4 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Schwerpunktthema Dienstleister<br />
Medizinische Geräte<br />
in den eigenen vier<br />
Wänden<br />
Electronic Manufacturing Services: mehr als<br />
nur Elektronikfertigung<br />
Längst haben medizinische Geräte<br />
ihren Weg von Krankenhäusern<br />
und Gesundheitseinrichtungen<br />
in das Zuhause von Patienten<br />
gefunden. Sie müssen dabei<br />
den Ansprüchen von Patienten<br />
und Anbietern als auch den<br />
gesetzlichen Anforderungen<br />
entsprechen. 28<br />
Subcontracting wird in vielen Branchen in den unterschiedlichsten<br />
Unternehmensbereichen betrieben. So können bei gleichzeitiger<br />
Flexibilisierung eigene Zeit, Ressourcen und Geld gespart werden. 14<br />
Schwachstellen früh aufdecken<br />
Medizintechnische Geräte weisen zunehmend komplexere elektronische<br />
Bauteile und Baugruppen auf, deren vollständige Testabdeckung<br />
aufwändig und zeitintensiv ist. Je später eine Schwachstelle in einem<br />
Produkt erkannt wird, desto höher sind die Kosten. 20<br />
Innovative Produktentwicklung –<br />
Herausforderung und Chance<br />
Die Entwicklung eines neuen Medizinproduktes inkludiert medizinische<br />
Funktions- und Anwendungsanalysen, Erstellung des technischen<br />
Lasten- und Pflichtenhefts, die Zulassung bis hin zur Produktion. Mit<br />
Unterstützung der senetics healthcare group wurde ein neuartiges<br />
Therapiegerät für die Schmerzbehandlung entwickelt. 32<br />
Elektronikproduktion heute:<br />
outsourcen oder selber produzieren?<br />
Diese Frage stellen sich heute viele Unternehmen. Der steigende<br />
Wettbewerbsdruck aufgrund der Globalisierung und die immer kürzer<br />
werdende Time-to-Market fordern Antworten. RAFI Eltec verfolgt<br />
daher seit Jahren konsequent die Strategie möglichst viele Produktionsprozesse<br />
an einem Standort zu konzentrieren. 26<br />
Zu Diensten in der Medizintechnik…<br />
Seit mehreren Jahrzehnten ist die FRANK plastic AG Partner und<br />
Zulieferer für thermo plastische Kunststoffteile und Baugruppen im<br />
Bereich der Medizintechnik. In diesem Rahmen werden spezielle<br />
Dienstleistungen wie Entwicklung, Validierungen, Risikomanagement<br />
oder auch Regulatory Affairs angeboten. 34<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong> 5
Aktuelles<br />
10. Compamed Frühjahrsforum<br />
Das 10. Compamed Frühjahrsforum richtet in seinem Jubiläumsjahr den Fokus auf<br />
die individualisierte Medizin als Megatrend.<br />
Prävention<br />
Das Frühjahrsforum gab einen Ausblick auf die Trends, die dann auf der Compamed im<br />
November in Düsseldorf präsentiert werden.<br />
IVAM e.V. Fachverband für<br />
Mikrotechnik<br />
info@ivam.de<br />
www.ivam.de<br />
Individualisierte Medizin bedeutet,<br />
dass sich Diagnose und Therapie<br />
am Krankheitsverlauf des<br />
Patienten und seinen persönlichen<br />
Bedürfnissen orientieren. Dies soll<br />
die Kosten im Gesundheitswesen<br />
senken und die Lebens qualität der<br />
Menschen steigern. Ausgangspunkt<br />
sind die immer größer werdende<br />
Zahl chronisch kranker<br />
Menschen und die stark ansteigenden<br />
Kosten im Gesundheitswesen.<br />
Im Mittelpunkt der Diskussion<br />
stand die Frage, ob und wie<br />
die Mikro- und Nanotechnologien<br />
innovative Lösungen zur individualisierten<br />
Behandlung bieten können.<br />
Horst Giesen, Messe Düsseldorf,<br />
und Matthias Lorenz, AEMtec<br />
und Vorstandsmitglied des IVAM-<br />
Fachverbandes für Mikrotechnik,<br />
eröffneten die Jubiläumsveranstaltung,<br />
die im Frankfurter Airport-Center<br />
stattfand.<br />
Keynote<br />
In der Keynote schilderte<br />
Dr. Florian French, Philips, die<br />
gegenwärtige Situation in Gesellschaft<br />
und Gesundheitswesen.<br />
Unsere überalterte, immer kränker<br />
werdende Gesellschaft verlangt<br />
nach bezahlbaren Lösungen,<br />
die trotzdem eine qualitativ hochwertige<br />
Versorgung ermöglichen.<br />
Daraus leiten sich drei Haupttrends<br />
ab: Kommoditisierung,<br />
Miniaturisierung und vernetzte<br />
Endgeräte.<br />
Die Ziele der<br />
medizinischen<br />
Entwicklung sollen<br />
• die stationären Aufenthalte verkürzen<br />
• den Pflegeaufwand reduzieren<br />
• die Selbständigkeit erhalten<br />
oder so weit wie möglich wieder<br />
herstellen<br />
• die Lebensqualität erhöhen<br />
Ansatzpunkte finden sich in der<br />
Diagnostik, bei Implantaten/Prothesen,<br />
elektronischen Bauteilen<br />
und Komponenten sowie in der<br />
Biomedizin, wie die folgenden<br />
Beispiele zeigen.<br />
Der Prävention sollte noch viel<br />
mehr Aufmerksamkeit gewidmet<br />
werden, da sie eine hohe<br />
Lebensqualität erhält und für das<br />
Gesundheitswesen am preiswertesten<br />
ist. Positiv ist, dass<br />
sich immer mehr Menschen für<br />
ihre Gesundheit interessieren<br />
und neuen Methoden und Geräten<br />
gegenüber offen sind. Jeder<br />
5. hat bereits eine Gesundheits-<br />
App, Tendenz steigend. Vernetzung<br />
und Digitalisierung ermöglichen<br />
lückenloses Monitoring, sei<br />
es mit Smart watches, Fitness-Trackern<br />
oder mit dem Smartphone.<br />
Mit den entsprechenden Sensoren<br />
können unterschiedliche Parameter<br />
aufgenommen, per Software<br />
ausgewertet und wireless beispielsweise<br />
an das Smartphone,<br />
iPad oder den Rechner übertragen<br />
werden. Dies ermöglicht die<br />
optimale Betreuung des Trainings.<br />
Ausreißer oder ungewöhnliche<br />
Zustände werden sofort erkannt.<br />
Telemedizin<br />
Chronisch kranke Menschen<br />
werden durch das Monitoring<br />
unterstützt. Das vermittelt Sicherheit.<br />
So können beispielsweise<br />
Vitaldaten mit Hilfe entsprechender<br />
Geräte erfasst, durch eine Software<br />
aufbereitet und an den<br />
Arzt oder Pflegedienst weitergeleitet<br />
werden. Zusätzlich erfolgt<br />
die Speicherung in einer zentralen<br />
Patientenakte. Eine Software<br />
beurteilt die Werte und gibt<br />
bei Ausreißern und gefährlichen<br />
Trends Alarm. So kann schnell<br />
Abhilfe geschaffen werden, möglicherweise<br />
bevor der Patient die<br />
Probleme bemerkt. Zusätzlich ist<br />
eine Fernbehandlung durch eine<br />
Audio-Video-Kommunikation möglich,<br />
was eventuell die Fahrt zum<br />
Arzt erspart. Dies ist heute sehr<br />
wichtig, da es in vielen abgele-<br />
6 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Aktuelles<br />
Die MaalonDrive-Produktlinie von Micromotion: Aufbau einer Getriebebox<br />
für medizinische Anwendungen mit Hohlwelle auf der zentralen Drehachse.<br />
© Micromotion GmbH<br />
genen Landstrichen keine Arztpraxis<br />
mehr gibt.<br />
Medizinausgabegerät<br />
Das Medizinausgabegerät ist<br />
ein weiteres Beispiel für Vernetzung.<br />
Ist ein Patient mit der Tabletteneinnahme<br />
überfordert, wird<br />
er momentan von seinen Angehörigen<br />
oder dem Pflegedienst<br />
unterstützt.<br />
Dies ist teuer und zeitaufwändig.<br />
Um hier Abhilfe zu schaffen,<br />
wurde das Medizinausgabe gerät<br />
entwickelt und zur Serienreife<br />
gebracht. Es wird in den Niederlanden<br />
bereits sehr erfolgreich<br />
eingesetzt und signalisiert dem<br />
Anwender, wann er seine Medikamente<br />
einnehmen muss. Auf<br />
Knopfdruck erhält er alle jetzt zu<br />
nehmenden Tabletten, was er seinerseits<br />
mit einem Tastendruck<br />
bestätigen muss. Tut er das nicht,<br />
alarmiert das Gerät den Pflegedienst,<br />
der sich dann umgehend<br />
meldet. Außerdem ist das Gerät<br />
mit dem Arzt, der Apotheke und<br />
dem Blisterzentrum vernetzt,<br />
sodass immer genügend Medikamente<br />
vorhanden sind. Der behandelnde<br />
Arzt hat auch Zugriff auf<br />
die Medikamentendaten und kann<br />
diese bei Bedarf online ändern,<br />
was dann sofort umgesetzt wird.<br />
Diagnostik<br />
Momentan ist das Gros der Diagnostik<br />
zeitaufwändig, teuer und<br />
kann nur von geschultem Personal<br />
durchgeführt werden. Der Trend<br />
geht hin zur Diagnose am Patienten<br />
vor Ort, dem POC (Point<br />
of Care). Dafür sind mobile einfach<br />
zu handhabende Analysegeräte,<br />
die schnell viele Parameter,<br />
ohne aufwändige Probenvorbereitung<br />
testen können, nötig. Die zu<br />
Getriebe der MaalonDrive-Produktlinie von Micromotion mit einem<br />
maximalen Außendurchmesser von 6 mm © Micromotion GmbH<br />
bestimmenden Proben sind hierbei<br />
möglichst minimal invasiv oder<br />
nicht invasiv zu entnehmen. Dies<br />
bedeutet, dass sich die Bestimmungen<br />
auf Materialien wie Speichel,<br />
Urin oder Blut aus der Fingerbeere<br />
beziehen, nicht wie bisher<br />
auf venöses Blut.<br />
Dr. Giorgio c. Mutinati, AIt<br />
Austrian Institute of Technology<br />
stellte mit dem DIAGoras eine<br />
mikrobiologische Point-of-care-<br />
Diagnostik-Plattform vor, mit der<br />
Infektionen und Atemwegserkrankungen,<br />
sowie Antibiotikaresistenzen<br />
bestimmt werden können.<br />
Das Gerät ist kompakt und enthält<br />
in den LabDisks für die Analyse<br />
bereits alle Materialien, die<br />
zur Bestimmung der Tests notwendig<br />
sind. Der Bediener muss<br />
nur noch die entnommene Probe<br />
zugeben. Das Gerät arbeitet dann<br />
voll automatisch und gibt die interpretierten<br />
Daten aus. Möglich ist<br />
dies durch magnetisches nanopartikel-basiertes<br />
Biosensing. Diese<br />
Methode ist für Speichelproben<br />
und Serumproben geeignet und<br />
gibt nach ca. 5 Minuten bei minimaler<br />
Probenvorbereitung das<br />
Ergebnis aus.<br />
Durchfluss-Zytometrie<br />
Ein weiteres Beispiel ist die<br />
magnetische Durchfluss-Zytometrie.<br />
Das Immunsystem bietet<br />
vielfältige Informationen, die<br />
heute nur bei Leukämiediagnostik<br />
oder Allergien verwendet werden.<br />
Die Funktion lebender Zellen<br />
bestimmen zu können, wäre<br />
ein großer Vorteil in der Diagnostik.<br />
Dazu müssten erst einmal<br />
die Zellen separiert werden,<br />
was heute nur mit einem teuren,<br />
aufwändigen und zeitintensiven<br />
Verfahren möglich ist. Nachteilig<br />
für die momentanen Analysen<br />
sind die aufwändige und damit<br />
fehlerträchtige Vorbereitung des<br />
Blutes sowie das Verfallsdatum<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
7
Aktuelles<br />
Micropumpe mp6 © Bartels Microtechnik<br />
der teuren Biomarker. Als Lösung<br />
stellte Dr. Lukas Richter, Siemens,<br />
die Magnetische Durchflusszytometrie<br />
für das Testen der Zellfunktion<br />
an der Bettkante vor. Entwickelt<br />
wurde ein Gerät mit einem<br />
vollintegrierten Workflow, der<br />
keine Probenvorbereitung benötigt.<br />
Die Proben werden im Gerät<br />
magnetisch markiert, vermessen<br />
und aussortiert. Dies erfolgt bei<br />
hoher Durchflussgeschwindigkeit.<br />
Implantate<br />
Mit Implantaten assoziieren<br />
wir Herzschrittmacher, Abdominalpumen,<br />
etc. Durch die Miniaturisierung<br />
ist es möglich geworden,<br />
kleinste Sensorsysteme in<br />
den Körper zu bringen oder sogar<br />
Nerven zu umwickeln.<br />
Zum Thema Miniaturisierung<br />
präsentierte Rony Jose James<br />
vom Centre Suisse d’Electronique<br />
et de Microtechnique SA (CSEM)<br />
ein Gehäuse für Implantate aus<br />
Saphir mit den Abmessungen 0,6<br />
x 0,6 x 1 mm, das allen Anforderungen<br />
für den in-vivo-Einsatz<br />
entspricht. In diesem Gehäuse<br />
sind alle benötigten Bauteile beispielsweise<br />
CMOS-Chip, Elektroden<br />
und Sensor enthalten. Aufgrund<br />
ihrer Kompaktheit können<br />
die Implantate an Stellen eingesetzt<br />
werden, an denen es vorher<br />
nicht möglich war (Choclearimplantat).<br />
Weiterhin lassen sich<br />
folgende Trends beobachten:<br />
- immer häufiger werden<br />
optische Übertragersysteme eingesetzt,<br />
beispielsweise zur Aktivierung/Deaktivierung<br />
von Nervenzellen<br />
im Gehirn mit Hilfe von<br />
Licht unterschiedlicher Farben, um<br />
Funktionsstörungen im Gehirn zu<br />
behandeln oder Nerven mit Licht<br />
Implantierbarer Sensor © Bernd Müller<br />
unterschiedlicher Wellenlängen<br />
zu stimulieren.<br />
- Die Rolle der MEMs wird immer<br />
wichtiger: sie werden z.B. als<br />
Drucksensoren zur in-vivo Blutdruckmessung<br />
oder als Durchflusssensoren<br />
zum Messen des<br />
Blutflusses eingesetzt. Sie können<br />
auch als Mini-Mikrophone in<br />
das Innenohr eingesetzt werden.<br />
- Die Implantate nehmen Daten<br />
auf und übertragen sie drahtlos an<br />
Aufnahmesysteme außerhalb des<br />
Körpers. Hierbei spielen Antennendesign<br />
und Übertragungsfrequenz<br />
eine wesentliche Rolle.<br />
Neuroprothesen<br />
Ein weiterer Bereich, der durch<br />
die Miniaturisierung profitiert hat,<br />
ist die Neuroprothetik. Der Einsatz<br />
von Neuroprothesen nimmt aufgrund<br />
zunehmender Dysfunktionen<br />
und Läsionen stark zu, um<br />
motorische und sensorische Störungen<br />
zu beheben.<br />
Prof. Dr.-Ing. Klaus-Peter Hoffmann,<br />
Fraunhofer-Institut für<br />
Biomedizinische Technik IBMT,<br />
beschrieb die Neuroprothesen<br />
als individuell implantierbare Assistenzsysteme.<br />
Neuroprothesen<br />
erfassen bioelektrische Signale,<br />
stimulieren dann Nerven oder<br />
myogenes Gewebe oder steuern<br />
Prothesen. Ein Beispiel ist<br />
eine Handprothese mit einem<br />
bidirektionalen Interface. Implantierbare<br />
Elektroden nehmen die<br />
Signale der Muskulatur auf. Mit-<br />
8 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Aktuelles<br />
Labor im Beutel © Fraunhofer IST, Falko Oldenburg<br />
tels eines Verstärkers wird das<br />
Signal verstärkt, dann konditioniert<br />
und verarbeitet. Ein Telemetriemodul<br />
überträgt die Signale.<br />
Anhand einer Mustererkennung<br />
wird das Signal klassifiziert und<br />
zur Ansteuerung der gewünschten<br />
Handbewegung vorbereitet,<br />
um anschließend die Prothese<br />
zu bewegen. Die Handprothese<br />
enthält Aktuatoren und embedded<br />
Sensoren für ein Feedback, das<br />
an den Menschen zurückgegeben<br />
wird. So ist er in der Lage, seine<br />
Bewegungen zu steuern.<br />
Implantierte Elektroden werden<br />
auch zur Behandlung von Tremor<br />
eingesetzt. In diesem Fall wird der<br />
Tremor erfasst und dann der entgegengesetzte<br />
Muskel aktiviert,<br />
um den Tremor auszugleichen.<br />
Neue Materialien und Technologien<br />
sollen auch auf diesem<br />
Gebiet weitere Fortschritte bringen.<br />
Geplant sind multimodale flexible<br />
implantierbare Sensoren und<br />
komplett implantierbare interaktive<br />
Systeme zur Funktionsassistenz.<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
Komponenten<br />
Die individualisierte Medizin<br />
hat viele Facetten und benötigt<br />
immer kleinere, leistungsfähigere<br />
aber trotzdem absolut zuverlässige<br />
Komponenten. Diese bieten<br />
dann wieder Einsatzmöglichkeiten,<br />
die vorher mit größeren<br />
Komponenten nicht möglich<br />
waren, usw.. Das Ende ist noch<br />
lange nicht erreicht. Ohne die<br />
Weiterentwicklung von Komponenten,<br />
Sensoren, Aktuatoren,<br />
Bauteile etc. ist der Fortschritt in<br />
der Medizintechnik nicht möglich.<br />
Dr.-Ing. Reinhard Degen, Micromotion,<br />
stellte die These auf, dass<br />
die Personalisierung der Medizintechnik<br />
immer intelligentere<br />
Systeme fordert, wodurch die<br />
Komplexität der einzelnen Komponenten<br />
steigt. Daraus ergeben<br />
sich neue Anforderungen für Entwickler<br />
und Produzenten. Er erläuterte<br />
dies am Beispiel der Antriebe.<br />
Die zunehmende Komplexität stellt<br />
immer höhere Ansprüche an die<br />
Regelungstechnik, Sensorik und<br />
Aktorik, die nur durch mehr Intelligenz<br />
in den Geräten gelöst werden<br />
kann. Trotz ihrer kompakten<br />
Bauform müssen die Antriebe<br />
hochpräzise und zuverlässig<br />
arbeiten. Dies wird u.a. durch die<br />
Reduzierung der Bauteile erreicht.<br />
Durch die absolute Spielfreiheit<br />
und hohe Übersetzungen werden<br />
hohe Kräfte erzielt.<br />
Infusionspumpen<br />
Patienten erhalten über Infusionen<br />
lebensnotwendige Medikamente.<br />
Diese müssen absolut<br />
sicher und hochpräzise dosiert<br />
werden. Deshalb sind Traceability<br />
und Testen der dort eingesetzten<br />
Mikropumpen von<br />
höchster Wichtigkeit. Dr. Frank<br />
Bartels, Bartels Mikrotechnik<br />
GmbH, beschreibt die Herausforderungen<br />
des Messens in der<br />
Mikrofluidik. Jede Pumpe muss<br />
auf Durchflussvolumen, maximalen<br />
Flüssigkeitsdruck, Gasvolumen<br />
und Gasdruck getestet<br />
werden. Das Durchfluss volumen<br />
muss mit der Angabe übereinstimmen.<br />
Dabei ist zu beachten,<br />
dass die Durchflussmenge durch<br />
die Temperatur, die Viskosität der<br />
Flüssigkeit und den Flusswiderstand<br />
beeinflusst wird. Auch die<br />
richtige Schlauchlänge spielt eine<br />
Rolle: hier können sich bei einem<br />
ungünstigen Verhältnis stehende<br />
Wellen ausbilden. Außerdem sind<br />
bei zu hohen Frequenzen Resonanzen<br />
möglich. Um einwandfreie<br />
Ergebnisse zu erzielen, muss der<br />
verwendete Durchfluss-Sensor<br />
zur Mikropumpe passen. „Infusion<br />
leer“, Gasblasen und Partikel<br />
müssen absolut sicher detektiert<br />
werden.<br />
Bioprinting<br />
Das Organ aus dem 3D-Drucker<br />
ist im Moment noch ein Wunschtraum.<br />
Bioprinting (Drucken von<br />
biologischen Geweben) gibt es<br />
bereits. Frau Dr. Kirsten Borchers<br />
vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen-<br />
und Bioverfahrenstechnik<br />
IGB beschrieb das Verfahren.<br />
Es geht um die Wiederherstellung<br />
funktionsgestörter Gewebe, beispielsweise<br />
abgenutzter Knorpel<br />
im Kniegelenk, durch technisch<br />
hergestelltes Ersatzgewebe<br />
(Gewebeäquivalent).<br />
Die Gewebe sind dreidimensional<br />
aufgebaut und unterscheiden<br />
sich in Festigkeit, Quellbarkeit<br />
und Zusammensetzung. Mit<br />
Hilfe einer extrazellulären Matrix<br />
sollen die Zellen so stabilisiert<br />
werden, dass sie die Reorganisation<br />
des Gewebes übernehmen.<br />
Um Gewebe bezahlbar herzustellen,<br />
benötigt man automatisierte<br />
Dosierverfahren. Allerdings müssen<br />
die benötigten Biomoleküle<br />
erst dafür tauglich gemacht werden.<br />
So entstehen so genannte<br />
Biotinten beispielsweise für den<br />
Inkjetdruck.<br />
Stammzellen<br />
Eine weitere wichtige Technik ist<br />
die Kultivierung von Stammzellen.<br />
Dr. Michael Thomas, Fraunhofer-<br />
Institut für Sicherheit und Oberflächentechnik<br />
IST, beschrieb das<br />
Potential pluripotenter Stammzellen<br />
für die moderne Medizin. Aus<br />
den Stammzellen können sich alle<br />
im menschlichen Körper vorkommenden<br />
Zellen entwickeln.<br />
Diese gezüchteten Zellen können<br />
zum Testen von Medikamenten<br />
verwendet werden und würden<br />
die Tierversuche ersetzen.<br />
Allerdings war es bisher nicht<br />
möglich, Stammzellen kostengünstig<br />
und sicher herzustellen.<br />
Deshalb entwickelte die IST ein<br />
„Labor im Beutel“, ein geschlossenes<br />
System mit beschichteten<br />
Oberflächen, das einfach zu<br />
handhaben ist.<br />
Neue Materialien, Technologien<br />
und feinere Messmethoden<br />
werden immer bessere Möglichkeiten<br />
zur Unterstützung der Menschen<br />
hervorbringen. Bleiben Sie<br />
interessiert!<br />
Christiane Erdmann<br />
9
Aktuelles<br />
Dem nächsten Re-Audit gelassen<br />
begegnen<br />
ISO 13485 betont die hohe Relevanz der Validierung von Software-Anwendungen<br />
Bild 1: Die ISO 13485:<strong>2016</strong> aktualisiert die Anforderungen an<br />
die Validierung der Anwendung von Computersoftware, die<br />
im Rahmen des QM zum Einsatz kommt.<br />
(Bild: © Fotolia_103114105/ fotolia.com)<br />
Gleich in zwei Kapiteln aktualisiert<br />
die ISO 13485:<strong>2016</strong> die<br />
Anforderungen an die Validierung<br />
und Re-Validierung der<br />
Anwendung von Computersoftware,<br />
die im Rahmen des Qualitätsmanagements<br />
zum Einsatz<br />
kommt. Gerade für international<br />
agierende Hersteller von Medizinprodukten<br />
ist dieser Aspekt<br />
der neuen Norm von erheblicher<br />
Bedeutung für die Wettbewerbsfähigkeit<br />
ihrer Erzeugnisse. IQC<br />
begleitet die Hersteller bei der<br />
zielsicheren Umsetzung der Validierung<br />
ihrer computergestützten<br />
Systeme.<br />
Keinen Zweifel lässt die neue<br />
ISO 13485:<strong>2016</strong> in ihrem novellierten<br />
Kapitel 4 daran, dass Medizintechnik-Hersteller<br />
all jene Software-Anwendungen,<br />
die sie in<br />
Bild 2: Dominic Konrad, CEO<br />
von IQC: „Wer zukünftig die<br />
Validierung seiner Software-<br />
Systeme nachweisen kann,<br />
kann dem nächsten Re-Audit<br />
gelassen entgegen sehen.“<br />
(Bild: ©IQC AG)<br />
ihrem Qualitätsmanagement nutzen,<br />
nach einem dokumentierten<br />
Verfahren validieren müssen.<br />
Dominic Konrad, CEO von IQC,<br />
verweist in diesem Zusammenhang<br />
aber auch auf die Ausführungen<br />
im Kapitel 6.3 der neuen<br />
Norm. „Dort heißt es, dass die<br />
Firmen alle Infrastruktur-Anforderungen<br />
zu dokumentieren haben,<br />
die nötig sind, um die Konformität<br />
mit den Produktanforderungen<br />
zu erreichen, Produktverwechslungen<br />
zu vermeiden und die richtige<br />
Handhabung des Produktes<br />
sicherzustellen. Und zur Infrastruktur<br />
zählt die Norm eben auch Hardund<br />
Software!“, betont Konrad.<br />
Indirekt bedeutet das eine Annäherung<br />
an internationale Standards,<br />
wie sie etwa die US-amerikanische<br />
FDA (Food and Drug<br />
Administration) in ihren Qualitätsrichtlinien<br />
der Verordnung 21 CFR<br />
Part 820 QSR oder auch die brasilianische<br />
ANVISA fordern.<br />
Validierungen rechtzeitig<br />
umsetzen<br />
Für viele Hersteller dürfte das<br />
eine echte Herausforderung sein<br />
– aber auch eine große Chance!<br />
Denn ein Medizinprodukte-Hersteller,<br />
der zukünftig die Validierung<br />
seiner Software-Systeme<br />
nachweisen kann, erhöht damit<br />
auch die Erfolgsaussichten bei<br />
der internationalen Vermarktung<br />
seiner Erzeugnisse. „Außerdem<br />
kann er dem nächsten Re-Audit<br />
gelassen entgegen sehen“, sagt<br />
Dominic Konrad, dessen Unternehmen<br />
IQC in den letzten Jahren<br />
Hunderte von Validierungen<br />
durchgeführt hat. Laut Konrad ist<br />
nun auch der richtige Zeitpunkt,<br />
um die Validierung der computergestützten<br />
Systeme anzugehen<br />
und mit dem Ziel einer erfolgreichen<br />
Rezertifizierung rechtzeitig<br />
bis zum Ende der ISO-Übergangsfrist<br />
im November 2018<br />
umzusetzen.<br />
Auf dem Weg dorthin begleitet<br />
IQC die Medizinprodukte-Hersteller<br />
mit kompetentem Validierungs-<br />
Knowhow. Hochqualifizierte Validierungsexperten<br />
führen die Verantwortlichen<br />
in den Unternehmen<br />
– QM-Beauftragte, IT-Prozesseigner<br />
und IT-Verantwortliche – zielsicher<br />
in die Umsetzungsthematik<br />
ein und gewährleisten einen<br />
erfolgreichen Wissenstransfer. Die<br />
Basis der Validierungsdokumentation<br />
bilden praxisnahe und vielfach<br />
bewährte IQC-Templates, die<br />
vom Kunden adaptiert und weiter<br />
verwendet werden können. Von<br />
großer Bedeutung gerade für die<br />
von der ISO 13485:<strong>2016</strong> geforderte<br />
Validierung der Software-<br />
Anwendungen ist dabei auch die<br />
spezielle Beratungsexpertise von<br />
IQC auf den Gebieten ERP, PLM,<br />
CAQ, MES und DMS.<br />
Annäherung an ein<br />
Thema<br />
Um QM-Beauftragten, IT-<br />
System- und IT-Prozesseignern<br />
10 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Aktuelles<br />
Die neue ISO 13485<br />
Bild 3: Um QM-Beauftragten, IT-System- und IT-<br />
Prozesseignern sowie IT-Verantwortlichen die Möglichkeit<br />
einer ersten Annäherung an die neue ISO 13485 zu geben,<br />
veranstaltet IQC eintägige Expertenseminare. (Bild:<br />
©Fotolia_93169288/ fotolia.com)<br />
sowie IT-Verantwortlichen die<br />
Möglichkeit einer ersten Annäherung<br />
an diese Spezialthematik<br />
der neuen ISO 13485 zu geben,<br />
veranstaltet IQC auch regelmäßig<br />
eintägige Expertenseminare<br />
mit dem Titel „Validierung von<br />
computergestützten Systemen“.<br />
Diese Seminare bieten allerdings<br />
meist erheblich mehr als<br />
nur eine allgemeine Themeneinführung;<br />
vielmehr zeigen sie<br />
den Teilnehmern bereits konkrete<br />
Perspektiven auf – für<br />
Gegenüber der Vorgängernorm<br />
von 2003 beschreibt die<br />
neue ISO 13485:<strong>2016</strong> in erweitertem<br />
und präzisierten Umfang<br />
die Anforderungen an die von<br />
Medizintechnik-Herstellern eingesetzten<br />
Qualitätsmanagement-Systeme<br />
und stellt dar, wie<br />
diese QM-Systeme zu gestalten<br />
sind, damit sie den gesetzlichen<br />
und behördlichen Vorgaben<br />
und Richtlinien entsprechen.<br />
Zwar hat die ISO 13485 innerhalb<br />
der EU keine unmittelbare<br />
Rechtsverbindlichkeit, sie gilt<br />
aber als harmonisierende Norm.<br />
Sofern also ein QM-System die<br />
die IT-Validierung, für die fristgerechte<br />
Umsetzung der neuen<br />
ISO 13485 und für den Umgang<br />
mit FDA-Inspektionen.<br />
Anforderungen der ISO 13485<br />
erfüllt, darf angenommen werden,<br />
dass es ebenso die entsprechenden<br />
rechtlichen Anforderungen<br />
erfüllt. Gegenüber<br />
der alten Norm von 2003 enthält<br />
die neue ISO 13485:<strong>2016</strong><br />
etwa 50 Änderungen von unterschiedlicher<br />
Relevanz. Experten<br />
sind sich einig darüber, das<br />
sich die neue Norm dadurch in<br />
vielen Aspekten sowohl dem<br />
US-amerikanischen Code of<br />
Federal Regulation annähert<br />
als auch in Verbindung mit den<br />
EU Medical Device Regulations<br />
zu sehen ist.<br />
IQC AG<br />
info@iqc.de<br />
www.iqc.de<br />
Medical SPICE:<br />
Software-Entwicklungsprozesse in der<br />
Medizintechnik<br />
Neue VDI 5702 Blatt 1 ist „Richtlinie des Monats“ Mai<br />
Von sicherer Software in Medizinprodukten<br />
kann das Leben der Patienten abhängen. Das<br />
ist einer der Gründe dafür, dass in diesem<br />
Bereich hohe regulatorische Anforderungen<br />
bestehen. Ergänzend zur vorhandenen Normenlandschaft<br />
erscheint nun im Mai die neue<br />
Richtlinie VDI 5702 Blatt 1. In ihr wird das<br />
Medical SPICE Prozess-Assessment-Modell<br />
(PAM) beschrieben, das zur Bewertung der<br />
Leistungsfähigkeit der Softwareentwicklung<br />
für medizinische Produkte eingesetzt wird.<br />
„Die neue Richtlinie VDI 5702 Blatt 1 will<br />
nicht über das bisher geforderte Maß hinaus<br />
regulieren, sondern die regulatorische Landschaft<br />
vereinfachen“, so Matthias Hölzer-Klüpfel,<br />
Vorsitzender des Richtlinienausschusses.<br />
„Medizinproduktehersteller können so unter<br />
anderem mehr Sicherheit bei ihrer Zusammenarbeit<br />
mit Softwarezulieferern erlangen.<br />
Im Automobilbereich hat sich SPICE bei der<br />
Bewertung der Leistungsfähigkeit von Entwicklungsprozessen<br />
bewährt. Nun steht ein<br />
äquivalentes Bewertungsmodell speziell für<br />
die Medizintechnik zur Verfügung.“<br />
SPICE (Software Process Improvement and<br />
Capability Determination) definiert Methoden<br />
zur Bewertung kompletter Prozessmodelle<br />
und Organisationen. Ein integraler Bestandteil<br />
der durchzuführenden Bewertung ist die<br />
Verwendung eines für diesen Zweck entwickelten<br />
Prozess-Assessment-Modells. Bei<br />
der Bewertung wird zwischen der Befähigung,<br />
einen Prozess auszuführen, und der Reife für<br />
eine Organisation oder für das Zusammenspiel<br />
mehrerer Prozesse unterschieden. Im<br />
Ergebnis können Prozesse in unterschiedliche<br />
Reifegrade eingestuft und Schwachstellen in<br />
der Prozessgestaltung aufgezeigt werden.<br />
Lesen Sie hierzu unser Interview auf der<br />
nächsten Seite. ►<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
11
Das aktuelle Interview<br />
Eine neue Richtlinie, die VDI<br />
5702 Blatt 1, fasst die bisherigen<br />
Normen übersichtlich zusammen<br />
und stellt ein Modell zur Verfügung,<br />
mit dem die Prozessfähigkeit<br />
von Organisationen bewertet<br />
werden kann, die Software für<br />
medizinische Produkte herstellen.<br />
Unser Interviewpartner ist<br />
Matthias Hölzer-Klüpfel, Vorsitzender<br />
des Richtlinienausschusses.<br />
meditronic journal:<br />
Herr Hölzer-Klüpfel, Sie<br />
beschreiben die neue Richtlinie<br />
als eine Vereinfachung in<br />
der bisherigen regulatorischen<br />
Landschaft. Worin unterscheidet<br />
sich die neue Richtlinie von den<br />
bisherigen Versionen und wo<br />
liegen die Vorteile gegenüber<br />
bisher bekannten Modellen?<br />
Herr Hölzer-Klüpfel:<br />
Die neue VDI Richtlinie 5702<br />
„Medical SPICE“ fasst die Forderungen<br />
der harmonisierten Normen<br />
für die Entwicklung medizinischer<br />
Software zusammen und<br />
ordnet sie nach Prozessgebieten,<br />
ohne selbst neue Forderungen<br />
mitzubringen. Alleine dadurch<br />
vereinfacht sich für die Hersteller<br />
der Umgang mit den geltenden<br />
normativen Anforderungen.<br />
Darüber hinaus bietet die<br />
Richtlinie ein sogenanntes Prozess-Assessmentmodell,<br />
mit<br />
dem sich nach einem klaren<br />
definierten Verfahren (SPICE)<br />
der Reifegrad der Umsetzung<br />
der normativen Anforderungen<br />
ermitteln lässt. Durch ein solches<br />
Assessment wird also nicht nur<br />
die Frage beantwortet, ob die<br />
Entwicklung konform zu den<br />
regulatorischen Anforderungen<br />
abläuft, sondern auch, wie geordnet,<br />
geplant und gesteuert die<br />
Entwicklung durchgeführt wird.<br />
Diese Frage spielt nicht zuletzt<br />
bei der Bewertung von Software-<br />
Dienstleistern und -Lieferanten<br />
eine entscheidende Rolle, denn<br />
auch wenn eine hohe Prozessreife<br />
keine Garantie für erfolgreiche<br />
Entwicklungsprojekte ist,<br />
so kann sie doch das Vertrauen<br />
in einen Entwicklungspartner<br />
deutlich erhöhen.<br />
meditronic journal:<br />
Das PAM = Prozess-Assessmentmodell<br />
ist der Haupbestandteil.<br />
Wie arbeitet dieses Modell?<br />
Herr Hölzer-Klüpfel:<br />
Das Prozess-Assessmentmodell<br />
ist nach den Regeln der ISO<br />
15504 (SPICE) aufgebaut, so<br />
dass es wie andere Modelle auch<br />
in Assessments eingesetzt werden<br />
kann. Der Kern des Modells<br />
sind die Ziele, die bei der Prozessdurchführung<br />
erreicht werden<br />
sollen. Um zu bewerten, ob<br />
die Ziele erreicht wurden, definiert<br />
das Modell Basispraktiken<br />
und Arbeitsprodukte. Diese erlauben<br />
dem Assessor eine möglichst<br />
objektive Bewertung der<br />
betrachteten Prozesse.<br />
Um den Reifegrad der Prozessgestaltung<br />
zu messen, definiert<br />
das Modell eine Reihe von<br />
generischen Prozessattributen,<br />
beispielsweise im Bereich Planung<br />
und Überwachung. Ergebnis<br />
der Bewertung ist für jedes<br />
Prozessgebiet eine Art Schulnote,<br />
die von 0 (unvollständig) bis<br />
zu 5 (optimierend) reichen kann.<br />
Angewendet auf die relevanten<br />
Prozessgebiete der Software-<br />
Entwicklung entsteht so ein Profil<br />
der Leistungsfähigkeit der Entwicklungsorganisation.<br />
meditronic journal:<br />
Als Ergebnis der Bewertung<br />
können Schwachstellen in der<br />
Prozessgestaltung aufgedeckt<br />
werden. Eignet sich das Tool<br />
auch zur Prozessverbesserung?<br />
Herr Hölzer-Klüpfel:<br />
Ja, Medical SPICE ist hervorragend<br />
für die Prozessverbesserung<br />
geeignet. In der Regel wird<br />
ein Hersteller, der sich zu einer<br />
Prozessbewertung bei sich selbst<br />
oder bei einem Lieferanten entscheidet,<br />
eine Zielvorstellung für<br />
den Reifegrad der Entwicklungsprozesse<br />
haben, wie etwa den<br />
Reifegrad 3 (etabliert). In einem<br />
ersten Assessment würde man<br />
dann den tatsächlichen Reifegrad<br />
bestimmen, also eine Bewertung<br />
des Ist-Zustandes vornehmen.<br />
Sollte sich dabei erweisen,<br />
dass der Ist-Zustand unter<br />
dem Soll liegt, kann man aus<br />
den Ergebnissen des Assessments<br />
einen Fahrplan für die<br />
Prozessverbesserung erarbeiten,<br />
da das Assessment sehr<br />
genau aufzeigen kann, wo Verbesserungen<br />
notwendig sind.<br />
Nachdem diese Prozessverbesserungen<br />
umgesetzt sind<br />
kann ein zweites Assessment<br />
nachweisen und dokumentieren,<br />
dass der gewünschte Reife grad<br />
erreicht ist.<br />
meditronic journal:<br />
Die Richtlinie wird im Automotiv-Sektor<br />
bereits erfolgreich eingesetzt.<br />
Warum wird sie jetzt auf<br />
die Medizintechnik übertragen?<br />
Herr Hölzer-Klpfel:<br />
Im Automobilbereich hat sich<br />
SPICE bei der Bewertung der<br />
Leis tungsfähigkeit von Entwicklungsprozessen<br />
bewährt. Praktisch<br />
jeder Automobilhersteller<br />
verlangt von seinen Lieferanten<br />
den Nachweis einer angemessenen<br />
Prozessreife. Dieses Vorgehen<br />
lässt sich natürlich sehr<br />
einfach auf die Medizintechnik<br />
übertragen, denn auch dort<br />
wird die Software-Entwicklung<br />
oftmals an Dienstleister übertragen.<br />
Und diese zu bewerten<br />
ist für Hersteller eine Herausforderung,<br />
bei denen sie die neue<br />
Richtlinie unterstützt.<br />
Aber auch für die Definition<br />
von Entwicklungsprozessen bei<br />
Herstellern oder Dienstleistern<br />
bietet die Richtlinie einen guten<br />
Leitfaden, der sicherstellt, dass<br />
keine wesentliche Anforderungen<br />
übersehen werden.<br />
Nicht zuletzt aber soll die<br />
Richtlinie den Startpunkt für die<br />
weiterführenden Arbeiten des<br />
VDI Fachausschuss für Software-Qualität<br />
in der Medizintechnik<br />
darstellen. In den nächsten<br />
Jahren soll einen ganze<br />
Reihe von informativen Blättern<br />
mit bewährten Best-Practices<br />
für die Entwicklung medizinischer<br />
Software erscheinen.<br />
Richtlinie jetzt verfügbar<br />
Herausgeber der Richtlinie<br />
VDI 5702 Blatt 1 „Medizinprodukte-Software;<br />
Medical SPICE<br />
Prozessassessmentmodell“ ist<br />
die VDI-Gesellschaft Technologies<br />
of Life Sciences (TLS).<br />
Die Richtlinie kann als Entwurf<br />
zum Preis von EUR 270,80<br />
beim Beuth Verlag (Telefon +49<br />
30 2601-2260) bestellt werden.<br />
Die Einspruchsfrist endet am 31.<br />
August <strong>2016</strong>. Einsprüche sind<br />
elektronisch über www.vdi.de/<br />
einspruchsportal möglich. Weitere<br />
Informationen stehen unter<br />
www.vdi.de/5702 und www.beuth.<br />
de zur Verfügung.<br />
Fachlicher<br />
Ansprechpartner im VDI:<br />
Dr. Andreas Herrmann<br />
VDI-Gesellschaft Technologies<br />
of Life Sciences<br />
Fachbereich Medizintechnik<br />
Tel. +49 (0) 211 62 14-445<br />
E-Mail: medizintechnik@vdi.de<br />
VDI Verein Deutscher<br />
Ingenieure e. V.<br />
www.vdi.de<br />
12 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Aktuelles<br />
Komplett überarbeiteter Internetauftritt<br />
Die Website www.bicker.de der<br />
Bicker Elektronik GmbH wurde<br />
in den letzten Monaten komplett<br />
überarbeitet und präsentiert das<br />
Unternehmen zukünftig in modernem<br />
Responsive Design für maximalen<br />
Komfort auf allen mobilen<br />
und stationären Endgeräten,<br />
neuer Produktfinder-Funktionalität,<br />
übersichtlichem Informationsangebot<br />
und schnellem Zugang<br />
zu allen Produktdaten und Vertriebspartnern.<br />
Zudem erhalten<br />
die Besucher der neuen Website<br />
Einblicke in die verschiedenen<br />
Kompetenzfelder des Unternehmens<br />
mit seinem engagierten<br />
und professio nellen Team –<br />
von der Entwicklung, über den<br />
Vertrieb, Support und Service<br />
bis hin zur perfekten Logistik.<br />
Die beiden Kernbereiche<br />
der Bicker Elektronik GmbH,<br />
Stromversorgungslösungen und<br />
Systemkomponenten, können<br />
auf der Suche nach dem passenden<br />
Produkt mit Hilfe des<br />
neu entwickelten Produktfinders<br />
übersichtlich dargestellt und<br />
mit Filtern eingegrenzt werden.<br />
Selbstverständlich ist auch der<br />
direkte Zugang zu den Produktbereichen<br />
Industrie-PC-Netzteile,<br />
Netzteile, Medizintechnik,<br />
DC/DC-Wandler, USV-Systeme<br />
und Systemkomponenten über<br />
farblich strukturierte Navigationsseiten<br />
mit großen Auswahl-<br />
Bildflächen sowie dem Fly-Out-<br />
Menü möglich. Die Unterkategorie<br />
Systemkomponenten umfasst<br />
mittlerweile ein umfangreiches<br />
Portfolio mit vier Industrie-Mainboard-Herstellern<br />
und 12 Formfaktoren,<br />
passendem Zubehör<br />
in Industrie-Qualtität und den<br />
laborgeprüften Power+Board-<br />
Bundles. Das Power+Board-Programm<br />
von Bicker Elektonik stellt<br />
einen einzigartigen Service für<br />
Systementwickler dar, bei dem<br />
die beiden Kernkomponenten<br />
Netzteil+Mainboard perfekt aufeinander<br />
abgestimmt angeboten<br />
und Kundenapplikationen analysiert<br />
und im hauseigenen Labor<br />
geprüft werden können. Die Produktseiten<br />
auf der neuen Website<br />
sind klar strukturiert und<br />
halten alle relevanten technischen<br />
Informationen, Datenblätter,<br />
3D-Zeichungen, Prüfzertifikate<br />
und Handbücher für<br />
die jeweilige Stromversorgungslösung<br />
bereit bzw. verweisen auf<br />
entsprechende Dokumente der<br />
Mainboard-Hersteller. Ziel der<br />
neuen Website ist es, dem Nutzer<br />
unkompliziert und intuitiv den<br />
Zugang zu Produkten, Dienstleistungen<br />
und dem Unternehmen<br />
selbst zu ermöglichen, um<br />
sich schnell und umfassend zu<br />
informieren und den Pulsschlag<br />
der Marke Bicker Elektronik zu<br />
spüren.<br />
Bicker Elektronik GmbH<br />
www.bicker.de<br />
m2m Germany mit Forschungssiegel ausgezeichnet<br />
Nur Unternehmen, die ein<br />
besonderes Engagement für<br />
Forschung und Entwicklung zeigen,<br />
zeichnet der Stifterverband<br />
mit dem Siegel „Innovativ durch<br />
Forschung“ aus. Speziell für sein<br />
dokumentiertes, ZIM gefördertes<br />
Projekt mit dem Forschungsziel<br />
einer Entwicklung eines Cloud-<br />
Systems zur Inventarisierung,<br />
Lokalisierung, Verfolgung und<br />
Absicherung von Inventar und<br />
Personen in Echtzeit unter Einsatz<br />
moderner Bluetooth Low Energie -<br />
Bausteinen, erhält m2m Germany<br />
nun das Forschungs siegel des<br />
Stifterverbandes.<br />
Der Stifterverband ist einer der<br />
größten privaten Wissenschaftsförderer<br />
in Deutschland. Neben<br />
seinem Engagement für akademischen<br />
Nachwuchs, exzellente<br />
Hochschulen und Spitzenforschung<br />
ist es ebenfalls seine Aufgabe,<br />
das deutsche Forschungs-<br />
und Innovationssystem zu untersuchen<br />
und zu bewerten.<br />
In Deutschland gibt es 3,5 Millionen<br />
Unternehmen, weniger als ein<br />
Prozent von ihnen forscht – eine<br />
kleine, aber bedeutsame Gruppe.<br />
Forschung schafft Innovation,<br />
nicht zuletzt entstehen daraus<br />
neue Produktideen und Grundlagen<br />
für neue Geschäftsmodelle.<br />
Das in 2014 geförderte Projekt<br />
und das daraus entstandene<br />
Produkt, der m2m Smart TAG,<br />
wurde bereits in den darauf folgenden<br />
Jahren mehrfach prämiert.<br />
So konnte der Bluetooth<br />
Low Energy TAG den Innovationspreis<br />
IT 2015, den Telematik<br />
Award 2014 und die ITK Leserwahl<br />
für das Produkt des Jahres<br />
2014, für sich gewinnen.<br />
Aktuell hat sich das Unternehmen<br />
weiteren Forschungsprojekten<br />
verschrieben und baut auf<br />
seinen Erfolg und Forschungsdrang,<br />
„denn nur wer forscht, kann<br />
Neues entdecken und Innovation<br />
und Wachstum schaffen“ postuliert<br />
der Stifterverband.<br />
Beleg dafür ist der vielseitige<br />
m2m Smart TAG, der in kundenspezifischen<br />
Anpassungen erfolgreich<br />
im Einsatz ist. Die Erweiterung<br />
des TAG-Portfolios ist in<br />
Arbeit und ein neues Unternehmen<br />
befindet sich derzeit in Gründung.<br />
m2m Germany GmbH<br />
www.m2mgermany.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
13
Dienstleister<br />
Electronic Manufacturing Services:<br />
mehr als nur Elektronikfertigung<br />
Erfahrung in der Produktion von<br />
Elektronikteilen.<br />
Autor:<br />
Raimund Landsbeck,<br />
Leiter des<br />
Geschäftsbereichs ES<br />
bei Fujitsu<br />
Subcontracting wird in vielen<br />
Branchen in den unterschiedlichsten<br />
Unternehmensbereichen<br />
betrieben. Ob IT, Callcenter oder<br />
Personaldienstleistungen – viele<br />
Unternehmen greifen auf die<br />
Expertise von Partnern in den<br />
jeweiligen Sparten zurück und<br />
können so bei gleichzeitiger Flexibilisierung<br />
eigene Zeit, Ressourcen<br />
und Geld sparen. Dies<br />
gilt auch in der Elektronikproduktion.<br />
Hier bieten sogenannte<br />
EMS-Dienstleister Unterstützung<br />
von der Entwicklung über den Einkauf<br />
und die Herstellung bis hin<br />
zu Produktzulassungen und Auslieferung.<br />
Unternehmen profitieren<br />
durchaus von der Kooperation<br />
mit EMS-Partnern, da sich<br />
nicht in jedem Fall der Auf- oder<br />
Ausbau der eigenen Kapazitäten<br />
in der Entwicklung oder Produktion,<br />
im Einkauf oder der Logistik<br />
als lohnend oder dauerhaft finanzierbar<br />
erweist.<br />
Ein besonderer Vorteil von<br />
EMS liegt darin, dass Unternehmen<br />
die Kompetenz der Dienstleister<br />
flexibel und bedarfsgerecht<br />
in Anspruch nehmen<br />
können. Sie nutzen dabei die<br />
Produktions kapazitäten der<br />
Anbieter und steigern ihre eigene<br />
Wettbewerbs fähigkeit über die<br />
eigenen Kapazitäten hinaus.<br />
Außerdem profitieren sie von<br />
wirtschaftlichen Skaleneffekten,<br />
etwa bei den Einkaufskonditionen<br />
oder im Hinblick auf den<br />
hohen Automatisierungsgrad<br />
der Produktion des Partners.<br />
Dies zeigt sich besonders bei<br />
EMS-Anbietern mit einem globalen<br />
Netzwerk und langjähriger<br />
Hochmoderne Fertigung<br />
von elektronischen<br />
Flachbaugruppen und<br />
Systemen<br />
Hinsichtlich der Fertigung elektronischer<br />
Geräte und Systeme<br />
profitieren Unternehmen von der<br />
Vielschichtigkeit des EMS-Anbieter-Marktes.<br />
Ob Spezialisten für<br />
besondere Ansprüche oder Generalisten<br />
mit breitem Angebot und<br />
großer Flexibilität: für jede Anforderung<br />
kann der passende Partner<br />
gefunden werden.<br />
In manchen Fällen können die<br />
Experten des Electronic Manufacturing<br />
Services das Know-how und<br />
langjährige Erfahrung in der Herstellung<br />
eigener Produkte nutzen.<br />
So beispielsweise bei Fujitsu: Für<br />
Kunden des EMS-Bereichs wird<br />
auf die Technologie und das Wissen<br />
eines der größten IT-Hersteller<br />
der Welt zurückgegriffen. Die<br />
Spanne reicht von Musterbauten<br />
über jegliche Losgrößen bei unterschiedlichster<br />
Komplexität. Eingespielte<br />
Qualitätsregelkreise, eine<br />
sehr hohe Prozesssicherheit und<br />
ein hoher Grad an Automatisierung<br />
sorgen für eine Produktqualität<br />
auf höchstem Niveau. Dies gilt<br />
natürlich nicht nur für die eigene<br />
Herstellung, sondern auch für die<br />
Produkte der EMS-Kunden. Auf-<br />
14 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Dienstleister<br />
plette Paket, andererseits wird<br />
dies auch nicht immer benötigt.<br />
So hat jedes Unternehmen die<br />
Möglichkeit einen passenden<br />
Partner für seine eigene erfolgreiche<br />
Zukunft zu finden.<br />
grund des Erfahrungsschatzes<br />
der Experten vor Ort werden Projekte<br />
effizient und kundenindividuell<br />
umgesetzt.<br />
Im Zuge des langjährigen Designs<br />
und der Produktion der eigenen<br />
Mainboards und Systeme werden<br />
die Prozessabläufe im Augsburger<br />
Werk beständig optimiert:<br />
dazu gehören die Bauteilreduktion<br />
pro Baugruppe und ein richtungsweisendes<br />
Materialmanagement<br />
ebenso wie ein hoher Automatisierungsgrad.<br />
Im Vergleich zu<br />
asiatischen Mainboards verwendet<br />
Fujitsu auf seinen Boards zum<br />
Beispiel ca. 20 Prozent weniger<br />
Bauteile und kommt so mit weniger<br />
Lötstellen aus. Weniger Lötstellen<br />
bedeuten wiederum weniger<br />
thermischen Stress und somit eine<br />
höhere Lebenserwartung. Darüber<br />
hinaus kommt in Augsburg eine<br />
neue Lotpaste zum Einsatz, die<br />
eine deutlich niedrigere Schmelztemperatur<br />
benötigt als die gängigen<br />
Pasten. So kann der thermische<br />
Stress weiter reduziert<br />
und gleichzeitig Energie gespart<br />
und damit die Umwelt geschont<br />
werden.<br />
Tests und Zulassungsservices<br />
aus einer Hand<br />
Natürlich muss auch sichergestellt<br />
werden, dass die gefertigten<br />
Produkte den Marktzugangsvoraussetzungen<br />
(Normen und<br />
Standards) der Zielmärkte entsprechen.<br />
Dafür wird der Einsatz<br />
unter unterschiedlichen Umweltbedingungen<br />
und Belastungen<br />
getestet und Zertifizierungen und<br />
Zulassungen abgewickelt. Für eine<br />
optimale, auf das individuelle Produkt<br />
bezogene Absicherung normativer<br />
Vorgaben und gesetzlicher<br />
Marktzugangsvoraussetzungen<br />
bei angemessenem Kosten-Nutzen-Verhältnis<br />
sorgen kundenund<br />
produktspezifisch zusammengestellte<br />
Prüfroutinen und<br />
Zulassungen, am besten gleich<br />
auf akkreditierter Basis.<br />
Nicht jeder Hersteller oder<br />
EMS-Dienstleister verfügt über<br />
ein entsprechendes, eigenes<br />
Testlabor. Auswahlkriterien für<br />
ein Labor können neben jahrelanger<br />
Erfahrung auch die über<br />
eine Akkreditierung verbrieften<br />
Prüflaborleistungen sein. Die<br />
Breite der Abdeckung hinsichtlich<br />
Elektromagnetischer Verträglichkeit<br />
(EMV), Produktsicherheit,<br />
Energieeffizienz, Klimaverhalten,<br />
mechanische und akustische<br />
Prüfungen, Wireless-Integration<br />
oder RoHS-Messungen entscheidet<br />
über die Fähigkeit dem eigenen<br />
Produkt entsprechend alles<br />
in einem Labor erledigen zu lassen<br />
oder mehrere Partner ins Boot<br />
nehmen zu müssen. Der Vorteil<br />
einen Anbieter zu wählen, der<br />
alles aus einer Hand erledigen<br />
kann, liegt auf der Hand. Fujitsu<br />
deckt die benötigten Prüf- und<br />
Zulassungsleistungen im Product<br />
Compliance Center ab. Das Testlabor<br />
ist auf demselben Gelände<br />
wie die Elektronikfertigung untergebracht.<br />
Sollten also beispielsweise<br />
Änderungen am Produkt<br />
notwendig sein, sind die Wege<br />
kurz und die Experten können<br />
sich jederzeit direkt austauschen.<br />
Das Product Compliance Center<br />
führt auf Kundenwunsch auch die<br />
komplette Abwicklung internationaler<br />
Produktzulassungen und<br />
-zertifizierungen (unter anderem<br />
für CE, VCCI, BSMI, C-Tick; CSA,<br />
UL, CCC) durch.<br />
Mit EMS zum Erfolg<br />
Die Vorteile einer Zusammenarbeit<br />
mit einem geeigneten EMS-<br />
Partner sind klar: größere Flexibilität<br />
in der Produktion, Kostenersparnisse<br />
durch gute Einkaufskonditionen,<br />
Unterstützung bei<br />
der Prüfung und Zulassung der<br />
Produkte sowie kompetente Beratung<br />
entlang des gesamten Entstehungsprozesses<br />
und darüber<br />
hinaus. Nicht jeder EMS-<br />
Dienstleister bietet das kom-<br />
Elektronik „Made in<br />
Germany“: Qualität zu<br />
fairen Bedingungen<br />
Günstige Elektronikproduktion<br />
verbinden viele automatisch mit<br />
Standorten in Asien. Die letzten<br />
Jahre aber zeigen, dass der<br />
Trend auch in Richtung lokaler<br />
Fertigung in Deutschland geht.<br />
Was steckt also hinter dem Label<br />
„Made in Germany“ und müssen<br />
Kunden dafür tatsächlich tiefer in<br />
die Tasche greifen oder profitieren<br />
sie am Ende davon?<br />
Aber kann sich das noch<br />
jemand leisten, „Made in Germany“?<br />
Nun, wenn man sich die<br />
Zahl der Unternehmen ansieht,<br />
die in Deutschland EMS Dienstleistungen<br />
anbieten, dann muss<br />
man davon ausgehen, dass es<br />
sich zumindest für deren Auftraggeber<br />
rechnet. Über 250 Anbieter<br />
für EMS lassen sich allein in<br />
Deutschland finden!<br />
Hersteller sind also nicht unbedingt<br />
Fertiger und Fertiger nicht<br />
unbedingt auf dem Produktlabel zu<br />
erkennen. Diese Feinheiten sind<br />
in diversen Vorschriften und sogar<br />
Gesetzen geregelt und sind so<br />
komplex, dass sie ganze Bücher<br />
füllen könnten. Was zumindest<br />
über den Erstellungsort Auskunft<br />
gibt, ist aber die Kennzeichnung<br />
„Made in Germany“.<br />
Electronic Manufacturing Services<br />
(EMS) Dienstleister unterstützen<br />
ihre Kunden individuell<br />
und projektbezogen entlang<br />
der gesamten Wertschöpfungskette.<br />
Für die Wahl eines Anbieters<br />
aus Deutschland gibt es eine<br />
Reihe von Gründen: kurze Wege,<br />
schnelle Reaktions- und Lieferzeiten,<br />
zuverlässige Qualität<br />
sowie individuelle und bedarfsgerechte<br />
Fertigung und das alles<br />
bei Absprachen und Verträgen in<br />
Landessprache, frei nach dem<br />
Motto „Helfen ist einfach, wenn<br />
man sich versteht“.<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
15
Dienstleister<br />
Auch Aspekte wie umweltverträgliche<br />
Produktion, Nachhaltigkeit<br />
sowie faire Arbeitsbedingungen<br />
sprechen für den Standort<br />
Deutschland als Wahl für die<br />
Fertigung der eigenen Produkte.<br />
Mit dem Label „Made in Germany“<br />
schaffte und schafft man auf dem<br />
nationalen sowie internationalen<br />
Markt Vertrauen und kann sich so<br />
von Marktbegleitern die nicht über<br />
diesen „Luxus“ verfügen abheben.<br />
Unterstrichen durch zahlreiche<br />
Zertifikate, von der ISO<br />
9001 für Qualitätsmanagement<br />
bis zur DIN EN ISO 50001 für<br />
Energiemanagement kann man<br />
so eine solide Basis für langfristige<br />
Kunden-Lieferanten-Beziehungen<br />
schaffen.<br />
Made in Germany:<br />
lokal vs. global<br />
Gerade der EMS-Markt ist<br />
stark von Interaktionen geprägt.<br />
Der Weg von der Idee zum Produkt<br />
erfordert über lange Strecken<br />
kontinuierlichen Austausch<br />
zwischen Fertiger und Abnehmer.<br />
Hier kann eine zu lange Strecke<br />
im eigentlichen Sinne des Wortes<br />
tatsächlich den Markterfolg gefährden.<br />
Auch der Vorteil der gemeinsamen<br />
Sprache und Zeitzone ist,<br />
ja sogar einer naheliegenden Kultur<br />
sind nicht zu unterschätzen –<br />
die Kommunikation läuft direkt und<br />
bei Bedarf auch von Angesicht zu<br />
Angesicht. Zudem können häufig<br />
bei kleineren Stückzahlen höhere<br />
Kosten durch logistische Einsparungen<br />
gedeckt werden. „Made<br />
in Germany“– bedeutet darüber<br />
hinaus, dass eine Wertschöpfung<br />
im eigenen Land statt inklusive<br />
der Schaffung und Sicherung<br />
von Arbeitsplätzen stattfindet. Das<br />
hat außerdem den angenehmen<br />
Effekt, dass die Menschen, die<br />
womöglich ein Produkt kaufen<br />
sollen, sich das Geld dafür auch<br />
tatsächlich verdienen können.<br />
Der eben schon erwähnte Vorteil<br />
kurzer Transportwege liegt<br />
auf der Hand. In Bereichen, die<br />
eine hohe Aktualität, einen kontinuierlichen<br />
Austausch oder<br />
schnelle Veränderungsprozesse<br />
erfordern, bergen lange Transportwege<br />
Risiken. Das Produkt<br />
kommt zu spät oder ist bereits veraltet,<br />
wenn es der Kunde in den<br />
Händen hält. Notwendige Aktualisierungen<br />
können nicht oder<br />
nur sehr aufwendig implementiert<br />
werden. Beschädigungen<br />
auf dem Transportweg müssen<br />
durch höhere Stückzahlen oder<br />
Reparaturschleifen aufgefangen<br />
werden. Im schlimmsten Fall liegen<br />
die Produkte oder Komponenten<br />
noch auf einem Schiff, während<br />
der Kunde verärgert wartet<br />
oder gar auf einen anderen Hersteller<br />
ausweicht. Natürlich kann<br />
man auch auf große Entfernungen<br />
schnell liefern, aber dann steigen<br />
wiederum die Kosten unverhältnismäßig.<br />
All das spricht durchaus<br />
für eine Produktion im Verbraucherland.<br />
Ein seit Jahren leichtes Wachstum<br />
des EMS Marktes könnte<br />
womöglich als Bestätigung eines<br />
Trends zur Lokalisierung interpretiert<br />
werden. Dennoch sieht sich<br />
auch diese Branche vor starke<br />
Herausforderungen gestellt,<br />
auch unter dem Label „Made in<br />
Germany“.<br />
Zuverlässiges Materialmanagement<br />
ist Grundvoraussetzung<br />
Trotz „Made in Germany“ bleibt<br />
beispielsweise die Zulieferung<br />
von Komponenten ein globales<br />
Thema. Die Hersteller der Bauteile<br />
haben ihre Fabriken nur selten in<br />
Europa. Globales Agieren im Einkauf<br />
ist daher eine absolute Notwendigkeit.<br />
Hierbei haben verantwortungsvolle<br />
Beschaffer in der<br />
EMS-Branche klare Vorgaben, um<br />
Qualität, Umweltschutz, soziale<br />
Verantwortung sowie einen adäquaten<br />
Umgang mit Ressourcen<br />
zu gewährleisten.<br />
Oberste Priorität für ein erfolgreiches<br />
Konzept bei der Elektronikfertigung<br />
ist eine sichere und<br />
kontinuierliche Versorgung mit<br />
allen Komponenten. EMS-Kunden<br />
können hier von den Einkaufsnetzwerken<br />
der EMS-Dienstleister<br />
profitieren. Dies bedeutet<br />
aber nicht, dass automatisch jedes<br />
gewünschte Bauteil im Standardportfolio<br />
zu finden ist. Gerade bei<br />
Spezialteilen ist es durchaus möglich,<br />
dass es der Kunde über seine<br />
Verbindungen einfacher beschaffen<br />
kann. Daher sind solide Beratung<br />
und transparente Kostenkalkulation<br />
und eine vertrauensvolle<br />
Kooperation essentiell.<br />
Dabei können weltweit agierende<br />
Unternehmen wie beispielsweise<br />
Fujitsu auf ein internationales<br />
Einkaufsnetzwerk bauen.<br />
Dieses Geflecht an Möglichkeiten<br />
steht auch dem EMS Kunden bei<br />
Fujitsu zur Verfügung und deckt<br />
neben der Versorgungssicherheit,<br />
einem vorteilhaften Preis<br />
auch wichtige Aspekte, wie die<br />
RoHS- und REACH-Konformität<br />
und ein zuverlässiges Lifecycleund<br />
Change-Management mit ab.<br />
Vom hochspezialisierten<br />
Experten bis zum<br />
umfassenden Allrounder<br />
Fujitsu ist momentan als einziger<br />
IT-Hersteller weltweit mit<br />
umfassender Entwicklung, Produktion<br />
und Zulassungsservices<br />
in Deutschland vertreten. Prozessabläufe<br />
im Augsburger Werk werden<br />
beständig optimiert und von<br />
den laufenden Verbesserungen<br />
eines der weltweit größten IT-<br />
Unternehmen mit eigener Herstellung<br />
profitiert natürlich auch<br />
der EMS Kunde. So konnte beispielsweise<br />
die Anzahl der Bauteile<br />
auf Mainboards im Vergleich<br />
zu asiatischen Modellen um ca.<br />
20 Prozent reduziert werden, was<br />
zu einer Verringerung der Lötstellen<br />
auf den Boards und somit zu<br />
weniger thermischem Stress im<br />
Herstellungsprozess führt. Ein<br />
Vorteil bei Zuverlässigkeit und<br />
Lebenserwartung der Elektronik<br />
und damit auch der Endprodukte!<br />
.<br />
Fujitsu<br />
www.fujitsu.com/de<br />
16 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Planet e:<br />
Where the future begins.<br />
Embedded Solutions von morgen. Schon heute.<br />
Connecting Global Competence<br />
Ausstellungsbereich Embedded:<br />
8.–11. November <strong>2016</strong><br />
electronica Embedded Forum:<br />
8.–11. November <strong>2016</strong><br />
Embedded Platforms Conference:<br />
9.–10. November <strong>2016</strong><br />
Alles zur electronica Embedded:<br />
electronica.de/embedded<br />
Tickets & Registrierung: electronica.de/tickets<br />
Weltleitmesse für Komponenten, Systeme und<br />
Anwendungen der Elektronik<br />
Messe München I 8.–11. November <strong>2016</strong> I electronica.de
Dienstleister<br />
Von der Idee zum System<br />
EMS-Dienstleister müssen heute das anbieten, was der Kunde morgen braucht und durch Technologie und<br />
Leistung überzeugen<br />
Diese Einstellung von Peter<br />
Sommer, Vertrieb bebro electronics,<br />
ist ein Beispiel für den Wandel<br />
in der EMS-Dienstleistungsbranche.<br />
Waren sie früher reine<br />
Bestücker und Auftragsfertiger, so<br />
unterstützen sie heute den Kunden<br />
bei der Realisierung seiner Idee,<br />
vom Prototypen bis zur Produktion<br />
und auf Wunsch auch noch darüber<br />
hinaus bis zum After-Sales-<br />
Service und End of Life.<br />
Autor:<br />
Peter Sommer, Vertrieb<br />
bebro electronics<br />
Wie kam es dazu?<br />
Die Produktlebenszyklen haben<br />
sich deutlich verkürzt, dafür sind<br />
die Komplexität der Produkte und<br />
die Ansprüche der Kunden stark<br />
gestiegen. Kostengünstig, innovativ,<br />
trendy lauten hier die Schlagworte.<br />
Außerdem ist die Konkurrenz<br />
größer geworden, weil der<br />
Kunde fast jedes gewünschte<br />
Produkt in allen Qualitäts- und<br />
Preisklassen in den unterschiedlichsten<br />
Facetten im Internet findet<br />
– und leider ist oft der Preis<br />
das entscheidende Kriterium.<br />
Die Globalisierung hat also das<br />
Angebot erweitert und den Wettbewerbsdruck<br />
auf die einzelnen<br />
Unternehmen deutlich erhöht. Die<br />
Zeit ist schnelllebiger geworden<br />
und preiswert kann nur produzieren,<br />
wer das entsprechende<br />
Know-How und eine moderne<br />
Produktionsausstattung hat. Für<br />
den einzelnen Hersteller ist es<br />
meist unmöglich, hier mitzuhalten.<br />
Jetzt kommen die Dienstleister<br />
ins Spiel: sie haben sich diesen<br />
Herausforderungen gestellt<br />
und Stück für Stück ihr Portfolio<br />
mit den Anforderungen des Kunden<br />
erweitert.<br />
Heute unterstützen sie den Kunden<br />
überall dort, wo es notwendig<br />
oder gewünscht ist. Sie zeigen<br />
Möglichkeiten auf, wie man<br />
günstig zu einem innovativen und<br />
modernen Produkt kommt und<br />
schaffen Wettbewerbsvorteile.<br />
Warum einen<br />
Dienstleister<br />
konsultieren?<br />
Die EMS-Dienstleister müssen<br />
immer up-to-date sein und<br />
ein Gespür für Trends am Markt<br />
haben, um ihre Kunden dahingehend<br />
beraten zu können. Folgende<br />
Trends sind zu beobachten:<br />
Verändertes<br />
Anwenderverhalten<br />
Ein Beispiel: Die Ansprüche<br />
des Anwenders haben sich verändert.<br />
Verkaufte sich früher ein<br />
Gerät über seine Funktionen, so<br />
sind heute trendiges Design und<br />
eine intuitive, einfache Bedienung<br />
gefragt. Außerdem spielt auch die<br />
Haptik eine große Rolle. Eckig,<br />
praktisch, gut mit möglichst vielen<br />
Funktionen war gestern. Heute<br />
sind handhabbare Freiformen aus<br />
Kunststoff gefragt, denn das Gerät<br />
muss sich angenehm anfühlen<br />
und das Material extrem belastbar,<br />
hygienisch, gut zu reinigen, individuell<br />
gestaltbar und schick sein.<br />
Das Smartphone dient hier zweifelsfrei<br />
als Vorbild. Die Bedienoberfläche<br />
des neuen Gerätes<br />
sollte deshalb auch möglichst<br />
ähnlich sein. Messgeräte sind<br />
ein gutes Beispiel für den Wandel:<br />
hier werden nicht mehr einzelne<br />
Werte angezeigt, sondern<br />
das Ergebnis der Analyse, farblich<br />
gekennzeichnet und durch<br />
Smilies untermalt. Man verkauft<br />
das Gerät heute über die Optik –<br />
die Funktion wird vorausgesetzt.<br />
Intuitive einfache<br />
Bedienbarkeit<br />
Ein weiteres Beispiel sind intuitive<br />
Bedienoberflächen. Auch<br />
hier steht das Smartphone Pate.<br />
Der User erwartet einen möglichst<br />
hohen Wiedererkennungswert.<br />
Ohne viel Aufwand möchte<br />
er sein neues Produkt direkt in<br />
Betrieb nehmen und einsetzen.<br />
Die Zeit, sich länger damit zu<br />
beschäftigen, hat er nicht oder will<br />
er nicht investieren. Die Symbole<br />
möchte er wiedererkennen oder<br />
sofort einer Funktion zuordnen<br />
können, egal ob zu Hause oder<br />
an seinem Arbeitsplatz.<br />
Doch eigentlich geht es um die<br />
Usability. Der Anwender möchte<br />
sich mit seinem Gerät wohlfühlen<br />
und es gerne benutzen. Dies gilt<br />
auch für die Medizintechnik. Viele<br />
Patienten bekommen ihre kleinen<br />
oder größeren „Helferlein“ mit<br />
nach Hause und müssen dort<br />
alleine mit ihnen zurecht kommen.<br />
Haben sie dabei Probleme, nehmen<br />
sie das Gerät nicht. Außerdem<br />
müssen Fehlbedienungsmöglichkeiten<br />
von vorne herein<br />
technisch oder software-technisch<br />
ausgeschlossen werden.<br />
Jede Elektronik braucht<br />
ein Gehäuse<br />
Elektronik ist empfindlich<br />
und muss in einem geeigneten<br />
Gehäuse untergebracht werden.<br />
Doch ist es nicht immer einfach,<br />
hier die Anforderungen an Funktion<br />
und Design in einem Gehäuse<br />
aus einem geeigneten Material<br />
unterzubringen. Letzteres hat<br />
nicht nur Schutzfunktion, sondern<br />
kann auch durch sein Aussehen<br />
etwas bewirken. Beispielsweise<br />
lässt man die Flächen eines CTs<br />
durch Licht transparent und leicht<br />
erscheinen, um dem Patienten<br />
die Angst vor dem Gerät zu nehmen.<br />
Eine weitere Herausforderung<br />
sind die Freiformen. Muss<br />
18 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Dienstleister<br />
beispielsweise eine eckige Leiterplatte<br />
in eine runde Form integriert<br />
werden, stellt dies eine<br />
Herausforderung dar. Hier ist Spezial-Know-How<br />
gefragt, das bei<br />
einem Dienstleister vorhanden<br />
ist, weil er diese Situation kennt.<br />
Kunststoff liegt als Material im<br />
Trend und erobert immer mehr Einsatzbereiche.<br />
Er lässt sich optimal<br />
zu den unterschiedlichsten<br />
Gehäusen verarbeiten, ist leicht,<br />
beständig und preiswert. Durch<br />
die Kreation neuer Kunststoffe<br />
und neuer Verarbeitungstechniken<br />
wird er die bisherigen Materialien<br />
weiter verdrängen. Bei der gegebenen<br />
Vielfalt lässt sich schnell<br />
für jeden Einsatz und jeden Kunden<br />
das passende Material in die<br />
gewünschte Form bringen.<br />
Unterstützung spart Zeit<br />
und Geld<br />
Diese Beispiele zeigen, wie<br />
schwer es für einen Hersteller<br />
geworden ist, ein Gerät oder<br />
System komplett selbst zu entwickeln<br />
und zu fertigen. Je größer<br />
ein Unternehmen ist, umso<br />
eher ist dies wirtschaftlich möglich,<br />
bei kleineren Unternehmen<br />
eher nicht mehr.<br />
Oft ist es daher sinnvoll, sich<br />
einen Experten mit ins Boot<br />
zu holen, der sich in den oben<br />
genannten Themen auskennt<br />
und Erfahrung mit der Realisierung<br />
moderner Produkte hat. So<br />
kann man mit seiner Idee beispielsweise<br />
einen „Full Service“<br />
EMS-Dienstleister konsultieren<br />
und sich Unterstützung holen. Der<br />
Kunde bringt seine Kernkompetenz<br />
ein, der Dienstleister sorgt<br />
für eine effiziente und kostengünstige<br />
Umsetzung in einer<br />
adäquaten Time-to-Market. Das<br />
bedeutet, der Kunde beschreibt<br />
detailliert, was er erwartet, der<br />
Dienstleister ist für die Umsetzung<br />
zuständig. Im Idealfall fungiert<br />
letzterer als Projektleiter und<br />
der Kunde erhält alles aus einer<br />
Hand. Da auch Dienstleister ihre<br />
Kernkompetenzen haben, holen<br />
sie die fehlenden Leistungen aus<br />
ihrem breiten Netzwerk dazu. Der<br />
Kunde hat aber trotzdem nur einen<br />
Ansprechpartner und das optimale<br />
Ergebnis.<br />
Je früher der Kunde den Dienstleister<br />
mit einbindet, desto besser<br />
wird das Ergebnis, weil eine<br />
ungünstige Konstruktion sehr<br />
viele Kosten nach sich zieht. Bei<br />
der Konstruktion werden bereits<br />
die Kosten für die Produktion und<br />
für das endgültige Produkt festgelegt.<br />
Hier muss auf einen möglichst<br />
effizienten Produktionsprozess<br />
geachtet werden. Kunde und<br />
Dienstleister sollten das Projekt<br />
gemeinsam durchsprechen und<br />
ein Lastenheft erstellen. Wichtig<br />
ist dabei, schriftlich festzuhalten,<br />
wer was tut und wofür verantwortlich<br />
ist. Der Dienstleister erstellt<br />
dann das Pflichtenheft und ein<br />
Angebot für die zu erbringenden<br />
Leistungen. Dabei ist die Dokumentation<br />
zwingend erforderlich,<br />
da sie klare Fakten schafft. Können<br />
Arbeiten dann nicht wie vorgesehen<br />
erledigt werden oder<br />
steigen die Kosten, was vorher<br />
nicht ersichtlich war, sind so das<br />
weitere Vorgehen und die Verantwortung<br />
klar geregelt.<br />
Materialeinkauf und<br />
Verfügbarkeit<br />
Auch die Beschaffung des Materials<br />
oder der Komponenten sind<br />
ein wichtiges Thema. Dienstleister<br />
verfügen oft über globale Beschaffungswege<br />
und können hier besser<br />
agieren als einzelne Kunden,<br />
da ihr Volumen durch Bündelung<br />
mit anderen Bedarfsträgern größer<br />
ist, was zu besseren Konditionen<br />
bei den Lieferanten führt.<br />
Sie sind dann auch für die Absicherung<br />
der Lieferfähigkeit verantwortlich.<br />
Hier profitiert der Kunde<br />
von besseren Konditionen und<br />
muss sich nicht um diese Thematik<br />
kümmern.<br />
Tests<br />
Das Testen einer Baugruppe<br />
oder Systems, während der Produktentstehung<br />
und am Ende<br />
(EoL, End of Line) ist ein unverzichtbarer<br />
Bestandteil bei der Produktion.<br />
Während der Produktion<br />
dient es der Stabilisierung und<br />
Absicherung des Produktionsprozesses.<br />
Prozessfehler werden<br />
sofort erkannt und können noch<br />
während der Produktion behoben<br />
werden. So können fehlerhafte<br />
Produkte gleich ausgeschleust<br />
oder korrigiert werden.<br />
Gemeinsam mit dem EoL-<br />
Test und einer über den Prozess<br />
gestülpten Traceability liefern<br />
diese Tests den Nachweis,<br />
dass das Gerät entsprechend<br />
der Unterlagen gefertigt wurde<br />
und einwandfrei funktioniert. Ein<br />
Beispiel, das die Wichtigkeit solcher<br />
Prüfungen zeigt, ist eine fehlerhafte<br />
Isolation an einem Netzteil.<br />
Zusätzlich dienen diese Tests<br />
Produzenten und In-Verkehr-Bringern<br />
zur Reduzierung des Risikos<br />
im Falle von Unfällen, die mit den<br />
Systemen, gegebenenfalls bei<br />
Fehlbedienung, passieren.<br />
Zulassung der Produkte<br />
Gerade in der Medizintechnik<br />
sind die Zulassungsbedingungen<br />
nicht immer einfach zu verstehen<br />
und die Normen und Standards<br />
ändern sich häufig. Oft hat<br />
jedes Land seine eigenen Anforderungen.<br />
Will man sich mit all<br />
diesen Regularien auseinandersetzen,<br />
kostet das sehr viel Zeit.<br />
Durch Erfahrung auf diesem<br />
Gebiet kann der Dienstleister den<br />
Kunden als In-Verkehr-Bringer<br />
unterstützen und die Zulassungsverfahren<br />
unterstützen.<br />
Fazit<br />
Gerade in unserer schnelllebigen<br />
Zeit mit immer kürzer werdenden<br />
Produktzyklen ist es sinnvoll,<br />
einen Dienstleister zu konsultieren,<br />
um ein Produkt optimal<br />
in den Markt bringen zu können,<br />
d.h. mit kurzer Time-to-Market,<br />
der geforderten Funkionalität und<br />
in modernem Gehäuse bei niedrigen<br />
Kosten. Es ist heute bei der<br />
geforderten Komplexität und den<br />
benötigten Spezialkenntnissen<br />
nur schwer bis nicht mehr möglich,<br />
selbst wirtschaftlich zu fertigen.<br />
Außerdem ist es ein gutes<br />
Gefühl, während des gesamten<br />
Life-Cycle auf einen zuverlässigen<br />
Partner bauen zu können.<br />
bebro electronics<br />
www.bebro.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
19
Dienstleister<br />
Schwachstellen früh aufdecken<br />
Unterstützende Test- und Analytikdienstleistungen zur Qualifikation<br />
medizintechnischer Geräte<br />
Bild 1: Schritte zur Qualitätsverbesserung und Beschleunigung der Qualifizierung und<br />
Freigabe medizintechnischer Produkte durch externe Partner<br />
Autor:<br />
Dipl.-Ing. Thomas<br />
Kuhn, Assistent der<br />
Geschäftsleitung,<br />
HTV Halbleiter-Test &<br />
Vertriebs-GmbH<br />
Medizintechnische Geräte weisen<br />
zunehmend komplexere elektronische<br />
Bauteile und Baugruppen<br />
auf, deren vollständige Testabdeckung<br />
aufwändig und zeitintensiv<br />
ist. Je später ein Fehler oder<br />
eine Schwachstelle in einem Produkt<br />
erkannt wird, desto höher sind<br />
Kosten und Aufwand für deren<br />
Beseitigung.<br />
Anliegen jedes Herstellers<br />
sollte deshalb sein, Fehler und<br />
Schwachstellen in seinen elektrischen<br />
Bauteilen, Schaltungen,<br />
Baugruppen und Geräten frühestmöglich<br />
aufzudecken. Der<br />
folgende Artikel veranschaulicht<br />
durch Beispiele aus der Praxis,<br />
wie Test- und Analytikdienstleistungen<br />
externer Partner zum<br />
Aufdecken von Schwachstellen<br />
und zu einer beschleunigten Qualifizierung<br />
und Freigabe medizintechnischer<br />
Produkte beitragen<br />
können (Bild 1).<br />
Schaltungs- und<br />
Baugruppenentwicklung<br />
Der erste Ansatzpunkt zur Optimierung<br />
in der Geräteentwicklung<br />
oder -verbesserung ist die Analyse<br />
der elektrischen Schaltpläne der<br />
einzelnen elektronischen Baugruppen.<br />
Wird dieser Schaltplan nicht<br />
nur durch den Geräteentwickler<br />
intern, sondern zusätzlich auch<br />
bei einem unabhängigen Partner<br />
extern geprüft, können Fehler<br />
im Design und in der Auslegung<br />
der elektrischen Bauteile<br />
bereits in dieser frühen Phase<br />
der Geräteentwicklung ohne größeren<br />
Aufwand erkannt und eliminiert<br />
werden.<br />
Bei der Prüfung der Schaltungsunterlagen<br />
wird beispielsweise<br />
die elektrische Leistung ermittelt,<br />
die in einem elektrischen Bauteil<br />
bei bestimmten Schaltungszuständen<br />
umgesetzt wird und<br />
Abschätzungen zur Erwärmung<br />
der Bauteile bzw. der gesamten<br />
Baugruppe getroffen, die später<br />
mittels Thermografie gemessen<br />
wird (Bild 2). Zusätzlich können<br />
auch Problemlösungen, z. B. zur<br />
Einspeisung und Auswertung<br />
elektronischer Signale, schneller<br />
gefunden werden.<br />
IPC-A-600 Richtlinie<br />
Nachdem die Leiterplatten<br />
zu einer elektrischen Schaltung<br />
gefertigt sind, ist es möglich, diese<br />
anschließend nach den Vorgaben<br />
der IPC-A-600 Richtlinie<br />
und, nach anschließendem Lötprozess,<br />
als Baugruppe nach der<br />
IPC-A-610 Richtlinie zu bewerten.<br />
Mithilfe dieser Richtlinien ist es<br />
möglich die Qualität der Rohleiterplatten<br />
und Baugruppen zu<br />
bewerten und Fehler im Herstellungsprozess<br />
der Leiterplatte und<br />
dem späteren Bestückungs- und<br />
Lötprozess aufzudecken. In einigen<br />
Fällen ermöglicht die zusätzliche<br />
Anfertigung von Schliffbildern<br />
einzelner Stellen innerhalb<br />
der Leiterplatte und Baugruppe<br />
beispielsweise die Bewertung<br />
der Beschaffenheit der Durchkontaktierungen<br />
und der Qualität<br />
der Lötstellen (Bild 3).<br />
RoHS-Konformität<br />
Die Analyse von Lötzinn oder<br />
Lötoberflächen ist aktuell besonders<br />
unter dem Aspekt der RoHS-<br />
20 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Dienstleister<br />
Bild 2: Thermographische Untersuchung einer Leiterplatte im<br />
Betrieb<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
Konformität relevant. Seit dem<br />
22. Juli 2014 fordert die RoHS-<br />
Richtlinie auch für medizintechnische<br />
Produkte den Umstieg<br />
auf bleifreie Lote. Für die elektronischen<br />
Bauteile bedeutet<br />
das in der Regel eine um durchschnittlich<br />
30 °C erhöhte maximale<br />
Löttemperatur im bleifreien<br />
Lötprozess. Die daraus resultierenden<br />
Auswirkungen der geänderten<br />
Parameter im Lötprozess<br />
auf die elektronischen Bauteile<br />
und Baugruppen wird aktuell noch<br />
erforscht. Auf Herstellerwunsch<br />
können hierzu Bewertungen des<br />
Lötprozesses mithilfe der Metallografischen-Feingefüge-Präparation<br />
HTV-MetaFinePrep durchgeführt<br />
werden.<br />
Diese ermöglicht die qualitative<br />
und quantitative Untersuchung<br />
des metallischen Feingefüges,<br />
wie z. B. von Lötstellen. Im<br />
Gegensatz zu herkömmlichen<br />
Untersuchungsmethoden werden<br />
hier zusätzlich detaillierte<br />
Erkenntnisse zur inneren Struktur<br />
der eingesetzten Materialien<br />
gewonnen. Daraus ergeben sich<br />
Rückschlüsse auf Härte, Zähigkeit,<br />
Sprödigkeit, Lötbarkeit und die<br />
chemische Struktur des Feingefügeaufbaus<br />
sowie auf Fehlstellen<br />
im Bereich des intermetallischen<br />
Phasenübergangs (Schwächung<br />
der Haftung von Lötstellen).<br />
In Kombination mit Untersuchungen<br />
im Raster-Elektronen-<br />
Mikroskop (REM) können metallische<br />
Werkstoffe umfassend beurteilt<br />
werden, um Feingefügestrukturen<br />
und Phasenübergänge für<br />
die Qualität und Zuverlässigkeit<br />
kompetent bewerten zu können.<br />
Mittels Röntgenfluoreszenz-<br />
Analyse (RFA) ist eine Untersuch<br />
der kompletten Leiterplatte<br />
hinsichtlich der Konformität zur<br />
RoHS-Richtlinie möglich.<br />
Vorserienanalysen und<br />
-tests<br />
Ist das Gerät fertig entwickelt<br />
sollte eine Untersuchung der<br />
Langzeitzuverlässigkeit erfolgen,<br />
um spätere Feld-Rückrufe aufgrund<br />
erhöhter Ausfallrate nach<br />
einer gewissen Betriebszeit zu<br />
vermeiden. Dies kann z. B. durch<br />
einen sogenannten Burn-In mit<br />
beschleunigten Alterungsbedingungen<br />
erreicht werden.<br />
Um statistisch relevante Daten<br />
zu erhalten, müssen dazu mehrere<br />
Geräte gleichzeitig betrieben<br />
werden. Oft ist es auch sinnvoll,<br />
besonders kritische Schaltungsteile<br />
auf einer separaten<br />
Leiterplatte isoliert aufzubauen<br />
und deren elektrische, optische<br />
und thermische Parameter bei<br />
einer bestimmten Umgebungsbedingung<br />
(Temperatur, Feuchte)<br />
während des Burn-Ins zu überwachen.<br />
Tritt eine Fehlfunktion<br />
nur bei einem bestimmten<br />
Betriebszustand auf, wird genau<br />
dieser Zustand nachgebildet und<br />
gesondert im Burn-In untersucht.<br />
Oft können durch anschließende<br />
kleine Anpassungen in der Bauteilauswahl<br />
lokale Überhitzungen von<br />
Bauteilen ausgeschlossen werden.<br />
Freigabe und<br />
Qualifikation<br />
Externe begleitende Produkttests<br />
medizintechnischer<br />
Geräte z. B. gemäß der DIN EN<br />
60601 durch einen unabhängigen<br />
Partner tragen in der Regel zu<br />
einer Beschleunigung der Freigabe<br />
und Qualifikation bei.<br />
Serienbetrieb<br />
Trotz aller Qualitätssicherungsmaßnahmen<br />
bei Entwicklung und<br />
Freigabe medizintechnischer<br />
Geräte kommt es dennoch in sehr<br />
seltenen Fällen vereinzelt zu Problemen<br />
im Serienbetrieb.<br />
Elektronische Bauteile unterliegen<br />
immer gewissen Fertigungstoleranzen,<br />
die auch in den Datenblättern<br />
des Halbleiterherstellers<br />
angegeben sind. Bei Transistoren<br />
weist der Wert der Stromverstärkung<br />
zum Teil einen Unterschied<br />
von 100% auf. Ganz ähnlich verhält<br />
es sich auch bei der Lichtleistung<br />
von LEDs, die sich zusätzlich<br />
im Laufe des Betriebs weiter<br />
reduziert. Um keine Anpassung<br />
der elektrischen Schaltung<br />
vornehmen zu müssen, kann es<br />
daher sinnvoll sein, eine Selektion<br />
der elektronischen Bauteile<br />
nach bestimmten Parametern vorzunehmen.<br />
Die Selektion lässt<br />
sich schnell in den Produktionsprozess<br />
integrieren, da nach dem<br />
Test nur Bauteile verbaut werden,<br />
die den neu festgelegten Anforderungen<br />
genügen. Hierdurch<br />
entfallen Kosten und Aufwand<br />
für eine erneute Freigabe einer<br />
Baugruppe aufgrund angepasster<br />
Bauteilauswahl.<br />
Bild 4 zeigt die Vermessung<br />
der dominanten Wellenlänge und<br />
der Lichtstärke einzelner LEDs in<br />
einem bestimmten Betriebszustand<br />
nach einem definierten<br />
Voralterungsprozess. Die Voralterung<br />
kann hierbei beispielsweise<br />
durch eine Temperaturbelastung<br />
erfolgen, die zu einer weitgehenden<br />
Stabilisierung der Datenblattwerte<br />
beiträgt. Die elektrischen<br />
und optischen Parameter werden<br />
in einem Betrieb mit beschleunigten<br />
Alterungsbedingungen (z. B.<br />
Temperatur und Versorgungsspannung)<br />
gemessen. Anschließend<br />
können die für den Kunden passenden<br />
LEDs anhand kundenspezifischer<br />
Grenzwerte selektiert<br />
werden.<br />
Länderspezifische<br />
Umgebungsbedingungen<br />
In der Praxis zeigt sich häufig<br />
auch, dass Baugruppen nicht ausreichend<br />
im Bezug auf die Umgebungsbedingungen<br />
in den unterschiedlichen<br />
Ländern geprüft sind.<br />
Hersteller stellen daher immer<br />
Bild 3: Schliffbild einer Rohleiterplatte. Die elektrische<br />
Durchkontaktierung in der Bildmitte zeigt verschiedene<br />
Auffälligkeiten und Deformationen, die gemäß der IPC-A-600<br />
Richtlinie so nicht zulässig sind<br />
21
Dienstleister<br />
Bild 4: Vermessung der dominanten Wellenlänge und der<br />
Lichtstärke bei LEDs nach einer Voralterung mit Burn-In.<br />
Nach erfolgter Messung kann der Kunde durch Vorgabe von<br />
Grenzwerten LEDs mit einer gewünschten Lichtstärke oder<br />
dominanten Wellenlänge selektieren<br />
wieder fest, dass Baugruppen in<br />
bestimmten Ländern eine höhere<br />
Ausfallrate aufweisen oder z. T. nur<br />
in einem bestimmten Land ausfallen.<br />
In der Vergangenheit konnte<br />
bei zahlreichen Fehler analysen<br />
festgestellt werden, dass nicht nur<br />
elektronische Bauteile, sondern<br />
auch die schützende Vergussmasse<br />
für auftretende Fehler verantwortlich<br />
sein kann. So können<br />
chemische Prozesse im Zusammenhang<br />
mit hoher Luftfeuchtigkeit<br />
Ausfälle eines Gerätes hervorrufen.<br />
Im Analytiklabor kann<br />
dies z. B. durch einen Pressure-<br />
Cooker-Test mit beschleunigten<br />
Alterungsbedingungen aufgedeckt<br />
und nachgewiesen werden.<br />
In der Regel kann bereits durch<br />
ein anfängliches Gespräch zwischen<br />
Gerätehersteller und unabhängigem<br />
Partner betreffend der<br />
„Art“ des Ausfalls die Lage und die<br />
Beschaffenheit einer Schwachstelle<br />
schon im Vorfeld der Untersuchungen<br />
eingegrenzt und eine<br />
passende Testkonfiguration für die<br />
Analyse festgelegt werden.<br />
Bauteilversorgung<br />
Die langen Entwicklungszeiten<br />
und aufwändigen Zulassungsverfahren<br />
in der Medizintechnik<br />
haben zur Folge, dass die verbauten<br />
Elektronikkomponenten<br />
manchmal bereits zur Markteinführung<br />
der Geräte „veraltet“ bzw.<br />
nicht mehr beschaffbar sind.<br />
Als mögliche Übergangslösung<br />
kann nun versucht werden,<br />
weltweite Lagerbestände<br />
des Artikels abzurufen. Hierbei<br />
kann jedoch die Qualität der verfügbaren<br />
elektronischen Bauteile<br />
sehr stark schwanken. Die Qualität<br />
reicht von einwandfrei gelagerter<br />
Originalware über gute<br />
und schlechte Kopien bis hin zu<br />
Bauteilen, die falsch beschriftet<br />
sind und tatsächlich eine andere<br />
elektrische Funktion aufweisen.<br />
Mithilfe elektrischer Tests kann<br />
analysiert werden, ob die elektronischen<br />
Bauteile die geforderten<br />
Datenblattwerte erfüllen.<br />
Weiterführende Tests wie beispielsweise<br />
das 2D-/3D-Röntgen<br />
oder die chemische Bauteilöffnung<br />
ermöglichen es, gefälschte<br />
oder manipulierte Ware eindeutig<br />
zu erkennen.<br />
Neben ihrer elektrischen Funktion<br />
und Originalität müssen elektronische<br />
Bauteile älterer Herstellungsjahre<br />
(engl. date code)<br />
zum Teil auch auf deren Konformität<br />
gemäß der RoHS-Richtlinie<br />
z. B. mittels RFA überprüft werden.<br />
Bild 5 zeigt die Ergebnisse<br />
einer Röntgenfluoreszenz-Analyse<br />
bei einer Lotdrahtprobe mit<br />
einer bleifreien Lötzinnlegierung<br />
mit 99% Zinn. Die Probe wurde<br />
in der Analyse auf Zinn, Silber,<br />
Kupfer, Blei, Nickel, Germanium<br />
und Bismut untersucht. Das Spektrum<br />
gibt dabei Auskunft welche<br />
Elemente in welcher Konzentration<br />
in der Probe vorhanden sind.<br />
Obsoleszenzmanagement<br />
Mithilfe eines konsequenten<br />
Obsoleszenzmanagements können<br />
medizintechnische Gerätehersteller<br />
jedoch bereits vor dem<br />
Eintritt von Abkündigungen die<br />
lückenlose Bauteilversorgung mit<br />
qualitativ hochwertiger Ware über<br />
den gesamten Produktlebenszyklus<br />
sicherstellen. Im Gegensatz<br />
zur Standardlagerung elektronischer<br />
Bauteile (Standard-<br />
N2-Drypack), die allenfalls eine<br />
Lösung für bis zu zwei Jahre bietet,<br />
da bei normaler Lagerung die meisten<br />
alterungsbedingten Materialveränderungen<br />
(70 - 80%) bereits<br />
in den ersten zwei Jahren erfolgen,<br />
ermöglicht das weltweit einmalige<br />
HTV-TAB-Verfahren (Thermisch-Absorptive-Begasung)<br />
eine<br />
Möglichkeit zur vorausschauenden<br />
Obsoleszenzstrategie. Elektronische<br />
Bauteile und ganze Baugruppen<br />
können durch Reduzierung<br />
der entscheidenden physikalisch-chemischen<br />
Alterungsprozesse,<br />
die bei herkömmlicher<br />
Lagerung bereits nach 1 - 2 Jahren<br />
die Verarbeitbarkeit und auch<br />
die Funktionsfähigkeit der elektronischen<br />
Komponenten gefährden,<br />
bis zu 50 Jahren und mehr eingelagert<br />
werden. Die Qualität, Verarbeitbarkeit<br />
und Funktionalität und<br />
somit auch die Ersatzteilverfügbarkeit<br />
elektronischer Komponenten<br />
ist damit für mehrere Jahrzehnte<br />
sichergestellt. Abkündigungen<br />
von Ersatzteilen verlieren somit<br />
ihre Brisanz und immense Kosten<br />
können eingespart werden (z. B.<br />
Redesign Prozess).<br />
Fazit<br />
Die vorgestellten Beispiele aus<br />
der Praxis verdeutlichen aktuelle<br />
Problembereiche der medizintechnischen<br />
Geräteentwicklung. Mithilfe<br />
der Unterstützung zuverlässiger<br />
Partner können zahlreiche<br />
Schwierigkeiten drastisch reduziert<br />
bzw. teilweise sogar ganz<br />
behoben werden.<br />
.<br />
HTV Halbleiter-Test &<br />
Vertriebs-GmbH<br />
info@htv-gmbh.de<br />
www.htv-gmbh.de<br />
Bild 5:<br />
Ergebnisse einer<br />
Röntgenfluoreszenz-<br />
Analyse bei einer<br />
Lotdrahtprobe mit<br />
einer bleifreien<br />
Lötzinnlegierung mit<br />
99% Zinn<br />
22 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Qualitätsanspruch im Fokus<br />
Dienstleister<br />
Automatischer<br />
Nutzenfräser erhöht die<br />
Fertigungsqualität<br />
Der Dienstleister für die Fertigung<br />
elektronischer und mechatronischer<br />
Baugruppen bebro<br />
electronic nimmt seinen hohen<br />
Qualitätsanspruch ernst: Auch<br />
am Standort Horní Suchá bei<br />
Ostrava in der Tschechischen<br />
Republik hat er die Fertigung mit<br />
einem automatischen Nutzenfräser<br />
aus dem Hause Schunk ausgestattet<br />
(Bild). Die hier gefertigten<br />
Baugruppen werden jetzt<br />
ebenfalls schnell, schonend und<br />
ohne Fehlerpotential getrennt,<br />
selbst wenn Bauteile nahe am<br />
Platinenrand platziert sind.<br />
Bei der Fertigung müssen<br />
Leiter platten meist in einem Nutzenrand<br />
durch die Produktionslinien<br />
transportiert werden, z.B. weil<br />
sie klein, nicht rechteckig geformt<br />
oder bis an den Rand bestückt<br />
sind. Häufig wird dieser Nutzenrand<br />
an vorgesehenen Bruchstellen<br />
manuell entfernt, z.B. mit einer<br />
Zange oder durch Trennen mit<br />
einem Schlag- bzw. Roll messer.<br />
Auch bei größtem Geschick können<br />
dabei Mikrorisse in der mehrlagigen<br />
Struktur der Leiterplatte<br />
oder in Bauteilen nahe der Trennstelle<br />
entstehen. Mögliche Folgen<br />
sind Sofort- und Frühausfälle oder<br />
spätere Fehlfunktionen und kürzere<br />
Lebensdauer.<br />
Der automatische Nutzenfräser<br />
dagegen arbeitet feinfühlig entlang<br />
einer schmalen Trenn linie.<br />
Die dafür notwendigen Daten<br />
übernimmt das System aus den<br />
von der bebro-Layout abteilung<br />
erstellten CAD-Files. Der Schaftfräser<br />
wird kontinuierlich überwacht<br />
und bei zu geringem Durchmesser<br />
oder Bruch automatisch<br />
gewechselt. Eine leistungsstarke<br />
Absauganlage entfernt Frässtaub<br />
und Späne; diese können also die<br />
Leiterplatten nicht mehr verunreinigen.<br />
Für hohen Durchsatz sorgt<br />
ein Wechselnest. Damit kann während<br />
der Bearbeitung eines Nutzens<br />
der vorherige entnommen<br />
und der nächste bereits bestückt<br />
werden. Zukünftig will bebro electronic<br />
auch die Option des Stufenfräsens<br />
nutzen. Dabei wird die Leiterplatte<br />
im Nutzen partiell dünner<br />
gefräst und kann später beim Einbau<br />
ins Gehäuse an dieser Stelle<br />
gebogen werden.<br />
Fertigung elektronischer<br />
und mechatronischer<br />
Bauteile zertifiziert<br />
Der Nutzen einer Zertifizierung<br />
ist eindeutig: Ein Unternehmen<br />
beweist damit bestehenden<br />
und potentiellen Neukunden, dass<br />
es die Normenforderungen ernst<br />
nimmt. Werden diese im Unternehmensalltag<br />
dann auch wirklich<br />
gelebt, regelmäßig überprüft<br />
und optimiert, können sich Kunden<br />
hier gut aufgehoben fühlen.<br />
Die bebro electronic in<br />
Frickenhausen liefert hierfür ein<br />
gutes Beispiel. In einem „Zertifizierungsmarathon“<br />
ließ sich der<br />
Dienstleister für die Fertigung elektronischer<br />
und mechatronischer<br />
Baugruppen zur Verifizierung seines<br />
hohen Qualitätsanspruchs von<br />
der Deutschen Gesellschaft zur<br />
Zertifizierung von Managementsystemen<br />
(DQS), der DQS MED<br />
(Medizintechnik) und der ZELM<br />
ex (Prüfung und Zertifizierung<br />
für Explosionsschutz) auditieren.<br />
Jetzt liegen die aktuellen Zertifikate<br />
vor, und zwar für die Qualitätsmanagement-Norm<br />
DIN EN<br />
ISO 9001, für die ISO/TS 16949,<br />
die als globaler Standard in der<br />
Automobilindustrie gilt, für die<br />
EN ISO 13485, die Design und<br />
Herstellung medizintechnischer<br />
Produkte regelt, sowie für die<br />
ATEX/DIN EN ISO 80079 bzw.<br />
ATEX/IECex, also für Geräte, die<br />
in explosionsgefährdeten Bereichen<br />
eingesetzt werden.<br />
bebro electronic GmbH<br />
info@bebro.de<br />
www.bebro.de<br />
Fügetechnik als Systemkonstruktion der Zukunft<br />
Eher sparsam ging die<br />
EMS-Branche bislang mit der<br />
sogenannten Fügetechnik um,<br />
wenn Klebstoffe vornehmlich<br />
beim Fixieren von Bauteilen<br />
auf Leiter platten zum Einsatz<br />
kamen. Inzwischen trägt der<br />
Gedanke unter den Fertigern<br />
von Hightech-Elektronik charmante<br />
Züge beim Einsatz von<br />
Dispenser-Automaten. Der<br />
E2MS-Dientleister bebro electronic<br />
zeigt, wie man als Auftragsfertiger<br />
nicht nur Leiterplatten<br />
bestückt, sondern mehr<br />
daraus macht. Die Überlegungen<br />
gingen dahin, mit gleichzeitiger<br />
Fertigung der Gehäuse<br />
den Kunden von einer kostentreibenden<br />
Inhouse-Montage<br />
zu befreien. Anders als in bisherigen<br />
technischen Epochen<br />
sind nunmehr Verbundtechniken<br />
mit unterschiedlichsten Materialien<br />
gefragt. Wie sicher etwa<br />
bei einem Notebook die Verarbeitungstechnik<br />
sein muss, aber<br />
auch wie groß das Vertrauen in<br />
die Technik bereits ist, belegen<br />
Beispiele aus der Bahntechnik,<br />
mit multimateriellen Klebetechniken<br />
in der Flugzeug industrie<br />
oder Arbeiten für die Medizintechnik.<br />
Fest steht: Die Klebetechnik<br />
ist eine fachliche Herausforderung<br />
und für Kunden<br />
ein kostensparender Prozess.<br />
Und ein Thema mit wachsender<br />
Bedeutung, wie an den<br />
neuen Vorgaben bei der Verarbeitung<br />
auf Basis IOS 9001<br />
bzw. als Novelle der DIN 2304<br />
zu sehen ist.<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
23
Dienstleister<br />
Freiheit neu entdeckt<br />
Serienqualität aus dem Internet für ein neuartiges sensorbasiertes Assistenzsystem<br />
Tim Lange, Vorstand<br />
der Casenio AG:<br />
„Für die kleine und<br />
schnelle Produktion<br />
von Kunststoffteilen in<br />
Serienqualität ist Proto<br />
Labs unschlagbar.“<br />
Eine zentrale Einheit in Form eines Radioweckers mit<br />
Funkempfänger, GSM, Lautsprecher und Display ist die<br />
Kommunikationsschnittstelle in der Wohnung<br />
Der Mensch fühlt sich am<br />
wohlsten, wenn er selbstbestimmt<br />
und frei sein Leben lebt. Deshalb<br />
gestalten gerade auch viele alte<br />
Menschen oder Menschen mit<br />
körperlichen Einschränkungen<br />
ihren Alltag am liebsten völlig autark<br />
in der gewohnten Umgebung.<br />
Kommt es allerdings zu einem<br />
kleinen Missgeschick, kann sich<br />
daraus unter Umständen eine<br />
lebensbedrohliche Situation entwickeln.<br />
Eine IT-Netzwerkfirma<br />
hat aufgrund persönlicher Erfahrungen<br />
ein neuartiges System zur<br />
Serienreife gebracht, ohne fachlichen<br />
Hintergrund in Sachen<br />
Kunststofftechnik und ohne teure<br />
Stahlwerkzeuge.<br />
Tim Lange ist Vorstand der<br />
Aktien gesellschaft „Die Netz-<br />
Werker“ in Berlin. Das Unternehmen<br />
ist seit 1995 spezialisiert auf<br />
reine Infrastruktur und Systemmanagement<br />
für IT-Datennetze:<br />
„Wir saßen mit Kollegen gemütlich<br />
zusammen, als jemand davon<br />
berichtete, dass seine Tante an<br />
einem Freitag abend in ihrer Wohnung<br />
gefallen ist und bis zum<br />
Montag hilflos auf dem Fußboden<br />
lag, wo sie schließlich gefunden<br />
wurde. Die Dame war schon<br />
etwas älter, lebte allein und konnte<br />
niemanden alarmieren. Glücklicherweise<br />
hat sie das Erlebnis<br />
unbeschadet überstanden. Wir<br />
aber fragten uns, wie man dies<br />
hätte verhindern können, ohne die<br />
sonst rüstige Rentnerin in ihrem<br />
normalen Leben einzuschränken<br />
oder gar in ein Heim zu schicken.<br />
Schließlich gibt es heute eine<br />
große Auswahl an Sensortechnik<br />
zu erschwinglichen Preisen.<br />
Was tatsächlich fehlte, war ein<br />
vernetztes System mit einer für<br />
diese Zwecke geeigneten Haus-<br />
Zentrale, angebunden an eine<br />
intelligente Management-Plattform,<br />
die die Mittel der modernen<br />
Kommunikation nutzt.“<br />
Marktlücke entdeckt<br />
Die Idee ließ den rührigen<br />
Unternehmer nicht mehr los.<br />
Immer ausgefeilter wurden die<br />
Konzepte und es zeigte sich tatsächlich<br />
eine Marktlücke zu den<br />
üblichen Alarmierungssystemen.<br />
Die manuellen Alarmknöpfe müssen<br />
nämlich ständig am Körper<br />
getragen werden, was de facto<br />
eine Einschränkung bedeutet.<br />
Hinzu kommt, dass gebrechliche<br />
Personen diese ausgerechnet in<br />
kritischen Situationen, wie z. B.<br />
dem nächtlichen Toilettengang<br />
oder beim Duschen, oftmals nicht<br />
mitführen.<br />
Sensorbasiertes<br />
Assistenzsystem<br />
Anders dagegen das Konzept<br />
von Tim Lange, welches er inzwischen<br />
unter dem Namen Casenio<br />
vertreibt. Eine zentrale Einheit<br />
wird als Sender und Empfänger<br />
im Haus des zu Betreuenden<br />
platziert. Das Gerät erinnert<br />
bewusst in Form und Größe<br />
an einen vertrauten Radiowecker<br />
und ist sehr standsicher. Auf<br />
dem großen Display der Vorderseite<br />
erscheint im Normalzustand<br />
lediglich die Uhrzeit. Das Gerät<br />
fungiert als Zentrale und ist per<br />
Funk mit den im Haus verteilten<br />
Sensoren verbunden. Es registriert<br />
sämtliche Zustandsveränderungen<br />
der verbundenen Elektrogeräte<br />
sowie von Licht, Wasser,<br />
Bewegung, Türöffnung, Bettbelegung<br />
etc.. Kommt es z. B. zu einer<br />
auffälligen Hitze entwicklung am<br />
Herd, meldet es sich mit einem<br />
Herdsymbol auf dem Display und<br />
einer akustischen Meldung: „Der<br />
Herd ist eingeschaltet!“ Gleichzeitig<br />
gelangen die Daten verschlüsselt<br />
in ein Rechenzentrum. Dort<br />
liegen sowohl „erlernte“ Profile<br />
als auch vorgegebene Alarmstufen.<br />
Angehörige oder Pflegepersonen<br />
werden so bei Auffälligkeiten<br />
sofort per Telefon, SMS<br />
oder E-Mail verständigt. Diese<br />
haben die Möglichkeiten, sich<br />
selbst ein Bild über die Situation<br />
in der Wohnung zu machen, da<br />
die Hauszentrale über ein GSM-<br />
Modul mit SIM-Karte verfügt. Das<br />
Mobilfunknetz ermöglicht die<br />
Sprachübertragung. Die berechtigten<br />
Personen sind somit in der<br />
Lage, in die Wohnung hineinzuhören<br />
oder zu sprechen. Im Ernstfall<br />
ist dann sehr schnell Hilfe in der<br />
Wohnung zur Stelle, bevor es zu<br />
einer Verschlimmerung der Situation<br />
kommt.<br />
Hohe Nutzerakzeptanz<br />
„Unser Anliegen war es ein<br />
System zu schaffen, dass einerseits<br />
kostengünstig ist und auf der<br />
anderen Seite eine große Palette<br />
an kritischen Situationen abdeckt.<br />
Gleichzeitig muss es sehr einfach<br />
in der Anwendung sein. Nur auf<br />
diese Weise erreichen wir die<br />
notwendige Akzeptanz bei den<br />
Anwendern. Der modulare Aufbau<br />
passt sich nahezu jeder Wohnsituation<br />
an und kann jederzeit<br />
vergrößert oder verkleinert werden.<br />
Neben den personen- und<br />
wohnungsbezogenen Situationen<br />
gibt es Erinnerungsfunktionen, die<br />
z. B. an die Einnahme von Medikamenten<br />
erinnern. Zusätzlich<br />
lassen sich Elektrogeräte ferngesteuert<br />
ausschalten.“<br />
Realisierung erfordert<br />
Kunststoff-Spritzguss<br />
Nachdem die Idee für das Gerät<br />
geboren war und das Konzept<br />
24 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Dienstleister<br />
immer ausgereifter wurde, kam<br />
das Projekt in die Realisierungsphase.<br />
Gesucht wurde ein Spritzgussanbieter,<br />
der das Gehäuse<br />
für die Zentraleinheit fertigt. Tim<br />
Lange beschreibt seine Erfahrungen:<br />
„Wir ließen über ein Ingenieurbüro<br />
ein 3D-CAD-Modell<br />
von unserer Hauszentrale konstruieren.<br />
Im nächsten Schritt<br />
besuchten wir einen Modellbauer,<br />
der das Gehäuse in herkömmlichen<br />
3D-Print-Verfahren<br />
wie Lasersintern fertigte. Allerdings<br />
verhielt sich das Material<br />
natürlich nicht wie richtiger Kunststoff,<br />
außerdem zeigten sich deutliche<br />
Rillen durch den schichtweisen<br />
Aufbau beim Sintern. Also<br />
fragte ich Spritzguss-Anbieter<br />
an und stellt fest, dass ich dazu<br />
ein außerordentlich teures Stahlwerkzeug<br />
fertigen lassen musste<br />
und mit einem ersten „Schuss“<br />
frühestens in 16 Wochen rechnen<br />
konnte.“<br />
Angebot und Teile in<br />
wenigen Tagen<br />
„Für uns war das untragbar. Wir<br />
begannen im Internet zu recherchieren<br />
und stießen glücklicherweise<br />
auf Proto Labs mit dem<br />
Express-Spritzguss-Service.<br />
Innerhalb von Minuten luden wir<br />
unser 3D-CAD-Modell auf die<br />
Angebotsplattform ProtoQuote<br />
hoch und haben in Windeseile<br />
Funktionsweise des sensorbasierten Assistenzsystemes<br />
eine kostenlose und visualisierte<br />
Analyse erhalten zur Machbarkeit<br />
unseres Gehäuses mittels Spritzguss.<br />
Zu meiner großen Überraschung<br />
steckt hinter Proto Labs<br />
nicht nur eine Onlineplattform, auf<br />
der man mit einer Webseite und<br />
Online-Tutorials allein gelassen<br />
wird. In der Proto Labs Deutschlandzentrale<br />
in Mosbach telefonierten<br />
wir direkt mit Spezialisten,<br />
die uns wertvolle Tipps und<br />
Hinweise gaben zu Materialauswahl<br />
und konstruktiven Verbesserungen.<br />
In der Summe erhielten<br />
wir eine umfassende deutsche<br />
Beratung, eine Lieferzeit von nur<br />
wenigen Tagen, echte Teile aus<br />
unserem Wunschmaterial und<br />
das zu einem sagenhaft günstigen<br />
Preis.“<br />
Sofort in Serie<br />
Tim Lange sieht noch weitere<br />
Vorteile: „Die Geschwindigkeit<br />
und das hohe Qualitätsniveau bei<br />
Proto Labs brachte uns schnell zur<br />
Serienreife. Späte Änderungen<br />
stellten sich mit Proto Labs selbst<br />
nach Serienbeginn als unproblematisch<br />
heraus. Als uns ein Kunde<br />
aus der Versicherungsbranche<br />
mit dem Wunsch anfragte, die<br />
Casenio-Zentraleinheit seitlich<br />
mit Kunststoffabdeckungen in<br />
seiner Hausfarbe zu versehen,<br />
ohne das Designelement „Casenio-Welle“,<br />
konnten wir dem leicht<br />
entsprechen. Schließlich mussten<br />
wir kein teures Stahlwerkzeug<br />
produzieren lassen. Das<br />
macht uns äußerst flexibel und<br />
schnell bei der Auslieferung. Aus<br />
diesem Grund bestreiten wir die<br />
gesamte Serie zunächst mit Teilen<br />
von Proto Labs.“<br />
Inzwischen ist bei Casenio<br />
eine neue Generation von Geräten<br />
geplant mit Z-Wave Technologie.<br />
Dieser moderne Standard<br />
für Heimautomation mit weniger<br />
Energieverbrauch und optimierter<br />
Kommunikationssicherheit bietet<br />
noch mehr Möglichkeiten für das<br />
intelligente Assistenzsystem von<br />
Casenio.<br />
Tim Lange ist begeistert: „Dank<br />
Proto Labs benötigten wir nur<br />
wenige Monate für die gesamte<br />
Entwicklung bis zur ersten Serie.<br />
Wir sind fähig, mit Proto Labs<br />
kurzfristig Verbesserungen in<br />
die bestehende Serie einfließen<br />
zu lassen. Diese Art der Freiheit<br />
ist genau das, was wir suchten.<br />
Obwohl wir keine Kunststoffspezialisten<br />
sind, kommen wir schnell,<br />
einfach und preiswert an serientaugliche<br />
Teile. Wir sind sehr<br />
innovativ und momentan gibt es<br />
nahezu alle drei Wochen neue<br />
Ideen, die sich auf das Gehäuse<br />
auswirken. Mit Proto Labs haben<br />
wir für uns den richtigen Partner<br />
gefunden, der diesen Innovationsschüben<br />
in idealer Weise<br />
gerecht wird.“<br />
Weitere Verbesserungen im Bereich der Stromversorgung.<br />
„Mit Proto Labs haben wir für uns den richtigen Partner<br />
gefunden, der den schnellen Innovationsschüben in idealer<br />
Weise gerecht wird.“<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
Innovationszyklus<br />
verkürzt<br />
Proto Labs Ltd.<br />
marketing@protolabs.de<br />
www.protolabs.de<br />
25
Dienstleister<br />
Elektronikproduktion heute:<br />
outsourcen oder selber produzieren?<br />
Firmensitz RAFI Eltec GmbH Überlingen am Bodensee<br />
Diese Frage stellen sich heute<br />
viele Unternehmen. Der steigende<br />
Wettbewerbsdruck aufgrund der<br />
Globalisierung und die immer kürzer<br />
werdende Time-to-Market<br />
fordern Antworten. Ist es sinnvoll,<br />
sich auf seine Kernkompetenzen<br />
zu konzentrieren und die<br />
Vorteile eines Dienstleisters zu<br />
nutzen. Im Folgenden werden<br />
einige wichtige Punkte von beiden<br />
Seiten betrachtet.<br />
Autor:<br />
Tobias Krickl,<br />
Business Developement<br />
RAFI Eltec GmbH<br />
Die Kostenfrage<br />
Ein wichtiger Aspekt ist sicherlich<br />
die Kostenfrage, die wiederum<br />
davon abhängt wie ehrlich Unternehmen<br />
sich selbst gegenüber<br />
die zu erwartenden Produktionskosten<br />
kalkulieren. Können zu tätigende<br />
Investitionen in Fertigungsprozesse<br />
(z. B. Bestückungsautomaten,<br />
Lötprozesse) gut ausgelastet<br />
werden, ist eine Eigenproduktion<br />
in der Regel rentabler als die<br />
Beauftragung eines Dienstleisters.<br />
Ist zu erwarten, dass die Produktionsanlagen<br />
nicht oder nur zeitverzögert<br />
ausgelastet werden<br />
können oder die Bedarfsschwankungen<br />
eine kontinuierliche Auslastung<br />
der Anlagen nicht ermöglichen,<br />
so kippt die Berechnung<br />
schnell zu Gunsten einer externen<br />
Beauftragung.<br />
EMS-Dienstleister verfügen<br />
über Kapazitäten, die deutlich<br />
höher sind als der Bedarf eines<br />
einzelnen Kunden. Sie sind daher<br />
in der Lage Bedarfsschwankungen<br />
der einen Kunden mit Schwankungen<br />
anderer Kunden bzw. Projekte<br />
auszugleichen. Somit können<br />
sie mit einer höheren Kapazitätsauslastung<br />
kalkulieren und in<br />
der Regel günstiger produzieren.<br />
Optimierung der<br />
Produktionsprozesse<br />
Wie die Elektronikbranche<br />
selbst, unterliegen die Produktionsprozesse<br />
selbst einer stetigen<br />
Weiterentwicklung hinsichtlich<br />
neueren, schnelleren und besseren<br />
Produktionsmethoden und<br />
Ein Blick in die Produktion der RAFI Eltec GmbH in<br />
Überlingen<br />
Anlagen. EMS-Dienstleister müssen<br />
täglich im harten Wettbewerb<br />
bestehen und sich hinsichtlich der<br />
Optimierung der Produktionsprozesse<br />
ständig weiter entwickeln.<br />
Sofern ein Dienstleister sich nicht<br />
weiterentwickelt, führt dies mittelfristig<br />
dazu, dass er nicht mehr<br />
wettbewerbsfähig anbieten und<br />
produzieren kann.<br />
Bei der Eigenproduktion von<br />
Elektronikbaugruppen ist der<br />
Kostendruck, aufgrund des nicht<br />
stetig präsenten Produktionskostenwettbewerbs,<br />
weniger ausgeprägt.<br />
Dies kann zu einer schleichenden<br />
Erhöhung der Herstellkosten<br />
führen und die technische<br />
Weiterentwicklung hinsichtlich<br />
besserer Produktionsmethoden<br />
verhindern. Unternehmen, die<br />
jahrelang selbst produziert haben,<br />
treffen dann oft auf EMS-Dienstleister,<br />
die technologisch deutlich<br />
besser aufgestellt sind, als die<br />
eigene Produktion.<br />
Materialwert<br />
Ein wesentlicher Anteil der Herstellkosten<br />
werden in der Elektronikbranche<br />
vom Materialwert<br />
pro Baugruppe verursacht. Dem<br />
EMS-Dienstleister ist es möglich,<br />
Materialeinkäufe zu bündeln und<br />
Vergießen elektronischer Baugruppen bei RAFI Eltec<br />
26 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Dienstleister<br />
Produktbeispiel: Chip on Board und Standard-Bestückung auf Semiflex<br />
dadurch bessere Einkaufskonditionen<br />
zu erreichen. Dem entgegen<br />
steht, dass der EMS-Dienstleister<br />
seine Gemeinkosten und seinen<br />
Gewinn aufschlagen muss. Hinsichtlich<br />
der Materialkosten inklusive<br />
Gemeinkosten kann daher<br />
nur projektbezogen geklärt werden,<br />
welcher Weg wirklich günstiger<br />
ist.<br />
Das Bündeln von Einkaufsvolumen<br />
hat jedoch auch positive<br />
Auswirkungen auf die Qualität<br />
der zugekauften Materialien. Gute<br />
EMS-Dienstleister reduzieren die<br />
Anzahl der aktiven Lieferanten und<br />
bündeln die Einkaufsvolumen bei<br />
wenigen strategischen Zulieferern.<br />
Ein schönes Beispiel ist dabei der<br />
Zukauf von unbestückten Leiterplatten.<br />
Durch die Konzentration<br />
auf wenige Lieferanten entsteht<br />
eine enge Bindung, ein reger<br />
technologischer Austausch und<br />
es findet ein Know-How-Transfer<br />
von Vorlieferanten über EMS-<br />
Dienstleister bis in das Kundenprojekt<br />
statt. Hieraus resultieren<br />
meist Qualitätsoptimierungen in<br />
der frühen Projektphase und für<br />
die Serienproduktion.<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
Schneller Zugriff<br />
Auf die eigene Produktion hat<br />
man den sofortigen Zugriff, schnell,<br />
kostengünstig und jederzeit. Ein<br />
Punkt, der klar für die Eigenproduktion<br />
spricht und der sehr wichtig<br />
ist. Produkte in hoher Qualität<br />
schnell von der Prototypenphase<br />
in die Serienproduktion zu überführen<br />
bedeutet Neuentwicklungen<br />
schneller als der Wettbewerber<br />
im Markt zu platzieren und<br />
ist somit ein klarer Wettbewerbsvorteil.<br />
Deshalb gewinnt auch die<br />
geographische Auswahl des EMS-<br />
Dienstleisters immer mehr an<br />
Bedeutung. Produk tionsstandorte<br />
in Osteuropa oder Asien bieten<br />
in der Regel einen Kostenvorteil.<br />
Sie sind jedoch auch mit einem<br />
höheren zeitlichen Aufwand hinsichtlich<br />
der technischen Betreuung<br />
der Projekte vor Ort verbunden.<br />
Es gilt daher abzuwägen, ob<br />
das Projektvolumen und die Produktionskostenersparnis<br />
einen<br />
höheren Betreuungsaufwand<br />
rechtfertigt oder ob eine regionale<br />
Produktion zu etwas höheren<br />
Produktionskosten sinnvoller ist.<br />
Die Bedeutung des Produktionsstandortes<br />
steigt mit der<br />
Kom plexität der Produkte und<br />
der Anzahl der unterschiedlichen<br />
Produktions prozesse.<br />
Viele<br />
Produktionsprozesse an<br />
einem Standort<br />
RAFI Eltec verfolgt daher seit<br />
Jahren konsequent die Strategie<br />
möglichst viele Produktionsprozesse<br />
an einem Standort zu konzentrieren.<br />
Mit den Produktionsprozessen<br />
sind auch die Prozessspezialisten<br />
und der Bereich<br />
Engineering Services am selben<br />
Standort. Dadurch sind effiziente<br />
Besprechungen und Aktionen<br />
beim Hochfahren von Neuprojekten,<br />
bei der Optimierung von<br />
bestehenden Herstellungsprozessen<br />
und bei Änderungen möglich.<br />
Die Kunden finden bei RAFI<br />
Eltec in Überlingen von der Chip<br />
on Board-Technologie (Bonden),<br />
über die Standardtechnologien<br />
(u.a.SMD-Bestückung, Wellenlöten,<br />
Selektivlöten) und den elektrischen<br />
Test (ICT, Flying probetest,<br />
Funktionstest) auch weitere Prozesse<br />
wie das Reinigen und den<br />
Verguss von Baugruppen, Einpresstechnik,<br />
Endmontage bis<br />
zum After-Sales-Service.<br />
Kunden sehen dies als wesentlichen<br />
Vorteil gegenüber Unternehmensgruppen,<br />
die die Prozesse<br />
geographisch weit entfernt auf<br />
unterschiedliche Standorte verteilt<br />
realisieren.<br />
Das Know-How<br />
Selbst zu produzieren verhindert,<br />
dass Herstellungs- und Produkt-Know-How<br />
außer Haus geht.<br />
EMS-Dienstleister unterscheiden<br />
daher zwischen Funktionsbzw.<br />
Produkt-Know-How und<br />
Prozess-Know-How. Das Produkt-Know-How<br />
muss selbstverständlich<br />
ohne Einschränkungen<br />
geschützt sein. Hinsichtlich des<br />
Prozess-Know-Hows profitieren<br />
Kunden erfahrungsgemäß vom<br />
umfangreichen Wissen und Erfahrungspool<br />
des EMS-Dienstleisters.<br />
Dies kann einerseits branchenspezifisch<br />
dadurch gegeben<br />
sein, dass der Dienstleister<br />
die Branche und dessen spezielle<br />
Anforderungen kennt, in der<br />
der Kunde aktiv ist. Andererseits<br />
kennt der EMS-Dienstleister aus<br />
seiner Vielzahl unterschiedlicher<br />
aktiver Projekte Prozesse, die er<br />
bei Bedarf beim Herstellungsprozess<br />
anderer Produkte einsetzen<br />
kann und diese somit optimiert.<br />
Diese Abgrenzung wird immer<br />
wichtiger, da dadurch Funktionsund<br />
Produkt-Know-How geschützt,<br />
gleichzeitig jedoch Produkte durch<br />
das umfangreiche Prozess-Know-<br />
How in höherer Qualität und<br />
kostengünstiger hergestellt werden<br />
können.<br />
EMS-Dienstleister mit<br />
eigenen Produkten<br />
Kritisch wird am Markt beobachtet,<br />
dass EMS-Dienstleister<br />
mit eigenen Produkten im Markt<br />
des Kunden aktiv werden, wenn<br />
sie über das entsprechende Entwicklungs-Know-How<br />
und die gute<br />
Marktstellung verfügen. Kunden<br />
distanzieren sich daher zurecht<br />
von Unternehmen, die nicht klar<br />
zwischen EMS-Geschäft und<br />
Eigenprodukten differenzieren,<br />
bzw. bei denen erkennbar ist,<br />
dass bisherige EMS-Projekte unter<br />
eigenem Namen weiter entwickelt<br />
und vertrieben werden.<br />
Fazit<br />
„Drum prüfe wer sich ewig bindet“<br />
schrieb bereits Friedrich Schiller.<br />
Sicherlich muss eine Bindung<br />
an einen EMS-Dienstleister nicht<br />
auf ewig sein, sie ist jedoch in der<br />
Regel eine weitreichende und<br />
langfristige Beziehung, die mit<br />
Bedacht gewählt sein will. Daher<br />
spielen Faktoren wie die Bonität,<br />
die Inhaberverhältnisse und die<br />
Abhängigkeit vom EMS-Dienstleister<br />
von bestimmten Märkten und<br />
Großkunden eine wichtige Rolle.<br />
Die richtige Wahl des EMS-<br />
Dienstleisters ist daher ein wichtiger<br />
Aspekt bei der Entscheidung,<br />
ob Elektronik selbst produziert<br />
oder outgesourct werden soll.<br />
RAFI Eltec, als Tochter der<br />
inhabergeführten RAFI Unternehmensgruppe,<br />
verzeichnet seit<br />
Jahren ein stabiles Wachstum am<br />
eigenen Firmensitz in Überlingen.<br />
Kontinuität, Bodenständigkeit und<br />
langfristige stabile Geschäftsentwicklung<br />
zeichnen RAFI Eltec aus<br />
und wird vom Kunden im EMS-<br />
Markt, der ständig in Bewegung<br />
ist, sehr geschätzt.<br />
RAFI Eltec GmbH<br />
www.rafi-eltec.de<br />
27
Dienstleister<br />
Medizinische Geräte in den eigenen<br />
vier Wänden<br />
Mobilität und Konnektivität in der Entwicklung<br />
Längst haben medizinische<br />
Geräte ihren Weg von Krankenhäusern<br />
und Gesundheitseinrichtungen<br />
in das Zuhause von Patienten<br />
gefunden. Mobile Dialysegeräte<br />
oder Herzfrequenzmesser<br />
entsprechen dem Wunsch, einfach<br />
und jederzeit auf ihre medizinische<br />
Versorgung zugreifen zu<br />
können. Gleichzeitig werden Ärzte<br />
und Pflegepersonal entlastet und<br />
Kosten im Gesundheitswesen eingespart.<br />
Für Gerätehersteller eröffnet<br />
das völlig neue Geschäftsmodelle,<br />
legt aber auch die Messlatte<br />
für das Design höher.<br />
Treiber der medizinischen<br />
InHome-Geräte finden sich auf<br />
beiden Seiten des Gesundheitswesens<br />
– den Patienten und der<br />
Industrie. Computer, Tablets und<br />
Smartphones sind aus dem Alltag<br />
kaum noch wegzudenken<br />
und haben die Erwartungen an<br />
bequeme, mobile und intuitiv<br />
bedienbare Geräte in die Höhe<br />
geschraubt. Patienten wollen<br />
nicht länger an stationäre Geräte<br />
gebunden sein, die ihren Bewegungsspielraum<br />
einschränken und<br />
über eine Vielzahl an Kabeln mit<br />
Autor:<br />
Robert Frodl, Director –<br />
DACH Region Customer<br />
Development for<br />
Engineering Solutions,<br />
Plexus<br />
Bei mHealth übernehmen Smartphone-Apps wichtige<br />
Funktionen, sammeln beispielsweise Daten und senden diese<br />
direkt weiter. (Quelle: Slavoljub Pantelic/Shutterstock)<br />
einem lokalen Ethernetanschluss<br />
(LAN) verbunden sein müssen.<br />
Die Zauberwörter heißen Mobilität<br />
und Konnektivität. Dreh- und<br />
Angelpunkt dieser Technologien<br />
sind modernste Wireless-Technologien.<br />
Auf Seite der Health Care-<br />
Industrie spielen vor allem die<br />
demographische Altersverschiebung<br />
und der Anstieg chronischer<br />
Krankheiten mit in die Überlegungen<br />
hinein. Krankenhäuser<br />
und Gesundheitseinrichtungen<br />
stehen unter einem extremen<br />
Druck, Kosten zu sparen – und<br />
geben diesen entsprechend an<br />
ihre OEMs weiter. Gelingt es mit<br />
Hilfe mobiler Geräte den Aufwand<br />
für Service, Pflege und persönliche<br />
Betreuung zu senken, lassen<br />
sich auch die Gesamtkosten<br />
reduzieren.<br />
Herausforderung der<br />
Basistechnologien<br />
In der Medizingeräteindustrie<br />
widmen sich Hersteller daher<br />
mit Nachdruck der Entwicklung<br />
mobiler und vernetzter Geräte.<br />
Um sowohl den Ansprüchen von<br />
Patienten und Anbietern als auch<br />
den gesetzlichen Anforderungen<br />
zu entsprechen, heißt es bei der<br />
Produktentwicklung genügend<br />
Zeit für Konzeption und Prüfverfahrung<br />
einzuplanen. Zu den<br />
größten Herausforderungen für<br />
Entwickler und Projektmanager<br />
gehören dabei die Wahl der richtigen<br />
Wi-Fi-Technologie sowie die<br />
Einhaltung von Sicherheitsstandards<br />
und Datenschutz.<br />
Drahtlose Verbindung:<br />
mHealth<br />
Nach wie vor finden sich Drahtlos-Technologien<br />
vor allem in Consumer-Produkten.<br />
Hochdynamisch<br />
und innovativ wartet dieser<br />
Markt jedes Jahr mit einer<br />
neuen und verbesserten Wireless-Lösung<br />
auf. Im Gegensatz<br />
zu klassischen Consumer-Produkten<br />
liegt der Produktlebenszyklus<br />
von medizinischen Geräten<br />
durchschnittlich bei sieben Jahren<br />
und ist damit deutlich länger.<br />
Umso größer ist die Herausforderung<br />
einer Integration von Wireless-Lösungen.<br />
Um sicherzustellen,<br />
dass sich das designte Produkt<br />
dem schnellen Innovationsrhythmus<br />
anpassen kann, müssen<br />
Entwickler vorausschauend<br />
planen.<br />
Smartphones übernehmen<br />
hier eine wichtige Funktion innerhalb<br />
des sogenannten mHealth<br />
(Mobile Health). Der Begriff<br />
umfasst dabei alle medizinischen<br />
Verfahren und Anwendungen, die<br />
auf drahtlose Gerätefunktionen<br />
zurückgreifen. Gerätehersteller<br />
machen sich dabei auch die<br />
Eigenschaften des Smartphones<br />
für medizinische Geräte zu Nutze.<br />
So werden über Smartphone-<br />
Apps beispielweise Daten gesammelt<br />
und direkt an den Patienten<br />
oder das medizinische Fachpersonal<br />
weitergegeben. Eine Kernaufgabe<br />
ist auch das Remote<br />
Monitoring von Patienten mit chronischen<br />
Beschwerden, wie das<br />
Beispiel eines kardialen Überwachungssystems<br />
zeigt. Dabei<br />
sind zwar Sensoren am Körper<br />
des Patienten angebracht, die<br />
Übertragung der Daten erfolgt<br />
aber über das patienteneigene<br />
Smartphone.<br />
28 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Dienstleister<br />
Sicherheit und<br />
Zuverlässigkeit<br />
So vielversprechend diese Konzepte<br />
auch klingen, bleiben einzelne<br />
Fragen noch zu klären – vor<br />
allem, wenn es um die Zuverlässigkeit<br />
der Geräte und damit die<br />
Sicherheit des Patienten geht.<br />
Die kabellose Netzwerkverbindung<br />
ist ausschlaggebend für<br />
die Performance eines Gerätes.<br />
Mobilfunknetze wie 3G oder 4G<br />
sind nach wie vor relativ angreifbar<br />
und anfällig für Störungen.<br />
Um schwankende Signalstärken<br />
überbrücken zu können, setzt man<br />
aktuell noch auf Buffering- oder<br />
Queuing-Mechanismen. Doch das<br />
Konfigurieren von mobilen Geräten<br />
auf WLAN-Netzwerke bleibt<br />
eine echte Herausforderung, insbesondere<br />
wenn die Geräte sich<br />
zwischen mehreren Wi-Fi-Netzen<br />
hin und her bewegen und so ständig<br />
ein erneutes, manuelles Login<br />
erforderlich machen.<br />
Eine Alternative ist die Nutzung<br />
von – bis vor kurzem – unlizensierten<br />
Frequenzbändern. Telemetriebänder<br />
für die Medizin werden<br />
in den USA z. B. von der FCC zur<br />
Verfügung gestellt (Federal Communications<br />
Commission). Sie<br />
sind speziell auf das Monitoring<br />
eines Krankheitsverlaufs von Patienten<br />
ausgelegt und bieten einen<br />
dementsprechend hohen Grad an<br />
Zuverlässigkeit und Sicherheit.<br />
Hohe Sicherheitsstandard fordert<br />
auch die FDA. Alle neu eingeführten<br />
drahtlosen medizinischen<br />
Geräte werden genauestens<br />
geprüft. Besonderes Augenmerk<br />
liegt dabei auf die bereits durchlaufenden<br />
Testverfahren auf Seiten<br />
des Herstellers und ob mögliche<br />
Einschränkungen hinsichtlich der<br />
Konnektivität ausreichend berücksichtigt<br />
und dokumentiert wurden.<br />
Datenschutz<br />
Aber nicht nur die Bestimmungen<br />
der FDA gilt es zu beachten.<br />
Geht es um das Erfassen und<br />
Sammeln von vertraulichen Patientendaten<br />
kommen strenge Vorschriften<br />
bezüglich des Datenschutzes<br />
mit ins Spiel. Das Bundesdatenschutzgesetz<br />
(BDSG) in<br />
Deutschland sowie HIPAA (Health<br />
Insurance Portability and Accountability<br />
Act) und HITECH (Health<br />
Information Technology for Economic<br />
and Clinical Health) in<br />
den USA sind hier nur die wichtigsten<br />
Vertreter. Sie alle garantieren,<br />
dass geschützte Informationen<br />
über den Gesundheitszustand<br />
eines Patienten vertraulich<br />
gehandhabt und auf sicherem<br />
Weg übermittelt, empfangen und<br />
geteilt werden.<br />
Als sichere Technologie der<br />
drahtlosen Datenübertragung<br />
hat sich in den letzten Jahren im<br />
Medizinbereich vor allem Bluetooth<br />
etabliert. Es bietet ein Stück<br />
weit mehr Datenschutz als herkömmliche<br />
Wi-Fi-Technologien.<br />
Der Grund: Bluetooth unterstützt<br />
eine Reihe von Sicherheitsfunktionen,<br />
wie Kennwortschutz und<br />
Verschlüsselung, und bietet verschiedene<br />
Sicherheitsstufen. Die<br />
sicherste ist Modus 3 (Link-Level<br />
Enforced Security), bei der die<br />
so genannte Verbindungsebene<br />
abgesichert wird.<br />
Starker Partner in der<br />
Produktrealisierung<br />
Geräte für den Heimgebrauch<br />
zu entwickeln unterscheidet sich<br />
Bei der<br />
Produktentwicklung<br />
sollte genügend<br />
Zeit für Tests und<br />
Prüfverfahren<br />
eingeplant werden<br />
– vor allem wenn<br />
neue Technologien<br />
zum Einsatz kommen.<br />
(Quelle: Plexus)<br />
grundlegend von der Entwicklung<br />
von Geräten, die in einem professionellen<br />
Umfeld zum Einsatz<br />
kommen. Gefragt ist nicht nur ein<br />
umfassendes Know-how der neuesten<br />
Technologien und gesetzlichen<br />
Anforderungen. Produktentwickler<br />
sollten sich auch darüber<br />
im Klaren sein, dass die Geräte<br />
von Patienten genutzt werden,<br />
die über unterschiedliches, technisches<br />
Know-how verfügen. Im<br />
Trend liegen deshalb z. B. Geräte<br />
mit Touchscreen, die ein modernes<br />
Design und einfache Handhabung<br />
versprechen. Allerdings<br />
zieht ein solches Feature auch die<br />
Entwicklungsdauer in die Länge<br />
und kann die Kosten unnötig in<br />
die Höhe treiben. Bevor eine Entscheidung<br />
getroffen wird, gilt es<br />
also die Vor- und Nachteile solcher<br />
integrierbarer Features gegeneinander<br />
abzuwägen.<br />
Zusammenarbeit<br />
unerlässlich<br />
Die Zusammenarbeit mit einem<br />
EMS-Dienstleister ist angesichts<br />
dieser Herausforderungen unerlässlich.<br />
Sie unterstützen Hersteller<br />
bei einer kosteneffizienten Entwicklung<br />
von Geräten, die sowohl<br />
den Wünschen der Patienten, den<br />
Anforderungen der medizinischen<br />
Einrichtungen sowie den regulatorischen<br />
Bestimmungen entsprechen.<br />
Um diesen Balanceakt<br />
zu meistern, werden EMS-<br />
Dienstleister bereits früh in die<br />
Entwicklung eingebunden und<br />
arbeiten über den gesamten Realisierungszeitraum<br />
eng mit dem<br />
Projektteam zusammen. So wird<br />
sichergestellt, dass die richtigen<br />
Fragen in Bezug auf die erforderliche<br />
Leistung des Geräts und die<br />
Nutzerumgebung gestellt werden.<br />
Gemeinsam mit Entwicklern aus<br />
unterschiedlichsten Bereichen<br />
(z. B. Software, Elektronik) lassen<br />
sich dann die geeigneten<br />
Technologien auswählen. Abgerundet<br />
wird der Entwicklungsprozess<br />
durch Befragungen von<br />
Endverbrauchern, z. B. an Hand<br />
von 3-D-Modellen oder einem<br />
maßstabsgetreuen Modell des<br />
Produkts.<br />
Nutzer-Feedback<br />
Das Einholen von Nutzer-Feedback<br />
ist von Seiten der FDA sogar<br />
verpflichtend. Hersteller müssen<br />
nachweisen können, dass<br />
Rückmeldungen der Testgruppe<br />
in jeden Schritt der Entwicklung<br />
miteinfließen und alle Änderungen<br />
letzten Endes die Funktionalität<br />
oder Bedienbarkeit des Gerätes<br />
verbessern.<br />
Angesichts strengerer Regulierungen<br />
und einem wachsenden<br />
Kostendruck sind kreative<br />
Geschäftsmodelle gefragt. Der<br />
Trend zu InHome-Geräten und<br />
mHealth verspricht für Medizingerätehersteller<br />
daher willkommene<br />
neue Wachstumsmöglichkeiten.<br />
Standen die Bedürfnisse<br />
der Nutzer bzw. der Patienten (z. B.<br />
Ergonomie, Bedienbarkeit) schon<br />
länger im Fokus der OEMs, müssen<br />
diese Geräte nun noch individueller<br />
für den Heimgebrauch<br />
angepasst werden. EMS-Dienstleister<br />
bringen hier echten Mehrwert,<br />
da sie auf ein breites Spektrum<br />
an Ressourcen und Erfahrungen<br />
zurückgreifen können. Sie<br />
steuern breitgefächerte Fachkenntnisse<br />
über neue Technologien<br />
bei (z. B. Wi-Fi-Lösungen),<br />
die in der traditionellen Medizintechnik<br />
so nicht vorhanden sind.<br />
In Zusammenarbeit mit einem<br />
starken Partner bietet sich damit<br />
die Chance, Know-how gezielt zu<br />
bündeln und sowohl kundengerechte<br />
als auch kosteneffektive<br />
Geräte zu entwickeln.<br />
Plexus<br />
www. plexus.com<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
29
Dienstleister<br />
Elektronikdienstleistungen sind<br />
Vertrauenssache!<br />
hema electronic erweiterte 2015 seinen Standort um hochmoderne Fertigungsräume und<br />
zusätzliche Entwicklungsbüros.<br />
So hatte es sich der Kunde vorgestellt:<br />
Sein Produktmanagement<br />
hat eine zündende Idee für<br />
ein neues Gerät. Das Know-how<br />
für die Applikation ist im Haus.<br />
Das Design macht ein bewährter<br />
Partner und für die nötige Elektronik<br />
wird ein externer Zulieferer<br />
gesucht. Das war der Start.<br />
Was dann kam, war nicht so<br />
ohne weiteres vorherzusehen:<br />
Im Gespräch mit hema electronic<br />
wurden eine ganze Reihe von<br />
Fragen aufgeworfen, die nicht<br />
nur die Funktionalität der Schaltungstechnik<br />
betrafen, sondern<br />
auch noch zusätzliche Beiträge<br />
zur Verbesserung und Abrundung<br />
des Produkts brachten. Am<br />
Ende hatte sich das ganze Gerät<br />
noch einmal deutlich verbessert.<br />
Und trotzdem wurden die Terminund<br />
Kostenziele erreicht. Das ist<br />
typisch für die Zusammenarbeit<br />
mit einem erfahrenen Elektronikdienstleister<br />
wie hema electronic.<br />
„Wir verstehen uns als Partner des<br />
Kunden vom Konzept bis zum<br />
fertigen Produkt. Und wenn der<br />
Kunde damit Erfolg hat, sind wir<br />
stets auch ein bisschen stolz darauf.“<br />
sagt Geschäftsführer Oliver<br />
Helzle. „Unsere Leistung besteht<br />
darin, die Idee des Kunden aufzugreifen<br />
und die gesamte Entwicklung<br />
der Elektronik, die Beschaffung<br />
aller Bauteile und die Montage<br />
von A bis Z zu übernehmen,<br />
soweit gewünscht.“<br />
Geräte werden immer<br />
intelligenter<br />
Der Trend zu immer intelligenteren<br />
Geräten in der Medizintechnik<br />
ermöglicht es den Anbietern, sich<br />
über zusätzliche kundenfreundliche<br />
Funktionen zu profilieren. Die<br />
Herausforderung, eine innovative<br />
Spitzenleistung für eine Nischenanwendung<br />
zu erarbeiten, nimmt<br />
hema gerne an. Die Erfahrung aus<br />
vielen Vorgängerprojekten macht<br />
die Zusammenarbeit konstruktiv<br />
und effektiv.<br />
Hochmoderne Elektronik ist<br />
das Werk motivierter Teams, die<br />
tagtäglich sehr eng zusammenarbeiten.<br />
Spezialisten mit verschiedenen<br />
Schwerpunkten wie Hardware,<br />
Software oder Optoelektronik<br />
bringen ihre Kompetenz<br />
ein, um die gemeinsamen Aufgaben<br />
zu realisieren. Die Kombination<br />
aus Entwicklung, Layout,<br />
Produktion und Qualitätskontrolle<br />
unter einem Dach ermöglicht eine<br />
schnelle und flexible Realisierung<br />
kundenspezifischer Elektroniklösungen.<br />
Intensive Kommunikation<br />
und enge Kooperation während<br />
der gesamten Entwicklungsphase<br />
sind Grundlage für die erfolgreiche<br />
Projektabwicklung.<br />
Kompakt und benutzerfreundlich<br />
Die Elektronikkomponenten<br />
werden im Normalfall unauffällig<br />
im Gehäuse untergebracht. Embedded<br />
Systeme sind klein, handlich<br />
und außerordentlich flexibel.<br />
So kann das Augenmerk auf das<br />
nutzerfreundliche Design und die<br />
gute Bedienbarkeit gelegt werden.<br />
Kleine und mittlere Stückzahlen<br />
sind kein Grund beim technischen<br />
Standard Abstriche zu machen.<br />
Mit Hilfe produktionsoptimierter<br />
Layouts sind auch anspruchsvolle<br />
Kostenziele einzuhalten.<br />
Embedded Systeme mit<br />
DSPs und FPGAs<br />
Die Kernkompetenzen von<br />
hema electronic liegen in Embedded<br />
Systemen mit DSPs und<br />
FPGAs. Diese Bausteine finden<br />
in vielen bildgebenden Verfahren<br />
Anwendung. Rund um diese<br />
Aufgaben werden Schnittstellen,<br />
Bedieneroberflächen, steuerungsund<br />
messtechnische Funktionen<br />
bereitgestellt. Das Entwicklungsteam<br />
beschäftigt sich aber auch<br />
mit intelligenten Sensoren und<br />
Charlotte Helzle,<br />
Geschäftsführerin<br />
und Oliver Helzle,<br />
Geschäftsführer.<br />
(Fotos: hema electronic<br />
GmbH)<br />
Die Produkte von hema<br />
30 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Dienstleister<br />
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Rundum-Sorglos-Paket<br />
hema fertigt und liefert Leiterplatten<br />
und komplette elektronische<br />
Systeme. Mit unseren qualifizierten<br />
Mitarbeitern erfüllen wir<br />
nahezu jeden Kundenwunsch<br />
und bieten das Rundum-Sorglos-Paket<br />
von Prototypen bis zur<br />
Serienfertigung an.<br />
Die Fertigung bei hema electronic<br />
ist für die typischen kleinen<br />
und mittleren Stückzahlen der<br />
hochwertigen Kundenprodukte<br />
optimiert. Alle erforderlichen<br />
Anlagen stehen bereit, um jede<br />
Art von Bauteilen zu bestücken<br />
und schonend zu löten. Die Materialwirtschaft<br />
ist vollständig digitalisiert<br />
und gewährt so auch volle<br />
Rückverfolgbarkeit aller Baugruppen<br />
und Bestandteile. Die<br />
Qualitätssicherung arbeitet mit<br />
AOI, ausgefeilten Funktions tests,<br />
optischer Kontrolle und Dauerlaufprüfungen,<br />
um dem Fehler<br />
keine Chance zu lassen.<br />
Ein außerordentlich wichtiger<br />
Teil der Kundenbeziehung<br />
ist die weiterführende Produktpflege.<br />
Viele Baugruppen werden<br />
über Jahre hinweg nicht<br />
nur in gleicher Qualität benötigt,<br />
sondern auch erweitert, verbessert<br />
oder modernisiert. Der<br />
Kunde muss sich darauf verlassen<br />
können, dass er mit Kompetenz<br />
und Engagement über die<br />
gesamte Produktlebensdauer<br />
begleitet wird.<br />
Unser Leistungsangebot<br />
• Lasten- und Pflichtenhefterstellung<br />
• Hardwaredesign und Layout<br />
• Softwareprojektierung<br />
• Firmware-, Treiber- und Applikationssoftwareentwicklung<br />
• Prototypen- und Musterfertigung<br />
• Test und Freigabe<br />
• Dokumentation und Serienüberführung<br />
• Bauteilverfügbarkeitsprüfung<br />
und Bauteilbeschaffung<br />
• SMT-Leiterplattenbestückung<br />
• THT-Leiterplattenbestückung<br />
• Gerätemontage<br />
• Fertigungsendtest<br />
Unsere<br />
Spezialausrüstung und<br />
-lösungen<br />
• digitale Kamera- und Videoelektronik<br />
für schwierige Lichtverhältnisse<br />
• OLED- und LED-Lichtsysteme<br />
• anspruchsvolle Bestückungsund<br />
Fertigungsaufgaben<br />
• Fertigung von Einzelstücken<br />
(Prototypen) und kleine bis<br />
mittlere Stückzahlen in allen<br />
Anforderungsstufen<br />
Elektroniklösungen für industrielle<br />
Anwendungen wie beispielsweise<br />
Videokameras für<br />
die Qualitätssicherung, Sensortechnik,<br />
Mess-, Steuer- und<br />
Regelungselektroniken aller Art,<br />
sowie ausgefeilte LED-Lichtsysteme<br />
gehören zu den Beiträgen<br />
zu Industrie 4.0. Innovative<br />
Unternehmen wie hema electronic<br />
treiben diese Entwicklung seit<br />
vielen Jahren konsequent voran.<br />
„leading technologies“<br />
ist das Motto für Entwicklungsund<br />
Fertigungsleistungen in der<br />
Elektronik. Sie ließen das bereits<br />
Blick in die Fertigung<br />
seit 37 Jahren bestehende Unternehmen<br />
stetig wachsen. hema<br />
electronic erweiterte 2015 seinen<br />
Standort um hochmoderne<br />
Fertigungsräume und zusätzliche<br />
Entwicklungsbüros. Weitere<br />
Investitionen in Produktionsanlagen,<br />
Geräteausstattung und<br />
Warenwirtschaft wurden durchgeführt,<br />
um damit alle Aspekte<br />
der Elektronikdienstleistung an<br />
einem Standort für den Kunden<br />
bereitzustellen. Die Erweiterung<br />
des hema-Headquarters vereint<br />
nun wieder die gesamte Innovationskraft<br />
unter einem Dach.<br />
Unser geschultes Team – in<br />
Verbindung mit einem modernen<br />
Maschinenpark garantiert<br />
hohe Leistung und hohe Qualität<br />
der Ergebnisse!<br />
Elektronik-Design<br />
Schwerpunkte die bei der Entwicklung<br />
liegen sind DSP, FPGA,<br />
ARM, Hard- und Softwareentwicklung<br />
und Layout. Unsere<br />
Kunden profitieren von schnellen,<br />
flexiblen und fertigungsgerechten<br />
Elektronik-Lösungen, die<br />
exakt zu ihnen passen.<br />
Elektronik-Fertigung<br />
So schnell wie die gesamte<br />
Elektronikindustrie voranschreitet,<br />
werden auch bei hema electronic<br />
die neuesten Technologien<br />
und Forschungsergebnisse<br />
in Anwendungen für den<br />
Kunden umgesetzt. Dies ist die<br />
Stärke von hema als typisches<br />
mittelständisches Unternehmen.<br />
Wichtig für die langjährigen<br />
stabilen Kundenbeziehungen<br />
ist die Kompetenz, die<br />
Verlässlichkeit und die stetige<br />
sorgfältige Betreuung der Kunden<br />
und Projekte. Hier hat sich<br />
das hema-Team einen ausgezeichneten<br />
Ruf erarbeitet.<br />
Kleinsteuerungen, die von ihren<br />
Eigenschaften wieder ganz andere<br />
Anforderungen stellen.<br />
Der Energieverbrauch ist oft<br />
sehr limitiert, weil mit Batterien<br />
gearbeitet werden soll oder Erwärmung<br />
zu vermeiden ist. Das wird<br />
durch die optimale Auswahl der<br />
Bauteile gewährleistet. Gleichzeitig<br />
wird das Design auf gute<br />
Wartbarkeit und Zuverlässigkeit<br />
optimiert. Medizinische Geräte<br />
haben klare Vorgaben für die<br />
Lebensdauer. Soll sie kurz sein,<br />
dann erfolgt die Optimierung nach<br />
anderen Gesichtspunkten als<br />
für ein langlebiges Produkt. Hier<br />
wird im Voraus die Langzeitverfügbarkeit<br />
der verwendeten Bauteile<br />
geprüft und sichergestellt.<br />
Diesen Service der Kontinuität<br />
in der Bauweise der Geräte weiß<br />
der Kunde sehr zu schätzen. Das<br />
reduziert Fehler, Reklamationen<br />
und Serviceeinsätze und verbessert<br />
damit die Kundenzufriedenheit.<br />
Entwicklungsbegleitend entsteht<br />
die vollständige Dokumentation,<br />
die laufend gepflegt wird.<br />
Standards für spezielle Märkte und<br />
notwendige Zulassungen werden<br />
beim Design von Anfang an mit<br />
berücksichtigt, damit Nachbesserungen<br />
kein Thema sind.<br />
hema electronic GmbH<br />
www.hema.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
31
Dienstleister<br />
Innovative Produktentwicklung –<br />
Herausforderung und Chance<br />
Die Entwicklung eines neuen<br />
Medizinproduktes umfasst nicht<br />
nur die technische Umsetzung<br />
der Produktidee. Sie beginnt hingegen<br />
bereits bei der Idee selber,<br />
inkludiert medizinische Funktions-<br />
und Anwendungsanalysen,<br />
die Erstellung des technischen<br />
Lasten- und Pflichtenhefts und<br />
geht über die Zulassung hinaus<br />
bis zur (Serien-) Produktion. So<br />
wurde beispielsweise mit Unterstützung<br />
der senetics healthcare<br />
group ein neuartiges Therapiegerät<br />
für die Schmerzbehandlung<br />
entwickelt, wobei senetics<br />
als Dienstleister die Konzeption,<br />
die CAD-Umsetzung sowie die<br />
Werkstoff analyse und Materialauswahl<br />
übernommen hat. In<br />
einem weiteren Entwicklungsprojekt<br />
zur Unterstützung multimorbider<br />
Patienten im Home-<br />
Care-Bereich wurden seitens des<br />
Unternehmens patientenorientierte<br />
Anwenderstudien und Usability-<br />
Tests durchgeführt. Hierbei zeigt<br />
sich die Notwendigkeit an breitgefächertem<br />
Know-how aus den<br />
Bereichen der Technik, Medizin<br />
und Biologie für die Umsetzung<br />
medizintechnischer Problemstellungen.<br />
Viele Unternehmen konzentrieren<br />
sich jedoch auf die Entwicklung<br />
von Software oder Hardware-Komponenten,<br />
wobei die<br />
Testung oft ausgelagert wird. Die<br />
hierdurch entstehenden Dienstwege<br />
und schlechtere Kommunikationsmöglichkeiten<br />
erhöhen<br />
die Entwicklungsdauer und senken<br />
somit die Effizienz. Besonders<br />
die zunehmende Komplexität<br />
der Medizintechnik und die<br />
Bild 1:<br />
Von der Idee<br />
bis zum Produkt.<br />
Abdeckung<br />
der gesamten<br />
Wertschöpfungskette<br />
vielfältigen Regularien machen<br />
eine gute Kooperationsfähigkeit<br />
und das Agieren in Netzwerken<br />
für innovative Unternehmen unabdingbar.<br />
Gerade hier bieten sich<br />
Möglichkeiten für breitgefächerte<br />
Unternehmen den Kunden<br />
in ein solches Netzwerk einzubinden<br />
und von der Produktidee bis<br />
über die Markteinführung hinaus<br />
aus einer Hand zu unterstützen.<br />
Vernetzung<br />
Ein breit aufgestelltes Unternehmen<br />
kann mithilfe seiner<br />
Partner von der Produktidee bis<br />
hin zur Serienreife alle Schritte<br />
der Entwicklung übernehmen.<br />
Ko operationspartner und Netzwerke,<br />
wie das Netzwerk für<br />
innovative Zulieferer in der Medizintechnik<br />
(NeZuMed) oder das<br />
Netzwerk für innovative carbonfaserverstärkte<br />
Werkstoffe (CarboMedTech)<br />
ermöglichen nicht<br />
nur ein allumfassendes Dienstleistungsangebot<br />
zur Produktentwicklung,<br />
sondern sind vielmehr<br />
Knowhow-Partner. Durch Kommunikation<br />
und die Ergänzung<br />
von Kernkompetenzen bringt<br />
der Wissensaustausch zu neuen<br />
Materialien und Technologien<br />
innovative Entwicklung hervor.<br />
Netzwerke stellen eine Kommunikationsplattform<br />
zwischen<br />
Zulieferern, der Medizintechnik<br />
selber und angrenzenden Fach-<br />
Autor:<br />
Dr. Michael Wiehl,<br />
Leiter Forschung und<br />
Entwicklung bei senetics<br />
Bild 2: Schematischer Aufbau eines senetics-Informationsnetzwerkes. Nicht-invasive<br />
Sensoren, Implantate und z.B. Stents mit integrierter Sensorik, werden in einem körpernahen<br />
Funknetz integriert, welches Vitalparamter an verschiedenen Körperstellen erfassen und zur<br />
Auswertung telemedizinisch an zuständige Überwachungsstationen oder assoziierte Geräte<br />
wie Smartphones weiter leiten kann<br />
32 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Dienstleister<br />
bereichen dar. Sie dienen dem<br />
Wissens- und Erfahrungsaustausch<br />
zur Stärkung der Innovationskraft.<br />
Dies ist besonders in<br />
schnell wachsenden Branchen<br />
bzw. Fachbereichen mit rasanter<br />
Entwicklung von Bedeutung, um<br />
allen Beteiligten einen optimalen<br />
Zugang zum vorhandenen<br />
Marktpotential zu verschaffen.<br />
Das Einbinden von Forschungseinrichtungen,<br />
sowie die Förderung<br />
fachlicher Fort- und Weiterbildungen<br />
sind wichtiger Bestandteil<br />
des Wissenstransfers in beide<br />
Richtungen.<br />
Interdisziplinäre<br />
Kompetenz<br />
Senetics forscht aktuell mit<br />
Partnern an einem neuartigen<br />
Sensorsystem zur Erfassung und<br />
Verarbeitung von Vitalparametern<br />
im körpernahen Funknetz (Wireless<br />
Area Body Network, WBAN),<br />
wobei mit Hilfe einer Markanalyse<br />
ein Lastenheft erstellt wurde.<br />
Die Entwicklung brachte in weiterer<br />
Folge einen Prototyp hervor<br />
auf dessen Basis die weiterführende<br />
Entwicklung bis hin<br />
zur CE-Zertifizierung zum zugelassenen<br />
Medizinprodukt erfolgt.<br />
So arbeiten unter anderem Medizintechniker<br />
und Wissenschaftler<br />
der Biologie Hand in Hand, wobei<br />
umfassendes Know-how rund um<br />
die Medizintechnik, die Biotechnik<br />
und Pharmatechnik vereint<br />
wird. Besonders bei der Zulassung<br />
von neuartigen Produkten<br />
ist dies wichtig, da oftmals kein<br />
Vergleich zu aktuellen Medizinprodukten<br />
möglich und die Datenlage<br />
folglich beschränkt ist. Um<br />
eigenständig eine Datengrundlage<br />
zu schaffen, werden neben<br />
klinischen Bewertungen auch<br />
klinische Prüfungen notwendig.<br />
Rechtliche Vorgaben, medizinische<br />
und biologische Aspekte<br />
setzten hierbei wiederum interdisziplinäres<br />
Wissen voraus. Ein<br />
breites Kompetenzspektrum ermöglicht<br />
eine schnelle Kommunikation<br />
zwischen den Abteilungen<br />
und Experten, was eine effiziente<br />
Abwicklung der Problemstellung<br />
bewirkt. Die Bündelung von Kompetenzen<br />
fördert zudem den Austausch<br />
von Wissen innerhalb des<br />
Unternehmens, besonders zwischen<br />
fachfremden Abteilungen,<br />
wodurch neue innovative Lösungsansätze<br />
entstehen können.<br />
V-Modell<br />
Die Entwicklung an sich stellt<br />
die Schnittstelle zwischen der<br />
Technik und der Biomedizin dar.<br />
Der gesamte Entwicklungsprozess<br />
ist in einem V-Modell dargestellt,<br />
welches den Verlauf<br />
der Entwicklung von der Produktidee<br />
bis zur Markteinführung<br />
beschreibt. Nach der Festlegung<br />
des Lastenheftes bzw. des<br />
Anforderungsprofils werden Software<br />
und Hardware-Komponenten<br />
parallel entwickelt und nach<br />
der Implementierung überprüft.<br />
Zusätzlich können während der<br />
Entwicklung weitere Tests zur<br />
Qualitätssicherung und frühzeitigen<br />
Erkennung von Problemen<br />
durchgeführt werden. Diese Kombination<br />
von Entwicklung und<br />
Testung über den gesamten Produktentwicklungszyklus<br />
ermöglicht<br />
eine einzigartige Form des<br />
One-Stop-Shops für Dienstleistungen.<br />
Testung<br />
Bild 3: Das<br />
erweiterte<br />
V-Modell mit<br />
begleitend biomedizinischer<br />
Beratung<br />
Um ein Medizinprodukt zuzulassen,<br />
ist eine Vielzahl an Testungen<br />
notwendig, welche standardmäßig<br />
am fertigen Produkt durchgeführt<br />
werden. Aber auch während<br />
der Entwicklungsphase können<br />
regelmäßige Tests unterstützend<br />
wirken, um frühzeitig Probleme<br />
festzustellen. Dies führt nicht nur<br />
zu einer Steigerung der Qualität,<br />
sondern verkürzt auch die Entwicklungsdauer<br />
und senkt die<br />
Kosten für die Behebung etwaiger<br />
Fehler. Neben der biomedizinischen<br />
und mechanischen<br />
Prüfung spielt die elektrische<br />
Prüfung eine wichtige Rolle um<br />
die Funktion und Sicherheitsaspekte<br />
von Komponenten und<br />
dem Endprodukt zu überprüfen.<br />
Dies ist besonders im Bereich<br />
der Mensch-Maschine-Schnittstelle<br />
(HMI) von großer Bedeutung,<br />
wobei auf ethische, rechtliche<br />
und soziale Faktoren eingegangen<br />
werden muss. Usabilitytests<br />
werden eingesetzt, um<br />
die Gebrauchstauglichkeit eines<br />
Medizinproduktes nach EN IEC<br />
62366 im Hinblick auf Effizienz,<br />
Effektivität, Zufriedenheit und<br />
Sicherheit zu prüfen. Um den<br />
Schutz des Anwenders medizintechnischer<br />
Produkte jederzeit<br />
zu gewährleisten, kann beispielsweise<br />
die Entstehung von<br />
Biofilmen untersucht werden. Ein<br />
weiterer Bestandteil ist das Risikomanagement<br />
nach ISO 14971,<br />
wobei neben dem Produkt auch<br />
das Zubehör in die Betrachtung<br />
eingeschlossen wird. Tests von<br />
in-vivo-Situationen können gemäß<br />
der 3R Leitlinie (reduce, replace,<br />
refine) zur Reduzierung von Tierversuchen<br />
beispielsweise mithilfe<br />
von Modellsystemen wie 3D Hautmodellen<br />
simuliert werden. Hierbei<br />
können innovative Materialien<br />
und Methoden gemäß ISO 10993<br />
auf ihre Eignung und Biokompatibilität<br />
getestet werden.<br />
Die Kombination aus interdisziplinären<br />
Kompetenzen, dem Agieren<br />
in Netzwerken und der entwicklungsbegleitenden<br />
Testung<br />
führen nicht nur zu effizienteren<br />
und kostengünstigeren Lösungsansätzen,<br />
sondern fördern zudem<br />
die Innovationskraft eines Unternehmens.<br />
senetics healthcare group<br />
GmbH & Co. KG<br />
senetics.de<br />
Bild 4: Technische Prüfung medizinischer Geräte<br />
nach EN 60601-1<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
33
Dienstleister<br />
ANZEIGE<br />
Zu Diensten in der Medizintechnik…<br />
…sind wir als Zulieferer in der Medizintechnik bei Dienstleistungen serviceorientiert?<br />
Seit mehreren Jahrzehnten ist<br />
die FRANK plastic AG Partner und<br />
Zulieferer für thermo plastische<br />
Kunststoffteile und Baugruppen<br />
im Bereich der Medizintechnik.<br />
In diesem Rahmen werden spezielle<br />
Dienstleistungen wie Entwicklung,<br />
Validierungen, Risikomanagement<br />
oder auch Regulatory<br />
Affairs angeboten.<br />
Im Gespräch mit Unternehmen<br />
aus dem Medizintechnikbereich<br />
hört man ab und an von der<br />
fehlenden Service- und Dienstleistungsorientierung<br />
der Branche<br />
– insbesondere auch bei<br />
deutschen Unternehmen. Besteht<br />
in der Medizintechnik neben<br />
Tugenden wie Termintreue und<br />
Qualität eine „Servicewüste“ in<br />
Deutschland? Darauf anknüpfend<br />
hat sich die FRANK plastic AG die<br />
folgende Frage gestellt: „Wie können<br />
wir uns kunden- und serviceorientierter<br />
bei Dienstleistungen<br />
am Markt positionieren und uns<br />
über dieses Qualitätsmerkmal<br />
von anderen Unternehmen differenzieren?“<br />
Gründung einer eigenen<br />
Dienstleitungseinheit<br />
Das Ergebnis war die Gründung<br />
einer eigenen Einheit nur<br />
für Dienstleistungen. Aktuell<br />
kümmern sich zehn Mitarbeiter<br />
ausschließlich um Entwicklung,<br />
Validierungen, Risikomanagement<br />
und Regulatory Affairs. Es<br />
wurden in diesem Zusammenhang<br />
klare Serviceziele und Vorgaben<br />
erarbeitet sowie umfangreiche<br />
Schulungen durchgeführt,<br />
um nachhaltig die hohen Ansprüche<br />
der FRANK plastic AG und<br />
Ihrer Kunden zu erfüllen.<br />
Ziel ist es immer, die Kunden<br />
von der Idee bis hin zum national<br />
oder auch international zugelassenen<br />
Medizinprodukt kompetent<br />
zu unterstützen. Hierbei ist es nicht<br />
ausreichend, den Kunden nur alle<br />
Wünsche auf Anfrage zu erfüllen.<br />
Vielmehr will die FRANK plastic AG<br />
ihr regulatorisches Know-how<br />
und ihre Entwicklungskreativität<br />
möglichst frühzeitig im Produktlebenszyklus<br />
einbringen und so<br />
ihre Kunden aktiv unterstützen,<br />
um innovative Lösungen für unterschiedliche<br />
Kundenanforderungen<br />
und Produkte zu finden.<br />
Dienstleistungsportfolio<br />
wird ständig angepasst<br />
Das Portfolio der Dienstleistungen<br />
ist auf den Markt abgestimmt,<br />
aber unterliegt auch<br />
einem ständigen Wandel. Die mit<br />
der neuen Einheit geschaffenen<br />
Kapazitäten befähigen die FRANK<br />
plastic AG in der Medizintechnik,<br />
eine der am stärksten regulierten<br />
Branchen, Ihre Dienstleistungen<br />
den sich wechselnden Vorgaben<br />
aus Normen, Richtlinien, Standards<br />
oder technischen Veränderungen<br />
anzupassen. Darum arbeitet<br />
das Unternehmen auch aktiv<br />
in Normenausschüssen, beteiligt<br />
sich bei Fachtagungen und<br />
geht regelmäßig mit Branchenführern<br />
und Anwendern in den<br />
Dialog, um ständig am Puls der<br />
Branche zu sein. Dieses Wissen<br />
kommt im Rahmen der Dienstleistungen<br />
dann direkt den Kunden<br />
wieder zu Gute.<br />
Um die Eingangsfrage zu<br />
beantworten:<br />
Mit Ihrer Dienstleistungsabteilung<br />
hat die FRANK plastic AG die<br />
Chance, nationale und internationale<br />
Kunden durch das Zusammenspiel<br />
der alten und bekannten<br />
deutschen Tugenden wie Präzision,<br />
Qualitätsbewusstsein und<br />
Termintreue mit Servicebereitschaft<br />
und konsequenter Kundenorientierung<br />
zu begeistern.<br />
Deshalb wird das Unternehmen<br />
sein Dienstleistungsportfolio weiter<br />
intelligent ausbauen.<br />
FRANK plastic AG<br />
www.frankplastic.de<br />
34 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Dienstleister<br />
Beschichtungskapazität und -kompetenz erweitert<br />
Spezifikationen als bisher eingehalten<br />
werden können.<br />
Die neue Beschichtungsanlage<br />
erleichtert die Herstellung hochanspruchsvoller<br />
Beschichtungen,<br />
die aus einer Vielzahl von Einzelschichten<br />
bestehen, beispielsweise<br />
Kantenfilter, hochreflektive<br />
Schichten (dielektrische Spiegel)<br />
oder laserfeste Schichten. Diese<br />
Schichten finden unter anderem<br />
Anwendung in der Medizintechnik,<br />
in der Weltraumkommunikation<br />
und in der Telekommunikationsindustrie.<br />
Durch die neue<br />
APS-Anlage wird die Kapazität<br />
für Kundenanwendungen gesteigert,<br />
und die Entwicklung neuer<br />
Techno logien innerhalb der Berliner<br />
Glas Gruppe wird beschleunigt.<br />
Die Berliner Glas Gruppe hat<br />
ihr Beschichtungszentrum<br />
am Standort Berlin kürzlich<br />
um eine maßgeschneiderte<br />
APS-Anlage erweitert (APS =<br />
advanced plasma source)<br />
Direktes Monitoring<br />
Das optische Monitoring System<br />
(OMS 5000) – auch direktes Monitoring<br />
genannt – ermittelt während<br />
des Beschichtungsprozesses<br />
die optische Dicke der aufwachsenden<br />
Einzelschicht, vergleicht<br />
diese in Echtzeit mit den Soll-<br />
Werten aus der Schichtsimulation<br />
und greift bei Bedarf korrigierend<br />
ein. Dieses OMS versetzt Berliner<br />
Glas in die Lage, Kantenlägen mit<br />
einer Genauigkeit von ±0,5% bei<br />
650 nm zu realisieren. Dies eröffnet<br />
den Zugang zu einem breiteren<br />
Markt, da dadurch noch engere<br />
Individuelle<br />
Beschichtungen<br />
Der Bereich „Coating & Surfaces“<br />
der Berliner Glas Gruppe<br />
entwickelt und fertigt anspruchsvolle<br />
Beschichtungen für die individuellen<br />
Anforderungen der<br />
Kunden. Der Spektralbereich<br />
erstreckt sich dabei von UV bis<br />
in den Infrarotbereich. Mit dieser<br />
neuen APS-Anlage hat die Berliner<br />
Glas Gruppe in die Zukunft<br />
investiert, die Grundlage für weiteres<br />
Wachstum geschaffen und<br />
stellt sicher, die stetig steigenden<br />
Anforderungen des Marktes und<br />
der Kunden auch zukünftig erfüllen<br />
zu können.<br />
Weitere Informationen stehen<br />
unter http://www.berlinerglas.de/<br />
fertigungskompetenzen-im- ueberblick/produktgruppen/beschichtungen<br />
zur Verfügung.<br />
Berliner Glas KGaA<br />
Herbert Kubatz<br />
GmbH & Co.<br />
www.berlinerglasgruppe.de<br />
Vom Standardgehäuse zur individuellen Lösung<br />
Die OKW Gehäusesysteme GmbH<br />
verfügt über ein vielfältiges Standardprogramm<br />
an designorientierten Kunststoffgehäusen<br />
und Drehknöpfen. Doch<br />
auch der Wunsch nach Individualisierung<br />
wird durch ein hauseigenes Service-Center<br />
garantiert. Die Produkte<br />
werden mit allen denkbaren Technologien<br />
den speziellen Kundenanforderungen<br />
angepasst. Eine Möglichkeit<br />
stellt die mechanische Bearbeitung<br />
wie Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden,<br />
Stanzen oder Gravieren dar. Ein kundenspezifisches<br />
Erscheinungsbild wird z. B.<br />
mit Sieb- oder Tampondruck erzielt, besonders<br />
eindrucksvoll ist der Digitaldruck direkt<br />
auf dem Gehäuse mit welchem Bilder, Farbverläufe<br />
uvm. in Fotoqualität realisiert werden<br />
können. Mit farbigen Lackierungen in<br />
verschiedenen Glanzgraden, sowie Metallicund<br />
Soft-Touch-Lackierung verpasst OKW<br />
ihrem Gehäuse den besonderen Look. Für<br />
den Schutz der Elektronik vor Störeinflüssen<br />
von außen sowie eigener Störemission ist<br />
eine EMV-Aluminiumbeschichtung möglich.<br />
Für eine optimale Bedienung von Komponenten<br />
werden gefertigte Dekorfolien und<br />
Folientastaturen je nach Anforderung integriert.<br />
Dabei wird eine hohe Qualität durch<br />
Zertifizierungen nach DIN EN ISO 9001 und<br />
14001 sowie nach UL 746C für das<br />
ALVACOAT-Verfahren (EMV-Beschichtung)<br />
gewährleistet. Eine weitere Leistung<br />
ist die Montage von Zubehörteilen<br />
wie z. B. Kabelverschraubungen,<br />
Displayscheiben und Tragebügeln<br />
oder das Einkleben von Folien oder<br />
zusätzlichen Befestigungsdomen. Für<br />
die einfache Planung der gewünschten<br />
Modifikationen und Einbauten stehen<br />
CAD-Zeichnungen oder 3D-Modelle<br />
der Gehäuse auf der Webseite zum<br />
Download bereit. Bei Wiederholaufträgen<br />
können die gefertigten Produkte jederzeit<br />
durch modernste CAD/CAM-Systeme und<br />
dem Urmuster reproduziert werden.<br />
Odenwälder Kunststoffwerke<br />
Gehäusesysteme GmbH<br />
www.okw.com
Komponenten<br />
32.768 kHz Oszillatoren für<br />
Hibernation Technology Applikationen<br />
Nur mit einer hochgenauen<br />
und schnell anschwingenden<br />
32.768-kHz-Systemclock ist<br />
eine energiesparende und sehr<br />
schnelle Datenkommunikation<br />
oder Positionsbestimmung nach<br />
dem Sleep Mode möglich. Mit<br />
einem 32.768-kHz-Silicon-Oszillator<br />
lassen sich in einer batteriebetriebenen,<br />
auf der Hibernation<br />
Technology basierenden Lösung<br />
über 50 Prozent Strom sparen.<br />
Die Spezialisten der Petermann-Technik<br />
erklären, warum<br />
die 32.768-kHz-Silicon-Oszillatoren<br />
in batteriebetriebene Hibernation-Technology-Applikationen<br />
Beispiel einer Wearable BTBLE Applikation, die mit dem Ultra<br />
Low Power 32.768 kHz Oszillator der Serie ULPPO gestartet wird<br />
Fuß fassen und welche Vorteile<br />
sie dem Anwender bieten.<br />
Viele Endprodukte nutzen die<br />
Hibernation Technology, darunter<br />
sind zum Beispiel Wearables,<br />
per Bluetooth-Low-Energy (BLE)<br />
kommunizierende Communication<br />
Units für Commercial, Industrial<br />
und Automotive, IoT-Applikationen,<br />
GPS (Commercial und Automotive),<br />
M2M-Kommunikation, Personal<br />
Tracker und medizinische<br />
Patientenüberwachungssysteme,<br />
IoT, Smart Metering, Home Automation,<br />
Wireless, usw..<br />
Wie funktioniert die<br />
Hibernation Technology<br />
Die Hibernation Technology<br />
wird hauptsächlich in positionsbestimmenden<br />
Applikationen<br />
und in Endgeräten verwendet,<br />
die gesammelte Daten per Bluetooth-Low-Energy<br />
(BLE) mit einem<br />
Empfänger austauschen. Um die<br />
Batterielebensdauer deutlich zu<br />
erhöhen, werden in diesen Geräten<br />
besonders stromhungrige<br />
Schaltungsbereiche wie die ICs<br />
zur Datenübertragung und Positionsbestimmung<br />
in den energiesparenden<br />
Sleep Mode versetzt,<br />
wann immer dies möglich<br />
ist. Sobald der Anwender ein<br />
neues Ziel sucht oder per Blue -<br />
tooth-Low-Energy Daten übertragen<br />
will, müssen die ausgeschalteten<br />
Bereiche innerhalb kürzester<br />
Zeit aufgeweckt und in den energieintensiven<br />
Arbeitsmodus versetzt<br />
werden (Bild 1).<br />
Extrem kurzer Wake-up<br />
spart 50% Systemenergie<br />
Zur schnellen und energieeffizienten<br />
Datenkommunikation<br />
muss die 32.768-kHz-Systemclock<br />
hochgenau sein, damit die Applikation<br />
den in Bild 1 dargestellten<br />
Prozess sehr schnell durchlaufen<br />
und sofort wieder in den Sleep<br />
Mode versetzt werden kann.<br />
Bei ungenauer Systemclock<br />
wiederholt sich der in Bild 1 dargestellte<br />
energieverbrauchende<br />
Prozessablauf so oft, bis die<br />
Daten von der Sender-Unit auf<br />
das Empfängergerät übertragen<br />
wurden, beispielsweise von<br />
einem Wearable zum Smartphone.<br />
Die Wiederholungen<br />
erhöhen den Energieverbrauch<br />
und reduzieren damit erheblich<br />
die Batterie lebensdauer. Darüber<br />
hinaus werden durch die hochgenaue<br />
32.768 kHz Referenzfrequenz<br />
auch die ständigen energieverbrauchenden<br />
Synchronisationen<br />
der Systemclocks<br />
zwischen Sender und Empfänger<br />
überflüssig. Für den Markterfolg<br />
der Sender-Unit ist eine<br />
sehr lange autarke Betriebszeit<br />
mitentscheidend. Ein Patientenüberwachungsgerät,<br />
das<br />
wegen seines hohen Energieverbrauchs<br />
keinen langen Einsatzzeitraum<br />
zulässt, wird kaum<br />
akzeptiert. Der Anwender fragt<br />
sich, warum er sein Gerät schon<br />
wieder nachladen oder die Batterie<br />
tauschen muss und wird das<br />
entsprechende Produkt nicht weiterempfehlen<br />
oder eine negative<br />
Beurteilung ins Internet stellen.<br />
36 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Komponenten<br />
Bei GPS-Applikationen ist ein<br />
anderer Aspekt einer sehr präzisen<br />
Systemclock vorteilhaft für<br />
die Energieeinsparung: Die Ausweitung<br />
der Hibernation-Perioden<br />
unter Beibehaltung des Schnellstarts<br />
von unter einer Sekunde.<br />
Unterschied<br />
32.768-kHz-Quarz und<br />
Quarzoszillator zu<br />
32.768-kHz-Ultra-Low-<br />
Power-Oszillator<br />
Aufgrund des Quarzschnittes<br />
kann die Temperaturstabilität<br />
eines 32.768-kHz-Quarzes –<br />
anders als bei einem MHz-Quarz<br />
– nicht durch Veränderung des<br />
Schnittwinkels eingeengt werden.<br />
Über den Temperaturbereich<br />
von -40 °C bis +85 °C beträgt die<br />
genaueste Temperaturstabilität<br />
eines 32.768-kHz-Quarzes etwa<br />
-180 ppm (Bild 2), die eines MHz-<br />
Quarzes jedoch ±15 ppm.<br />
So weist beispielsweise der nur<br />
1,5 x 0,8 mm große 32.768-kHz-<br />
Silicon-Oszillator der Serie<br />
ULPPO von der Petermann-<br />
Technik eine Temperaturstabilität<br />
von ±5 ppm über den Temperaturbereich<br />
von -40 °C bis<br />
+85 °C auf und ist damit 36-mal<br />
genauer als ein 32.768-kHz-<br />
Quarz. Darüber hinaus beträgt<br />
die Alterung des ULPPO nach<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
Typische Temperaturstabilität eines 32.768 kHz Quarzes<br />
Stromverbrauch vs. Zeit während eines einzelnen<br />
Verbindungsablaufes einer BTBLE Verbindung<br />
dem ersten Jahr ±1 ppm, nach<br />
10 Jahren ±5 ppm. Die Alterung<br />
eines 32.768-kHz-Quarzes liegt<br />
nach dem ersten Jahr bei ±3 ppm<br />
und nach 10 Jahren bei weit über<br />
±20 ppm. Die Frequenzstabilität<br />
eines 32.768-kHz-Quarzes bei<br />
25 °C, Standardwert ±20 ppm, ist<br />
auch noch in der Genauigkeitsbetrachtung<br />
der Applikation einzubeziehen.<br />
Ein 32.768-kHz-Quarz<br />
erzeugt also nur eine sehr ungenaue<br />
32.768 kHz Systemclock, die<br />
nur eine sehr langsame Datenkommunikation<br />
ermöglicht und<br />
durch die beschriebenen Datenkommunikationswiederholungen<br />
sehr viel Strom verbraucht.<br />
Am Markt sind auch Quarzoszillatoren<br />
mit 32.768 kHz erhältlich.<br />
Diese sind größer (2,5 x 2,0 mm<br />
bzw. 3,2 x 2,5 mm) und verwenden<br />
unterschiedliche Technologien.<br />
Üblich sind Quarzoszillatoren, bei<br />
denen die 32.768 kHz durch Teilung<br />
einer MHz-Frequenz erzeugt<br />
wird (2,5 x 2,0 mm). Solche Oszillatoren<br />
verbrauchen einige Milliampere<br />
und sind somit für batteriebetriebene<br />
Lösungen völlig<br />
ungeeignet.<br />
Andere 32.768-kHz-Quarzoszillatoren<br />
(3,2 x 2,5 mm) basieren<br />
direkt auf einem 32.768-kHz-<br />
Quarz und verbrauchen weniger<br />
Strom, wenn die Frequenzgenauigkeit<br />
des Quarzes nicht durch<br />
den Oszillator-IC kompensiert<br />
wird. Dadurch ist die Frequenz<br />
aber genauso ungenau wie die<br />
eines 32.768-kHz-Quarzes, wobei<br />
dieser Oszillator sehr langsam<br />
anschwingt.<br />
Der dritte Lösungsansatz<br />
basiert auf einem 32.768-kHz-<br />
Quarz und einem Oszillator-IC,<br />
das die sehr große Frequenzgenauigkeit<br />
des 32.768-kHz-Quarzes<br />
kompensiert, aber mit typisch<br />
3 Sekunden sehr langsam startet<br />
und somit viele stromverbrauchende<br />
Wiederholungen bewirkt.<br />
Stromsparender<br />
Lösungsansatz der<br />
Petermann-Technik<br />
Die meisten Bluetooth-Low-<br />
Energy-Lösungen verwenden<br />
zwei 32.768-kHz-Quarze (einen für<br />
den Sleep Mode des BLE-ICs und<br />
einen für die MCU-Clock) sowie<br />
einen MHz-Quarz als Referenzfrequenz<br />
für den BLE-Chip (Bild 3).<br />
In einer typischen Wearable-Applikation<br />
kann ein 32.768-kHz-Silicon-Oszillator<br />
gleichzeitig den<br />
Sleep Mode des BLE und den<br />
MCU takten. Das spart enorm<br />
viel Platz auf der Platine, da der<br />
ULPPO mit 1,5 x 0,8 mm nur in<br />
etwa halb so groß ist wie der<br />
kleinste 32.768-kHz-Quarz mit<br />
1,6 x 1,2 mm und 85 Prozent kleiner<br />
als ein Low-Power-Quarzoszillator<br />
mit 3,2 x 2,5 mm.<br />
Berücksichtigt man den Platzbedarf<br />
eines 32.768-kHz-Quarzes<br />
mit seinen beiden externen Entkopplungskapazitäten<br />
nach<br />
Masse, benötigt der ULPPO nur<br />
noch 85 Prozent des Platzes<br />
einer quarzbasierten Lösung.<br />
Der ULPPO kommt ohne Entkopplungskapazitäten<br />
aus, da der<br />
verbaute IC die Versorgungspannung<br />
selber filtert.<br />
Extrem geringer<br />
Stromverbrauch<br />
Die 32.768-kHz-Silicon-Oszillatoren<br />
der Petermann-Technik<br />
haben schon in der Standardversion<br />
einen extrem niedrigen<br />
Stromverbrauch von unter 1 µA<br />
bei einer VDD von 1,8 V DC . Um<br />
den Stromverbrauch weiter reduzieren<br />
zu können, kann die Ausgangsamplitude<br />
des Oszillators an<br />
die zu taktenden ICs angepasst<br />
werden. Dabei ist VOH im Bereich<br />
von 0,6 bis 1,225 V einstellbar,<br />
bzw. VOL im Bereich von 0,35<br />
bis 0,8 V. Ein PMIC oder MCU<br />
mit einer Versorgungsspannung<br />
von 1,8 V DC benötigt eine VIH-<br />
Amplitude von 1,2 V bzw. eine<br />
VIL-Amplitude von 0,6 V. Damit<br />
lassen sich die 32.768-kHz-Silicon-Oszillatoren<br />
optimal stromsparend<br />
an den MCU und den<br />
BLE anpassen: Ein weiterer großer<br />
Vorteil der Next-Generation-<br />
Silicon-Oszillator-Technology, den<br />
ein 32.768-kHz-Quarzoszillator<br />
nicht bietet.<br />
Hohe Anschwingsicherheit<br />
Da die 32.768 kHz Quarze sehr<br />
hohe Widerstände haben, harmonieren<br />
diese nicht immer optimal<br />
mit den Oszillatorstufen der zu<br />
37
Komponenten<br />
Solider OEM-Fußschalter<br />
Mit einer Reihe von Zulassungen<br />
nach UL, EN und IEC ist<br />
der leichte Fußschalter vom Typ<br />
Herga 6227 (Vertrieb: Variohm)<br />
bestens für Serieneinsätze in<br />
Medizintechnik und Industrie<br />
geeignet.<br />
Der OEM-Fußschalter wird<br />
ohne Kabel geliefert und ist<br />
für Mindestbestellmengen<br />
von 100 Stück konzipiert. Mit<br />
24 V/3 A (AC/DC) ist die Schaltleistung<br />
des einpoligen Wechsel-<br />
Mikroschalters großzügig bemessen<br />
und erreicht damit alle relevanten<br />
Applikationen. Kundenseitig<br />
können Kabel mit bis zu<br />
5,5 mm Durchmesser zum Einsatz<br />
kommen. Der elektrische<br />
Anschluss erfolgt durch Löten.<br />
Mit nur 26 mm Bauhöhe,<br />
einem erhöhten Trittflächenprofil<br />
und der rutschfesten Bodenplatte<br />
bietet der robuste, schwarze<br />
Fußschalter eine komfortable<br />
Gesamtkonstruktion für dauerhaften<br />
professionellen Gebrauch.<br />
Variohm Eurosensor Ltd.<br />
(Deutschland)<br />
www.variohm.de<br />
taktenden ICs. Mal schwingt der<br />
Quarz an, mal eben nicht. Wenn<br />
doch, dann ist nicht immer klar,<br />
warum. Dabei streuen die negativen<br />
Eingangswiderstände der<br />
Oszillatorstufen der zu taktenden<br />
ICs oft gewaltig, bzw. auch kapazitiv.<br />
Laut Messungen der Spezialisten<br />
der Petermann-Technik<br />
sind dabei über 25% kapazitive<br />
Streuung keine Seltenheit.<br />
Damit wird die optimale Beschaltung<br />
eines 32.768 kHz Quarzes<br />
Kostengünstige Signalgeber<br />
Die N&H Technology GmbH<br />
bietet in Bereich Signalgeber<br />
eine Serie von drei kostengünstigen,<br />
miniaturisierten SMD<br />
Piezo Buzzern an. Die Signalgeber<br />
sind in den Größen 9<br />
x 9 mm, 9 x 11 mm und 12 x<br />
nicht einfacher und die Frequenz<br />
wird in der Schaltung auch verzogen<br />
(Frequency Shift hervorgerufen<br />
durch die Tuning Sensivity<br />
in ppm/pF eines Quarzes).<br />
Durch die Verwendung eines<br />
Ultra-Low-Power 32.768 kHz Silicon<br />
Oszillators können nicht nur<br />
mehrere ICs gleichzeitig getaktet<br />
werden, sondern es gibt auch<br />
keine Anschwingprobleme und<br />
Frequency Shifts mehr. Höchste<br />
Anschwingsicherheit unter allen<br />
Umständen, bei jeder Temperatur,<br />
zu jeder Zeit.<br />
Enorme Kostenersparnis<br />
Ein 32.768-kHz-Silicon-Oszillator<br />
der Petermann-Technik spart<br />
zwei 32.768-kHz-Quarze und die<br />
Beschaltungskapazitäten ein was<br />
den Platzbedarf auf der Platine<br />
enorm verringert. Für die Anwendung<br />
genügt damit eine deutlich<br />
kleinere und günstigere Platine.<br />
Des Weiteren reduziert sich<br />
12 mm erhältlich. Die Lautstärke<br />
beträgt 65 - 80 dB bei<br />
einer Resonanzfrequenz von<br />
2,0 - 4,5 kHz. Die Signalgeber<br />
bestehen Falltests aus einer<br />
Höhe von bis zu 1 m und sind<br />
äußerst robust. Durch ein exklusives<br />
Lieferantennetzwerk kann<br />
N&H auf ein großes Spektrum<br />
an piezoelektrischen und elektromagnetischen<br />
Signalgebern<br />
zurückgreifen und seinen Kunden<br />
zu attraktiven Konditionen<br />
anbieten. Signalgeber von N&H<br />
sind vielfach bewährt und finden<br />
Anwendung in der Medizintechnik,<br />
im Automotive Bereich und<br />
der Consumer Elektronik. Das<br />
umfangreiche Standard Sortiment,<br />
wird durch die Realisierung<br />
kundenspezifischer Signalgeber<br />
ergänzt.<br />
N&H Technology GmbH<br />
info@nh-technology.de<br />
www.nh-technology.de<br />
auch der Entwicklungs-, Bestückungs-,<br />
Kontroll- und Testaufwand<br />
beträchtlich. Berücksichtigt<br />
man die geringeren Bauteilebeschaffungs-<br />
und -handlingkosten<br />
sowie günstigere Bauteilepreise<br />
spart sich der Gerätehersteller<br />
nicht nur Strom, sondern<br />
auch Geld.<br />
Greener Technology for a<br />
smarter World<br />
Stromsparendes Design fängt<br />
mit dem Clocking an. Die Ultra-<br />
Low-Power 32.768-kHz-Silicon-<br />
Oszillatoren aus dem Hause Petermann-Technik<br />
sind ein Beispiel,<br />
wie man mit den richtigen Taktgebern<br />
die Systemenergie mobiler,<br />
auf der Hibernation Technology<br />
basierender, Geräte um 50 Prozent<br />
verlängern kann. Die Experten<br />
des Clocking-Spezialisten<br />
Petermann-Technik beraten bei<br />
der Auswahl geeigneter Komponenten<br />
aus dem „Next Generation<br />
Clocking“ Produktspektrum<br />
mit umfassendem technischen<br />
Support, Design-in, schneller<br />
Muster- und Serienlieferung womit<br />
sich ein schnelles Time-to-market<br />
erreichen lässt.<br />
PETERMANN-Technik<br />
www.petermann-technik.de<br />
38 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Klein, kleiner, am kleinsten<br />
Der neue hochdichte Steckverbinder der Fischer MiniMax-Serie im Ultra-Miniaturformat<br />
Komponenten<br />
Fischer Connectors hat einen<br />
noch kleineren Steckverbinder im<br />
Ultra-Miniaturformat vorgestellt,<br />
den MiniMax 06, eine Erweiterung<br />
der kleinformatigen und hochdichten<br />
Produktfamilie Fischer Mini-<br />
Max Series.<br />
Der MiniMax-06-Steckverbinder<br />
bietet bis zu 12 Leistungs- und<br />
Signalkontakte mit einem Durchmesser<br />
von nur 10 mm. Das entspricht<br />
einem Verdichtungsfaktor<br />
von 0,83 – eine laut Hersteller<br />
einzigartige technische Besonderheit<br />
für einen Steckverbinder<br />
mit 0,5 mm Standardkontakten<br />
(Verdichtungsfaktor = Buchsen-Durchmesser<br />
geteilt durch<br />
die Anzahl Kontakte verfügbar<br />
in dieser Buchsen-Größe).<br />
Der neue Steckverbinder bietet<br />
auch eine neue, einzigartige<br />
Konfiguration mit zwei Signal- und<br />
zwei 1,3-mm-Hochleistungskontakten<br />
für Anwendungen mit 10 A<br />
oder mehr Stromstärke, also eine<br />
Verdoppelung des aktuellen Standards<br />
von 5 A bei der bestehenden<br />
MiniMax-Produktlinie.<br />
Einfache Handhabung<br />
MiniMax 06 ist einfach zu<br />
handhaben und garantiert beste<br />
Leistungen auch unter rauen<br />
Bedingungen. Auch als konfektionierte<br />
Lösung erhältlich, ist er<br />
ideal für Anwendungen am Körper<br />
getragener Geräte oder in der<br />
Hand bei kleinsten Platzverhältnissen,<br />
wie etwa in den Bereichen<br />
Verteidigung und Sicherheit,<br />
Geräte ausstattung, Gerätetests,<br />
zivile oder militärische unbemannte<br />
Luftfahrzeuge (UAVs)<br />
und vielen anderen.<br />
Höhere Leistung und<br />
Miniaturformat bei<br />
konstanter Strapazierfähigkeit<br />
Mit diesem neuen kleineren<br />
Steckverbinder setzt Fischer Connectors<br />
den Entwicklungstrend<br />
zu Steckverbindern für Signal-<br />
und Leistungskontakte in Kombination<br />
fort, wodurch die Elektronik<br />
leichter und kleiner wird.<br />
Der MiniMax 06 fügt sich ein in<br />
die kleinformatige, hochleistungsfähige<br />
Fischer MiniMax-Serie,<br />
die sehr beliebt ist für Anwendungen<br />
mit beschränktem Platz<br />
oder geringem Gewicht und damit<br />
die Bedürfnisse der Kunden nach<br />
kombinierten Signal- und Leistungskontakten<br />
abdeckt. Getestet<br />
für Hochgeschwindigkeitsprotokolle<br />
wie HDMI und Datenübertragungen<br />
von bis zu 10 Gb/s, deckt<br />
die Reihe auch ein wachsendes<br />
Marktbedürfnis nach höheren<br />
Datenübertragungsraten ab.<br />
„Dieses Produkt beweist, dass<br />
Steckverbinder im Miniaturformat<br />
erfolgreich eingebaut werden<br />
können in robuste Verbindungslösungen<br />
mit hoher Dichte<br />
und kombinierten Leistungs- und<br />
Signalkontakten”, erklärt Wim<br />
Vanheertum, MiniMax Product<br />
Manager bei Fischer Connectors.<br />
„Wir haben unsere Fischer<br />
MiniMax-Serie erweitert, um den<br />
Bedürfnissen der Entwickler nach<br />
höherer Leistung ihrer robusten,<br />
kleinformatigen Geräte zu entsprechen.<br />
Das Handling von<br />
mehr gemischten Signal- und Leistungsverbindungen<br />
in einer einzigartigen<br />
Kombination aus Mehrfach-Kontakten<br />
bedeutet auch<br />
mehr Flexibilität bei der Bewältigung<br />
spezifischer Design-technischer<br />
Herausforderungen bei<br />
Miniaturformaten.”<br />
Technische Daten des<br />
MiniMax 06<br />
• Bis zu 12 Kontakte auf weniger<br />
als 10 mm Durchmesser<br />
• Einzigartige Kombination aus<br />
Leistungs- und Signalkontakten<br />
• IP68 gesteckt & ungesteckt<br />
• Datentransfer bis zu 10 Gb/s<br />
• Robuste Verriegelungssysteme:<br />
Push-Pull, Schraub- und<br />
Schnellverriegelung<br />
• Auch konfektioniert mit gerader<br />
oder gewinkelter Knickschutzumspritzung<br />
erhältlich<br />
• 5.000 Steckzyklen<br />
Platz- und Gewichtseinsparung<br />
Die Fischer MiniMax-Serie<br />
Steckverbinder und Kabelkonfektionierungslösungen<br />
ermöglichen<br />
Konstrukteuren eine Platzeinsparung<br />
von bis zu 45% und<br />
eine Gewichtsreduktion von bis<br />
zu 75% im Vergleich zu Standard-<br />
Steckverbindern mit ähnlichen<br />
Kontaktgrößen. Das Ersetzen<br />
mehrerer durch einen Steckverbinder<br />
erhöht die Funktionalität<br />
bei kleineren Geräten und reduziert<br />
die Gesamtbetriebskosten.<br />
Diese Steckverbinder sind<br />
robust, mit Abdichtung nach IP68<br />
(2 m/24 h), sowohl gesteckt als<br />
auch ungesteckt, verfügen über<br />
ein bruchfestes Kodierungssystem<br />
und sind auch konfektioniert mit<br />
gerader oder gewinkelter Knickschutzumspritzung<br />
erhältlich. Sie<br />
sind mit drei verschiedenen Verriegelungssystemen<br />
erhältlich (Push-<br />
Pull, Schraub und Schnellverriegelung),<br />
und ermöglichen bis zu<br />
5.000 Steckzyklen.<br />
Mit der neuen kleineren Variante<br />
ist die Fischer MiniMax Series nun<br />
in zwei Größen erhältlich: 06 und<br />
08, mit Durchmesser von 10 mm<br />
beziehungsweise 12 mm. Konfigurationsmöglichkeiten:<br />
Von 4 bis<br />
zu 24 Kontakten.<br />
Fischer Connectors<br />
Germany<br />
mail@fischerconnectors.de<br />
www.fischerconnectors.<br />
com/de<br />
1/8_Inserat_4c_Layout 1 04.12.14 11:0<br />
Komponenten und<br />
Systeme für HF- und<br />
Mikrowellentechnik<br />
Absorbierende Materialien<br />
Übertragungsstrecken<br />
Anschlüsse und Leitungen<br />
Antennen/Antennensysteme<br />
EMV-Messzubehör<br />
Frequenzquellen<br />
Gehäuse und Frästeile<br />
Komponenten<br />
Schalter und Verteilsysteme<br />
Verstärker/Verstärkersysteme<br />
Wir liefern Lösungen ...<br />
www.telemeter.info<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
39
Komponenten<br />
Individuelle Lösungen für die Medizintechnik<br />
Professionelle Akustikkomponenten für<br />
intelligente Anwendungen<br />
Ferrit-Chip-Perlen<br />
und DC/DC-Converter<br />
für medizinische<br />
Applikationen<br />
AEM Inc (Vertrieb: Karl Kruse)<br />
hat die Verfügbarkeit seiner<br />
DSCC-zugelassenen Linie von<br />
Ferrit-Chip-Perlen bekannt gegeben,<br />
die besonders für Medizintechnik,<br />
Militär, Luft- und Raumfahrt<br />
und andere kritische Anwendungen<br />
angepasst sind, wo Zuverlässigkeit<br />
eine oberste Sorge ist.<br />
Die HRB-Serie ist die erste<br />
und einzige Linie von Ferritperlen,<br />
die mit qualifizierten Materialien<br />
gefertigt und mit der DSCC<br />
Zeichnung 03024 geprüft ist. Die<br />
DSCC Spezifizierungen der Zeichnung<br />
03024 schreiben die strengen<br />
physischen, elektrischen und<br />
betrieblichen Spezifizierungen für<br />
die hohe Zuverlässigkeit Ferrit-<br />
Chip-Perlen vor.<br />
Die HRB-Serie gibt es in den<br />
Größen 0603, 0805 und 1206<br />
und mit Nennströmen von 0,2 A<br />
bis 4,0 A. Sie haben einen Betriebstemperaturbereich<br />
von<br />
-55 ºC bis + 125 ºC, haben Zinn<br />
/ Blei oder Gold, Ni-Barriere lotplattierte<br />
Terminierungen, um die<br />
Möglichkeit von Zinn-Whiskerbildungen<br />
zu beseitigen und zuverlässige<br />
Lötverbindungen sicherzustellen.<br />
Materialien und Prozesse<br />
sind vollständig rückverfolgbar<br />
und alle Teile sind mit<br />
der Gruppe A/B-Testdaten geliefert,<br />
Gruppe C-Inspektion gibt es<br />
als Option.<br />
Karl Kruse liefert<br />
und designed<br />
professionelle akustische<br />
Komponenten,<br />
wie Signalgeber,<br />
dynamische<br />
Lautsprecher und<br />
Mikrofone für Kunden-Anwendungen.<br />
Dabei bietet das<br />
Unternehmen kundenindividuelle<br />
Lösungen für<br />
Anwendungen in der Medizintechnik,<br />
in der Automobil-, Haushaltsgeräteindustrie,<br />
Elektro- und<br />
Telekommunikationsindustrie, in<br />
der Alarm- und Sicherheitstechnik<br />
sowie im Maschinen- und<br />
Anlagenbau.<br />
Elektromagnetische Schallgeneratoren<br />
sind AC-betrieben und<br />
haben einen maximalen Schalldruckpegel<br />
bei niedriger Spannung.<br />
Diese Wandler sind klein<br />
(erhältlich in 5 x 5 x 2 mm) und<br />
bieten einen breiteren Frequenzbereich<br />
als Piezo-Signalgeber. Sie<br />
sind die richtige Wahl für medizinische<br />
und Gesundheitszubehör-<br />
Anwendungen, bei denen verschiedene<br />
Frequenzen verwendet<br />
werden, um verschiedene<br />
Töne erzeugen.<br />
Karl Kruse GmbH & Co KG<br />
www.kruse.de<br />
Komponenten für implantierbare medizinische Geräte<br />
API Delevan (Vertrieb:<br />
KAMAKA Electronic) ist ein<br />
erstklassiger Hersteller von<br />
Induktoren, die beispielsweise<br />
in implantierbaren medizinischen<br />
Geräten benötigt werden, um<br />
die Lebensqualität eines Patienten,<br />
der an lähmenden neurologischen<br />
Einschränkungen<br />
leidet, zu verbessern. In einer<br />
Umgebung, wo das Produktversagen<br />
keine Option sein darf, ist<br />
API Delevan dank langjähriger<br />
Erfahrung und Zuverlässigkeit<br />
der ideale Partner.<br />
Die P3519 Hochleistungs-<br />
Induktivitäten von API sind ideal<br />
für Medizintechnologie, Sensoren-<br />
und Sicherheitsapplikationen,<br />
da diese ein Hochleistungsdichte-Design<br />
haben und<br />
die verlustarme Ferrite-Core-<br />
Technologie für eine Hochstrom-<br />
und Hochleistungsfähigkeit<br />
sorgt. Der extreme Betriebstemperaturbereich<br />
reicht von<br />
-55 °C bis zu 130 °C und eignet<br />
sich ideal für Applikationen mit<br />
einem weiten Temperaturbereich.<br />
Die Standard Induktivitätswerte<br />
sind von 0,10 µH bis 2200 µH<br />
spezifiziert und der Nennstrom<br />
beträgt 5,25 A. Die kompakten<br />
Gehäuseabmessungen 0,35“ x<br />
0,19“ x 0,17“ (L x B x H) zeichnen<br />
die Hochleistungs-Induktivitäten<br />
aus. Der niedrige DC-<br />
Widerstand (DCR) hilft dabei,<br />
Spannungsabfälle und Verlustleistungen<br />
(bei Hitze) in den DC/<br />
DC-Konvertern und Applikationen<br />
zu minimieren. Zusätzlich<br />
sind Induktivitätstoleranzen von<br />
±5% und ±10% für hoch sensible<br />
Schaltungsdesigns, wie z. B.<br />
EMI- und RF-Filters, vorhanden.<br />
Engere Toleranzbereiche sind auf<br />
Anfrage verfügbar. Die Induktivitäten<br />
sind als RoHS-konforme<br />
Versionen lieferbar.<br />
KAMAKA Electronic<br />
Bauelemente Vertriebs<br />
GmbH<br />
www.kamaka.de
Komponenten<br />
Kompetenz im Spritzguss für Medizintechnik erweitert<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
Leoni hat seine Kompetenz in<br />
der Herstellung umspritzter Verbindungen<br />
für die Medizintechnik<br />
erweitert. Im Hochdruck- und<br />
Niedrigdruckverfahren fertigt die<br />
Business Unit Healthcare Umspritzungen<br />
aus thermoplastischen<br />
und elastomeren Kunststoffen,<br />
zum Beispiel Zwei-Komponentenspritzguss<br />
von Liquid Silicone<br />
Rubber (LSR). Vor kurzem wurde<br />
der Technologiepark um weitere<br />
Produktionslinien an verschiedenen<br />
Fertigungsstandorten<br />
erweitert. Damit stärkt Leoni sein<br />
Systemgeschäft und stellt sich den<br />
wachsenden Anforderungen an<br />
anschlussfertige, thermisch und<br />
mechanisch stabile, sowie druckdichte<br />
Lösungen für medizintechnische<br />
Anwendungen.<br />
Leoni nutzt in der Herstellung<br />
von Kabelsystemen für die Medizintechnik<br />
verschiedene halbautomatische<br />
Spritz- und Vergusstechniken<br />
zur Verarbeitung von<br />
Thermoplasten, thermoplastischen<br />
Elastomeren oder LSR. Neben<br />
den an verschiedenen Produktionsstandorten<br />
verfügbaren<br />
Spritzgussmaschinen kann die<br />
Business Unit Healthcare auf ein<br />
breites Spektrum spezieller Hotmelt-Apparaturen<br />
zurückgreifen.<br />
Umspritzte Stecker, Tüllen und<br />
Verzweigungen für endoskopische<br />
Systeme werden bevorzugt in<br />
LSR ausgeführt. In Kombination<br />
mit einem LSR-Kabelmantel liefert<br />
Leoni flexible, gasdichte und<br />
autoklavierbare Systeme.<br />
„Wir wollen unseren Kunden<br />
mehr umspritzte Bauteile in<br />
unseren einbaufertigen Systemlösungen<br />
anbieten“, begründet<br />
Siemen-Jannes Meinders, Leiter<br />
der Leoni Business Unit Healthcare,<br />
die Investitionen in weitere<br />
halbautomatische Anlagen. „Als<br />
Systemlieferant fokussieren wir<br />
uns auf individuelle Lösungen für<br />
spezielle Anforderungen und das<br />
bereits ab kleinen Stückzahlen. Da<br />
ist ein breites Spektrum an Technologien<br />
und Know-how gefragt.“<br />
Kundenspezifische<br />
Bauteile und<br />
Systemlösungen<br />
Leoni entwickelt anwendungsoptimierte<br />
Bauteilgeometrien und<br />
die notwendigen Werkzeuge.<br />
Welches Verfahren und welcher<br />
Werkstoff eingesetzt werden,<br />
richtet sich bei den umspritzten<br />
Bauteilen nach der Anwendung.<br />
In der Regel stimmen die Werkstoffe<br />
des Kabelmantels und der<br />
Umspritzung überein, um eine<br />
gute Verbindung herzustellen.<br />
Neben Silikon verarbeitet Leoni<br />
für patientennahe Anwendungen<br />
auch andere biokompatible Werkstoffe<br />
wie FEP, ETFE und TPU.<br />
Für mechanisch anspruchsvolle<br />
Anwendungen in der Geräteverkabelung<br />
umspritzt Leoni seine<br />
außen oder innen liegenden Verbindungen<br />
mit technischen<br />
Kunststoffen wie Thermoplasten<br />
oder thermoplastischen<br />
Elastomeren<br />
oder umgießt elektronische<br />
Komponenten mit (thermoplastischen)<br />
Schmelzklebstoffen.<br />
Bei Bedarf wird ein<br />
zusätzlicher Schirm eingearbeitet.<br />
Im Hochdruckverfahren<br />
kann Leoni auch bis<br />
zu 30% glasfaserverstärkten<br />
Kunststoff umspritzen.<br />
Produktbeispiele<br />
von Leoni<br />
Mit dem Ausbau seiner<br />
Fertigungstechnologien produziert<br />
Leoni heute nicht nur endoskopische<br />
Systeme, die durch<br />
die Vermeidung von Rillen und<br />
Nischen in den Übergängen die<br />
Bildung von gefährlichen Biofilmen<br />
verhindern. Umspritzte Lösungen<br />
des Kabelspezialisten finden sich<br />
in vielen Anwendungen: So entwickelte<br />
Leoni neben einer Tülle<br />
mit Halterung für ein chirurgisches<br />
Navigationssystem von Brainlab<br />
bereits diverse abdichtende<br />
Gehäusedurchführungen oder<br />
Handschaltertüllen für Imaging-<br />
Geräte. Weitere Beispiele für<br />
umspritzte Lösungen sind eine<br />
flexible Cat 5e-Verbindung mit<br />
Winkeltülle und Wendelleitung<br />
oder ein umspritzter Stecker<br />
an einem schleppkettenfähigen<br />
HDMI-Kabel für mechanisch<br />
anspruchsvolle Anwendung auf<br />
engstem Bauraum. Nicht zuletzt<br />
bietet Leoni neben antimikrobiellen<br />
Kabeln auch umspritzte Bauteile<br />
mit antimikrobieller Oberfläche.<br />
LEONI Special Cables<br />
GmbH<br />
www.leoni.com/de<br />
WHEN A LIFE IS ON THE LINE<br />
■ Sterilizable & reliable connectors<br />
■ Watertight sealing up to IP68<br />
■ ISO 13485<br />
THE RELIABLE EXPERT<br />
INNOTRANS<br />
20- 23 Sept.<br />
Hall 10.1, Stand 307<br />
WIND ENERGY<br />
27-30 Sept. Hamburg<br />
Hall B6, Stand 121<br />
41<br />
www.fischerconnectors.com
Komponenten<br />
Quadratische Ultra HiQ CBR Mehrschicht-Keramikkondensatoren für High-<br />
Power-Anwendungen<br />
Ideal für High-Power-Anwendungen wie<br />
beispielsweise drahtlose, satelliten- oder<br />
mikrowellengestützte Übertragungseinrichtungen,<br />
Endverstärkermodule oder elektronische<br />
Geräte aus dem Medizinbereich sind<br />
die neuesten Ultra HiQ-CBR Squared Mehrschicht-Keramikkondensatoren<br />
von Kemet<br />
geeignet, die ab sofort das Radiofrequenz-<br />
(RF) und Mikrowellen-Produktportfolio von<br />
SE Spezial-Electronic ergänzen.<br />
Das COG-Dielektrikum der Ultra HiQ-CBR<br />
Squared MLCC-Serie zeichnet sich unter<br />
anderem durch ein robustes und außergewöhnlich<br />
stabiles Metallelektrodensystem<br />
auf Basis von Kupferelektroden aus, wobei<br />
die quadratische Form der Bausteine zusätzlich<br />
zu einer im Vergleich zu Standard EIA-<br />
Baugrößen höheren Eigenresonanzfrequenz<br />
führt.<br />
Die gegenüber herkömmlichen Mehrschicht-<br />
Keramikkondensatoren deutlich geringere<br />
Induktivität der neuen Ultra HiQ-CBR MLCC-<br />
Serie wirkt sich positiv auf den Leistungsverlust<br />
und den Betrieb bei höheren Resonanzfrequenzen<br />
aus. Die für einen erweiterten<br />
Betriebstemperaturbereich von -55 bis<br />
+125 °C ausgelegten SMT-fähigen Ultra HiQ-<br />
CBR Squared MLCCs haben einen Kapazitätsbereich<br />
von 0,4 bis 100 pF, die maximale<br />
Spannung ist mit 250 V DC spezifiziert. Ausführliche<br />
Produktinformationen können unter<br />
passive@spezial.com angefordert werden.<br />
SE Spezial-Electronic AG<br />
www.spezial.com<br />
Perfekte Verbindungen für die Medizintechnik<br />
ODU präsentiert in einer neuen<br />
Broschüre Verbindungslösungen<br />
für den hoch anspruchsvollen<br />
Medizinmarkt. Die Anforderungen<br />
in der Medizintechnik steigen<br />
weiter: Medizinische Geräte<br />
werden immer komplexer, vielfältiger<br />
und entsprechen dabei<br />
strengsten Regularien. Jede<br />
Komponente muss ein Höchstmaß<br />
an Präzision, Zuverlässigkeit<br />
und Anwendungssicherheit<br />
erfüllen – so auch die elektrische<br />
Steckverbindung. Ob für<br />
Therapie, Diagnostik, Patienten-<br />
Monitoring oder Homecare, ODU<br />
bietet vielfältige Verbindungslösungen<br />
für medizinische Applikationen<br />
und überzeugt mit permanenter<br />
Leistungsfähigkeit und<br />
höchstem Ausfallschutz.<br />
Sein tiefes Know-how sowie<br />
seine Fertigungs- und Umsetzungskompetenz<br />
präsentiert<br />
das Technologie-Unternehmen<br />
nun detailliert in einer Medizintechnik-Broschüre<br />
und zeigt<br />
in frischem ODU-Design sein<br />
umfangreiches Portfolio: Vom<br />
modularen Rechtecksteckverbinder<br />
ODU-MAC über die Push-<br />
Pull- Rundsteckverbinder ODU<br />
MINI-SNAP, ODU MEDI-SNAP<br />
oder ODU AMC High-Density<br />
bis hin zu Einzelkontakten. In<br />
enger Zusammenarbeit mit dem<br />
Kunden entwickelt ODU zudem<br />
passgenaue, applikationsspezifische<br />
Verbindungslösungen<br />
und liefert auf Wunsch auch die<br />
Kabelkonfektionierung. Einblick<br />
in die Expertise von ODU geben<br />
ausgewählte Anwendungsbeispiele.<br />
Die Medizintechnik-Broschüre<br />
steht auf der Homepage<br />
zum Download bereit.<br />
ODU GmbH & Co. KG<br />
www.odu.de<br />
42 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Falsche Verbindungen mit dem neuen<br />
CPC-Verbinder für Blutdruckmanschetten vermeiden<br />
Komponenten<br />
CPC stellt mit seiner BCF-Serie<br />
einen neuen Verbinder mit Bajonett-Verschluss<br />
vor. Der Anschluss<br />
verbindet den Schlauch der Blutdruckmanschette<br />
mit dem Blutdruckmessgerät.<br />
„Aus Gründen der Patientensicherheit<br />
sollte es unerlässlich<br />
sein, dass jeder Verbinder<br />
nur mit einem bestimmten<br />
Gerät funktioniert“, erklärt Jim<br />
Brown, Bereichsleiter Medizin<br />
und Industrie bei CPC, der auch<br />
als Sachverständiger im „ISO<br />
Small-Bore Connectors Committee“<br />
mitwirkt (Kommission,<br />
deren Aufgabe die Weiterentwicklung<br />
der ISO-Norm durch<br />
Integration kleiner Verbinder in<br />
medizinische Anwendungen ist).<br />
Die Standards der ISO-Norm<br />
80369-5 bestimmen vertauschsichere<br />
Konnektoren, die überlastetem<br />
Klinikpersonal beim täglichen<br />
Geräteeinsatz die Arbeit<br />
erleichtern sollen. CPC entwickelte<br />
die BCF-Serie unter der<br />
Prämisse, dass der Verbinder<br />
sowohl eine Verbindungslösung<br />
für alle neuen wie auch bereits<br />
existierenden Systeme mit Bajonett-Stecker<br />
ist.<br />
Luer-Verbinder werden bisher<br />
universell an den unterschiedlichsten<br />
Geräten und Anwendungen<br />
eingesetzt. Hierdurch<br />
kann es zu falschen Verbindungen<br />
(Verwechslungen) kommen, was<br />
in der Vergangenheit zu Verletzungen,<br />
manchmal sogar zu<br />
Todesfällen geführt hat. Mit Einführung<br />
dieser ISO-Normen werden<br />
gemäß den festgelegten Standards<br />
spezielle Verbinder nur bei<br />
bestimmten Anwendungen verwendet,<br />
um so falsche Verbindungen<br />
zu verringern oder sogar<br />
zu vermeiden. Das BCF-Kupplungsstück<br />
gewährleistet einen<br />
leckagefreien Betrieb. Eine einfach<br />
zu bedienende Entriegelungstaste<br />
ermöglicht ein schnelles<br />
Verbinden und Trennen mit einer<br />
Hand und ein hörbarer Klick bestätigt<br />
die zuverlässige Verbindung.<br />
Die Kupplung wird aus dem<br />
Thermoplast ABS hergestellt und<br />
kann an Schläuche mit Schlauch-<br />
Innendurchmesser von 3,2 mm<br />
(1/8“) und 4,0 mm (5/32“) angeschlossen<br />
werden. Die Verbinder<br />
der BCF-Serie sind kompatibel mit<br />
den ISO 80369-5 konformen Fit-<br />
Quik-Bajonett-Anschlüssen und<br />
Standard-Manschettensteckern<br />
vieler bereits bestehender Blutdruckmessgeräte.<br />
CPC<br />
Colder Products Company<br />
cpcworldwide.com<br />
SAR-ADC vereinfacht analoge Eingangsschaltungen<br />
Linear Technology präsentiert den<br />
LTC2311-16, einen 16-Bit/5-Msps-SAR-<br />
A/D-Wandler (Successive Approximation<br />
Register) mit Rail-to-Rail-Gleichtaktspannungsbereich.<br />
Der LTC2311-16 hat einen<br />
analogen Differenzeingang mit einer bis<br />
zur Nyquist-Frequenz reichenden Bandbreite.<br />
Der neue A/D-Wandler eignet sich<br />
dadurch zur direkten Digitalisierung zahlreicher<br />
Signaltypen, und das in hoher Qualität<br />
– zu erkennen an einem Rauschabstand<br />
von 81,6 dB und einer Gleichtaktunterdrückung<br />
von 85 dB, jeweils bei 2,2 MHz. Hintergrund:<br />
Messtechnische oder medizintechnische<br />
Anwendungen erfordern oft eine hohe<br />
Kanal-zu-Kanal-Isolation. Deshalb bevorzugt<br />
man dort einkanalige ADCs in der Eingangsschaltung.<br />
Jeder dieser ADC-Kanäle benötigt<br />
seine eigene Signalaufbereitungsschaltung<br />
mit entkoppelter Betriebsspannungsquelle.<br />
Da dieser Aufwand in sämtlichen<br />
Kanälen getrieben werden muss, hat jede<br />
Vereinfachung in diesem Bereich eine signifikante<br />
Vereinfachung des Gesamtsystems<br />
zur Folge. Die vielseitigen Differenz eingänge<br />
und der große Gleichtaktspannungsbereich<br />
des LTC2311-16 vereinfachen die Signalaufbereitung,<br />
sparen Bauteile und verringern<br />
Systemkosten, Strom- und Flächenbedarf.<br />
Der LTC2311-16 ist das Flaggschiff einer<br />
anschlusskompatiblen Familie von 16-, 14-<br />
und 12-Bit-SAR-ADCs mit Abtastraten von<br />
5 oder 2 Msps. Diese ADCs enthalten eine<br />
hochgenaue Referenzspannungsquelle mit<br />
einer garantierten Temperaturdrift von nur<br />
20ppm/K. Die ADCs sind für eine Betriebsspannung<br />
von 3,3 oder 5 V ausgelegt und<br />
haben eine Leistungsaufnahme von 30 bzw.<br />
50 mW. Hinzu kommt eine SPI-kompatible<br />
serielle CMOS- oder LVDS-Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle.<br />
Der Betriebstemperaturbereich<br />
ist –40 bis +125 °C. Die Bausteine<br />
haben ein kompaktes (4 x 5 mm) 16-poliges<br />
MSOP-Gehäuse.<br />
Linear Technology Corp.<br />
www.linear.com<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
43
Komponenten<br />
Medizintechnik in neuem Licht - UNC kompatible MID-LED für<br />
Laryngoskope und Otoskope<br />
Fertigungsschritte LED-Leuchtelement<br />
(Beispiel: UNC)<br />
LEDs setzen sich in allen<br />
Bereichen der Beleuchtungstechnik<br />
durch und verdrängen sukzessive<br />
herkömmliche Glüh- und Halogenlampen.<br />
Die Vorteile von LEDs<br />
sind offensichtlich: Das Lichtspektrum<br />
kann ebenso individuell variiert<br />
werden wie die Farbtemperatur,<br />
was in einer verbesserten<br />
Lichtqualität resultiert. Der Energieverbrauch<br />
von LEDs ist deutlich<br />
geringer als bei konventionellen<br />
Halogenlämpchen gleicher Helligkeit,<br />
was sich letztlich in einer bis<br />
zu 6-fach längeren Lebensdauer<br />
auswirkt. Ein geringerer Stromverbrauch<br />
bedeutet aber auch, dass<br />
sich die Akkulaufzeiten in batteriebetriebenen<br />
Geräten signifikant<br />
verlängern.<br />
Um die zukunftsweisende LED-<br />
Technik auch für den Medizinbereich<br />
– z. B. in Laryngoskopen und<br />
Otoskopen – nutzbar zu machen,<br />
setzt man bei 2E mechatronic auf<br />
die sogenannte MID-Technologie.<br />
MID steht dabei für „Mechatronic<br />
Integrated Devices“. Diese innovative<br />
Fertigungstechnologie ist<br />
bereits seit Jahren erfolgreich in<br />
der Dentaltechnik im Einsatz und<br />
hat die Beleuchtungstechnik in den<br />
Behandlungseinheiten der Zahnärzte<br />
revolutioniert.<br />
Laryngoskop mit 2E MID-LED<br />
MID-Technologie<br />
Das Verfahren basiert auf einem<br />
Kunststoff, dem ein spezieller<br />
Compound beigemischt ist. Das<br />
MID-Substrat wird im Kunststoffspritzguss<br />
hergestellt, anschließend<br />
wird das Layout mit einem<br />
Laser strukturiert. Zur Herstellung<br />
elektrisch leitfähiger Leiterbahnen<br />
werden die laserstrukturierten<br />
Bereiche schließlich in<br />
einem außenstromlosen Prozess<br />
metallisiert. Zunächst wird eine 4<br />
- 6 µm dünne Kupferschicht aufgebracht,<br />
dann folgt eine ebenso<br />
dünne Nickelschicht und zum<br />
Schluss ein Flashgold als Korrosionsschutz.<br />
Damit die neue Beleuchtung<br />
kompatibel einsetzbar ist, wurde<br />
sie normkonform mit einem Messinggehäuse<br />
mit UNC-Gewinde<br />
versehen. Die integrierte Konstantstromquelle<br />
gewährleistet eine<br />
gleichbleibende Beleuchtungsstärke<br />
über die gesamte Akkulaufzeit.<br />
Eine spezielle Optik sorgt für<br />
eine optimale Lichtfokussierung.<br />
Erfolgreicher Praxistest<br />
An der Klinik für Anästhesiologie<br />
und Intensivmedizin im Herz-<br />
Jesu-Krankenhaus Dernbach<br />
wurden die neuen LED-Leuchtelemente<br />
von 2E mechatronic<br />
bereits erfolgreich getestet. Chefarzt<br />
Dr. Andreas Wechsung bestätigt:<br />
„Das Wichtigste ist sicher,<br />
dass sie zu 100% kompatibel zu<br />
den alten Halogenlämpchen sind.<br />
Die Handhabung ändert sich also<br />
nicht. Doch hinter dem Messinggehäuse<br />
verbirgt sich innovative<br />
Technologie auf kleinstem Raum,<br />
die signifikante Vorteile wie einen<br />
niedrigen Energieverbrauch und<br />
eine hohe Lebensdauer generiert.<br />
LEDs haben technologiebedingt<br />
eine hohe Leuchtkraft und Zuverlässigkeit.<br />
Es spricht also vieles<br />
dafür, diese innovativen und wirtschaftlich<br />
interessanten Leuchtelemente<br />
zu verwenden.“<br />
2E mechatronic<br />
GmbH & Co.KG<br />
www.2e-mechatronic.de<br />
Effiziente Kühlkörperlösungen aus Aluminiumvollmaterial<br />
Neben der altbewährten Press-/ Klebeverbindung<br />
zur Herstellung von Kühlkörpern<br />
mit einem sehr engen Rippenverhältnis,<br />
den sogenannten Bonded-Fin-Kühlkörpern,<br />
hat Fischer Elektronik ein neuartiges<br />
Fertigungs verfahren entwickelt, wodurch<br />
weitere effiziente Gestaltungsmöglichkeiten<br />
von Kühl körpern gegeben sind. Die neuartigen<br />
Kühlkörper der Serie KGR bestehen<br />
aus Aluminium vollmaterial und können in<br />
beliebigen Geometrien auch nach kundenspezifischen<br />
Vorgaben hergestellt werden.<br />
Die Kühlkörperlösungen bestehen aus einem<br />
Stück, d. h. aus wärmetechnischer Sicht ist<br />
der Wärme übergang von der Kühlkörperbasisplatte<br />
in die einzelnen Rippen aus dem<br />
gleichen Grundmaterial und somit nochmals<br />
deutlich verbessert. Darüber hinaus können<br />
die Lamellenkühlkörper in einem weiteren<br />
Arbeitsschritt besser Oberflächen beschichtet<br />
werden, da besonders für kritische Applikationen,<br />
z. B. in der Medizintechnik oder an<br />
Einbauorten mit hoher Luftfeuchtigkeit, der<br />
Wärmeleitkleber nicht als Barriere wirkt. Nach<br />
dem momentanen Stand der Technik sind<br />
Kühlkörperbreiten bis maximal 250 mm mit<br />
einer Bodenstärke<br />
von 4 bis 20 mm<br />
herstellbar, wobei<br />
die minimale Rippendicke,<br />
bei einem<br />
Rippenabstand von<br />
2/2,5/3/4/5 mm, bei 0,8 mm liegt. Die z. Z.<br />
maximale Rippenhöhe (ohne Dicke der<br />
Basisplatte) beträgt 38 mm mit einer maximalen<br />
Kühlkörperlänge von 1500 mm. Weitere<br />
technische Anforderungen und Abmessungen<br />
müssen jeweils einer Machbarkeitsprüfung<br />
unterzogen werden.<br />
Fischer Elektronik GmbH & Co. KG<br />
info@fischerelektronik.de<br />
www.fischerelektronik.de<br />
44 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
CPC-Konnektor ermöglicht unkomplizierten<br />
Einsatz von Therapiegeräten für den Patienten zu Hause<br />
Komponenten<br />
CPC stellt mit seiner neuen<br />
DTLD-Serie weitere Kupplungen<br />
seines Produktprogramms vor.<br />
Die DTLD-Serie wurde in erster<br />
Linie für ein besseres Handling<br />
von Dual-Kühlleitungen konzipiert,<br />
wie sie bei medizinischen<br />
Therapiegeräten im Einsatz sind.<br />
Die Kupplungen sind die ersten<br />
dieser Art. Der Anwender kann<br />
mit der einfach zu bedienenden,<br />
zum Patent angemeldeten Daumentaste<br />
zwei Schlauchleitungen<br />
auf einmal oder, bei Bedarf, auch<br />
nur eine Leitung verbinden oder<br />
trennen.<br />
Bei vielen Dualschlauch-Verbindern<br />
muss der Anwender oft<br />
mehrere Mechanismen bedienen,<br />
um eine Verbindung herzustellen<br />
oder zu trennen. In manchen<br />
Fällen wird beim Anschluss<br />
eines Steckers auch ein anderer<br />
unbeabsichtigt gelöst. Bedingt<br />
durch ihre Bauart verhindern die<br />
DTLD-Verbinder diese Fehlfunktionen<br />
sowohl für die Gerätehersteller<br />
als auch die -bediener.<br />
Bei der Kältetherapie verbinden<br />
die Kupplungen der DTLD-Serie<br />
den Zu- und Abfluss zwischen<br />
einer Kühleinheit und einem Kühlkissen<br />
oder -verband, wo ständig<br />
kaltes Wasser über einer verletzten<br />
Körperstelle zirkuliert. Geräte,<br />
die schwer zu verbinden sind, können<br />
den Anwender irritieren. Es<br />
kann auch zum Wasseraustritt<br />
kommen, was den Patienten direkt<br />
beeinträchtigt oder feuchte Bettwäsche<br />
und einen nassen Fußboden<br />
mit sich bringt. „Wenn ein<br />
Gerät sehr kompliziert ist, wird es<br />
möglicherweise nicht vorschriftsmäßig<br />
verwendet“, erklärt Jim<br />
Brown, Bereichsleiter Medizin<br />
und Industrie bei CPC. „Da das<br />
Gesundheitswesen vermehrt auf<br />
kostengünstige Pflege setzt, wie<br />
die Pflege zu Hause, werden einfach<br />
zu handhabende medizinische<br />
Geräte immer wichtiger.<br />
Patienten und ihre Familien übernehmen<br />
während der Genesung<br />
und des Heilungsprozesses immer<br />
mehr Pflegeaufgaben. Die Verbinder<br />
der DTLD-Serie vereinfachen<br />
die Bedienung von orthopädischen<br />
Kältetherapiegeräten und<br />
ermöglichen den Patienten damit<br />
eine unkomplizierte Behandlung.<br />
Die unübersehbare Daumentaste<br />
der DTLD-Serie ermöglicht<br />
schnelle Schlauchverbindungen<br />
und verlangt nur wenig Fingerfertigkeit,<br />
um eine Schlauchverbindung<br />
oder sogar zwei Verbindungen<br />
gleichzeitig vorzunehmen.<br />
Die Kupplung kann jederzeit<br />
uneingeschränkt mit dem Kupplungsstecker<br />
verbunden werden.<br />
Wenn der Stecker einrastet, bestätigt<br />
der hörbare Klick die zuverlässige<br />
Verbindung. Kupplung und<br />
Stecker aus dem Kunststoff ABS<br />
sind einfach zu pflegen und zu reinigen.<br />
Die in das Kupplungsdesign<br />
bündig integrierte Entriegelungstaste<br />
aus Acetal verhindert<br />
durch ihren Schutz ein unbeabsichtigtes<br />
Lösen der Verbindung.<br />
Die Verbinder der DTLD-Serie<br />
sind ab sofort in zwei Ausführungen<br />
lieferbar: in schwarz mit<br />
grauer Daumentaste und in weiß<br />
mit blauer Entriegelungstaste. Es<br />
gibt Schlauchtüllen-Anschlüsse für<br />
Schlauch-Innendurchmesser von<br />
6,4 mm (1/4”) und 9,5 mm (3/8”).<br />
Durch die Kompatibilität mit den<br />
Konnektoren der PLC-Serien können<br />
die neuen Verbinder ganz<br />
einfach in bestehende Gerätedesigns<br />
und Anwendungen integriert<br />
werden.<br />
Die DTLD-Serie ist ideal für<br />
alle Geräte, wo Kühlflüssigkeiten<br />
zirkulieren oder auch andere<br />
Anwendungen, bei denen man<br />
zwei Schlauchverbindungsstellen<br />
vorfindet.<br />
CPC<br />
Colder Products Company<br />
cpcworldwide.com<br />
Kompakter 8-A-Regler mit weitem Eingangsspannungsbereich<br />
Linear Technology Corp. präsentierte den<br />
LTM4642, einen Dual-4-A- oder Single-8-A-<br />
µModule-Abwärtsregler (Stromversorgungsmodul)<br />
in einem nur 9 x 11,25 x 4,92 mm großen<br />
BGA-Gehäuse. Der Regler bietet einen<br />
Eingangsspannungsbereich von 2,375 bis 20<br />
V und liefert zwei geregelte Ausgangsspannungen,<br />
die im Bereich von 0,6 bis 5,5 V einstellbar<br />
sind. Beide Kanäle arbeiten als Synchron-Abwärtsregler<br />
mit hohem Wirkungsgrad.<br />
Bei 12, 5 bzw. 3,3 V Eingangsspannung<br />
und 1,8 V Ausgangsspannung und<br />
Volllast bietet der Regler einen Wirkungsgrad<br />
von 88%, 91% bzw. 93%.<br />
Die beiden 4-A-Ausgänge können zu<br />
einem 8-A-Ausgang parallel geschaltet<br />
werden. Der Regler zeichnet sich durch<br />
eine Ausgangsspannungsgenauigkeit von<br />
±1,5% über die vollen Eingangsspannungsund<br />
Lastbereiche aus, die über den Temperaturbereich<br />
von -40 bis +125 °C garantiert<br />
wird. Die kompakten Abmessungen,<br />
der hohe Wirkungsgrad und das Zweikanal-<br />
Design des Point-of-Load-Reglers LTM4642<br />
ermöglichen es Systementwicklern, die Leiterplattenfläche<br />
zu reduzieren oder den Regler<br />
auf dicht bestückten Leiterplatten mit<br />
wenig freier Fläche einzusetzen. Typische<br />
Anwendungen für den LTM4642 sind industrielle,<br />
medizinische und Robotik-Systeme<br />
sowie Messgeräte und Telekom-Systeme.<br />
Der LTM4642 kann mit einer externen<br />
Taktfrequenz zwischen 600 kHz und 1,4 MHz<br />
synchronisiert werden. Zur Verringerung der<br />
Ausgangsspannungs-Welligkeit arbeiten die<br />
beiden Ausgänge um 180° phasenverschoben.<br />
Bei 12 V Eingangsspannung und 1 V<br />
Ausgangsspannung kann der Regler dank<br />
des niedrigen Wärmewiderstands des Gehäuses<br />
bei Umgebungstemperaturen bis 95 °C<br />
ohne Zwangskühlung den vollen Ausgangsstrom<br />
liefern; bei einem Kühlluftstrom von<br />
200 LFM ist bis 100 °C Umgebungstemperatur<br />
der volle Ausgangsstrom verfügbar.<br />
Linear Technology Corp.<br />
www.linear.com<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
45
Messtechnik<br />
Multimeter sicher<br />
desinfizierbar<br />
TRMS Multimeter für den Einsatz in hygienisch<br />
sensiblen Umgebungen<br />
Die GMC-I Messtechnik stellt<br />
mit dem SECULIFE HITMD ein<br />
TRMS Multimeter vor, welches<br />
speziell für alle hygienisch sensiblen<br />
Bereiche entwickelt wurde.<br />
In solchen Einsatzgebieten muss<br />
aufgrund besonderer infektiologischer<br />
und hygienischer Risiken<br />
eine sichere Flächendesinfektion<br />
durchgeführt werden. Auch<br />
beim Einbringen von Prüfgeräten<br />
in diese Bereiche müssen<br />
die Regeln der Hygiene besonders<br />
beachtet werden, um möglichst<br />
alle von den Geräten ausgehenden<br />
Hygienerisiken zu minimieren.<br />
Dies entspricht den Vorgaben<br />
an die Betreiber von medizinischen<br />
Einrichtungen.<br />
Die besondere Eignung des<br />
SECULIFE HITMD für diese<br />
Bereiche wird durch ein positives<br />
Hygienegutachten und eine Empfehlung<br />
des Instituts für Hygiene<br />
der Universität Gießen-Marburg<br />
bestätigt. Die Prüfungen wurden<br />
auf der Basis der Vorgaben der<br />
Deutschen Gesellschaft für Hygiene<br />
und Mikrobiologie (DGHM)<br />
sowie der Vereinigung für Angewandte<br />
Hygiene (VAH) durchgeführt.<br />
Es wurde die Möglichkeit<br />
der sicheren Desinfektion des<br />
SECULIFE HITMD geprüft und<br />
GMC-I GmbH übernimmt Rigel Vertriebsrechte in D-A-CH ab 1. Juli <strong>2016</strong><br />
Die GMC-I Messtechnik ergänzt das<br />
eigene Produktportfolio für Anwendungen<br />
im Medizintechnikbereich um das Sortiment<br />
der englischen Schwesterfirma mit deren<br />
Marke Rigel-Medical. Mit der Akquisition<br />
des Produktportfolios und der Übernahme<br />
der vertrieblichen Aktivitäten in Deutschland,<br />
Österreich und der Schweiz, für die in England<br />
entwickelten und produzierten Prüfgeräte<br />
setzt der Messtechnikanbieter seinen<br />
konsequenten Expansionskurs im nationalen<br />
und internationalen Markt weiter fort.<br />
„Für unsere Kunden im D-A-CH-Raum<br />
wird die geographische Stärke der Unternehmensgruppe<br />
in Kombination mit der nun<br />
noch leistungsfähigeren, ergänzten Produktpalette<br />
im Medizinbereich deutliche Vorteile<br />
bieten“ beschreibt Marcel Hutka, Geschäftsführer<br />
der GMC-I Messtechnik, die Ziele der<br />
Maßnahme. „Die Einbindung der Rigel Produkte<br />
in das Medizin-Produktportfolio ermöglicht<br />
eine gezielte Weiterentwicklung in diesem<br />
Marktsegment mit gleichzeitiger Stärkung<br />
der vertrieblichen Aktivitäten und der<br />
Marktpräsenz.“<br />
Als größtes Einzelunternehmen der GMC<br />
Instruments Gruppe bietet die GMC-I Messtechnik<br />
seit Jahren hochwertige Lösungen<br />
für die Prüfung von Produkten und Installationen,<br />
für das Monitoring und das Management<br />
von Energie sowie für die Messwerterfassung<br />
und Auswertung an. Das Unternehmen<br />
mit Sitz in Nürnberg besitzt 10 internationale<br />
Standorte und ein Netz von Vertriebsingenieuren<br />
in Deutschland. Die Marke<br />
Gossen Metrawatt ist seit Jahrzehnten der<br />
Begriff für Qualität und Zuverlässigkeit.<br />
Innerhalb der zur GMC Instruments<br />
Gruppe gehörenden Seaward Gruppe stellt<br />
der Bereich der Rigel Medical Prüfgeräte für<br />
die Medizin einen großen Teilbereich dar.<br />
Die Geräte werden über ein internationales<br />
Partnernetz sowie über die Rigel Medical<br />
USA vertrieben und sind weltweit bekannt.<br />
Mit mehr als 40 Jahren Erfahrung steht die<br />
Marke Rigel Medical als Innovationsträger<br />
für die Anwendung neuer Technologien bei<br />
biomedizinischen Prüfgeräten.<br />
Die Übernahme der vertrieblichen,<br />
servicetechnischen und beratenden Tätigkeiten<br />
der Rigel Produkte für den Bereich<br />
D-A-CH ist eine logische Konsequenz aus der<br />
gewonnenen Stärke und wird die Betreuung<br />
der Kunden und Anwender weiter optimieren.<br />
GMC-I Messtechnik GmbH<br />
vertrieb@gossenmetrawatt.com<br />
www.gossenmetrawatt.com<br />
46 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Kontrolle von Kennzeichnungen auf medizinischen Produkten<br />
Medizinische Produkte müssen eindeutig<br />
gekennzeichnet sein, um eine einwandfreie<br />
Identifikation und Rückverfolgbarkeit<br />
zu gewährleisten. Diese geschieht mittels<br />
einer Unique Device Identification (UDI).<br />
Diese muss in maschinenlesbaren Kennzeichen<br />
und in Klarschrift auf dem Produkt<br />
aufgebracht sein. Diese Kennzeichnungsart<br />
ist Voraussetzung, wenn das Produkt in die<br />
USA exportiert werden soll, aber auch in Europa<br />
wird eine UDI immer häufiger gefordert.<br />
Um die Kennzeichnung zu überprüfen, wird<br />
häufig ein Kameraprüfsystem bestehend<br />
aus einer EyeCheck Smart Camera und der<br />
EyeVision Bildverarbeitungssoftware eingesetzt.<br />
Das System kann im Lasermarkierkopf<br />
direkt integriert werden, um prozessbegleitend<br />
Bilder aufzunehmen. So ist eine sofortige<br />
Kontrolle im Produktionsprozess möglich<br />
und es können bei Bedarf sofort Maßnahmen<br />
zur Fehlerbehebung durchgeführt<br />
werden. EyeVision Software liest folgende<br />
Markierungen<br />
• alphanumerische Zeichen z. B. Seriennummern,<br />
Datumsangaben, usw.<br />
• komplexe Codes wie Barcodes, 1D und<br />
2D Data Matrix Codes (DMC)<br />
• Firmen- und Markenlogos, usw.<br />
Prüfablauf<br />
Mit dem Kameraprüfsystem der Eye-<br />
Check Smart Camera wird die Markierung<br />
aufgenommen und mit Unterstützung der<br />
EyeVision Software beurteilt. Wird dabei<br />
festgestellt, dass die Markierung unlesbar<br />
oder fehlerhaft ist, erfolgt eine Meldung und<br />
das Produkt kann ausgeschleust werden.<br />
Somit ist eine gleichbleibende Markierqualität<br />
gewährleistet, was den Produktionsausschuss<br />
verringert.<br />
Für die Prüfung ist nur eine einzige Kamera<br />
mit integrierter Software notwendig. Die<br />
Software enthält Befehle zum Code-Lesen<br />
genauso wie für Mustervergleich und Positionsüberprüfung.<br />
Sie prüft nicht nur den Inhalt<br />
des Codes, sondern auch ob dieser lesbar,<br />
kontrastreich, fälschungssicher, hygienisch<br />
und sauber ist. Dies gewährleistet eine eindeutige<br />
Produktidentifikation sowie die Rückverfolgbarkeit<br />
und trägt zur Produktsicherheit<br />
und Qualitätssicherung bei.<br />
Unterschiedliche Varianten<br />
Die EyeCheck Smart Cameras gibt es<br />
in unterschiedlichen Varianten: sie können<br />
je nach Anforderung (Produktionsprozess<br />
und -linie) mit unterschiedlichen Sensoren<br />
und Objektiven ausgestattet werden. EVT<br />
unterstützt die Anwender bei der Zusammenstellung<br />
optimaler kundenspezifischer<br />
Bildverarbeitungslösungen. Unabhängig von<br />
der Variante sind alle Kameras mit der Eye-<br />
Vision Software ausgestattet. Der Umgang<br />
damit ist schnell gelernt, da die grafische<br />
Benutzeroberfläche intuitiv-selbsterklärend<br />
ist und vom Anwender keine Programmierkenntnisse<br />
erfordert. Durch die Drag-and-<br />
Drop-Funktion lassen sich beispielsweise<br />
Code-Lese-Befehle sehr einfach zu einem<br />
Prüfprogramm zusammenstellen.<br />
EVT Eye Vision Technology GmbH<br />
www.evt-web.com<br />
bestätigt. Neben medizinischen<br />
Institutionen haben auch alle Produktions-<br />
und Forschungsbetriebe<br />
der Pharma- sowie der Lebensmittelindustrie<br />
sehr hohe Anforderungen<br />
an die Hygiene, welchen<br />
das Multimeter gerecht wird.<br />
Zuverlässig und vielseitig<br />
In der Medizintechnik verlangt<br />
das Prüfen und Messen von<br />
Messgeräten höchste Zuverlässigkeit<br />
und eine hohe Bandbreite<br />
an Einsatzmöglichkeiten. Für<br />
diese Anforderungen wurde das<br />
SECULIFE HITMD maßgeschneidert:<br />
Auf Grund der intuitiven und<br />
komfortablen Bedienung sowie<br />
des enthaltenen Funktionsumfanges<br />
ist es das ideale Gerät für<br />
Prüfung, Service, Ausbildung und<br />
Produktion im medizintechnischen<br />
Bereich. Elektrische Werte von<br />
Medizinprodukten werden hochgenau<br />
ermittelt. Das Gerät verfügt<br />
über eine TRMSAC und AC-<br />
+ DC-Funktion. Die Kapazitätssowie<br />
Widerstandsmessung, der<br />
Durchgangstest sowie der Diodentest<br />
gehören zum Funktionsumfang.<br />
Ein vier MB großer Datenspeicher<br />
und die automatische<br />
Messwertübernahme erlauben<br />
es dem Anwender hochkonzentriert<br />
zu messen und ohne Zeitverlust<br />
die Messwerte direkt zu<br />
speichern.<br />
Die patentierte Buchsensperre<br />
ABS (automatische Buchsensperre)<br />
verhindert Fehlbedienungen.<br />
Alle Strommessbereiche<br />
werden verwechslungssicher über<br />
eine einzige Buchse geführt. Die<br />
ABS verhindert darüber hinaus<br />
den falschen Anschluss der Messleitungen.<br />
Genaue Messung und<br />
Einstellung<br />
Die Überprüfung medizinischer<br />
Geräte erfordert häufig eine<br />
genaue Messung von Steuersignalen<br />
und Einstellung elektronischer<br />
Kennwerte, entweder<br />
mit digitaler Anzeige für Festwerte<br />
oder analoger Anzeige für<br />
dynamische Messvorgänge. Das<br />
SECULIFE HITMD hat beides. Auf<br />
dem beleuchteten Display erleichtern<br />
große Ziffern die Ablesung.<br />
Das angewandte Messverfahren<br />
ermöglicht die kurvenformunabhängige<br />
Effektivwertmessung<br />
TRMSAC und AC + DC für Spannung<br />
und Strom bis 20 kHz. Die<br />
Messgrößen werden mit Drehschalter<br />
und Funktionstaste angewählt.<br />
Der Messbereich wird automatisch<br />
an den Messwert angepasst.<br />
Das Eingangssignal wird<br />
unabhängig von der gewählten<br />
Eingangsfunktion oder Filterung<br />
auf Berührungsgefährlichkeit<br />
untersucht. Über eine Taste kann<br />
der Messbereich manuell eingestellt<br />
und fixiert werden.<br />
GMC-I Messtechnik GmbH<br />
www.gossenmetrawatt.com<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
47
Messtechnik<br />
Videomikroskop mit Full-HD-Auflösung<br />
Elektronische Video-Inspektionssysteme sichern Qualität medizintechnischer Geräte<br />
Kein Bauteil ohne intensive<br />
Prüfung – keine Baugruppe ohne<br />
Tiefeninspektion und gnadenlose<br />
Funktionskontrolle! Diesem Qualitätsanspruch<br />
zu folgen sollte<br />
jedem Hersteller medizintechnischer<br />
Geräte oberste Maxime<br />
sein. Doch die Erfüllung der<br />
Maxime hängt nicht zuletzt an<br />
den zur Prüfung und Inspektion<br />
verwendeten Instrumenten und<br />
Verfahren sowiean deren Präzision<br />
und Zuverlässigkeit. Und vor<br />
allem auch an Leistungsfähigkeit<br />
der prüfenden Techniker – dem<br />
„Faktor Mensch“.<br />
Gerade in der Medizintechnik<br />
kommt diesem Bereich eine<br />
besondere Rolle zu, da an der<br />
Qualität und Zuverlässigkeit der<br />
Maschinen Gesundheit und nicht<br />
selten das Leben von Menschen<br />
abhängen. Um die notwendigen<br />
Prüfungen durchzuführen, geht es<br />
hier neben den unverzichtbaren<br />
mechanischen bzw., - abhängig<br />
vom Gerät - elektronischen Funktionstests<br />
vor allem um möglichst<br />
genaue optische Inspektionen,<br />
die schon vorhandene oder sich<br />
anbahnende Fehlerquellen entdecken<br />
und eliminieren sollen.<br />
Vor allem in der Großserienproduktion<br />
haben sich hier automatische,<br />
robotergestützte Bildverarbeitungssysteme<br />
als hilfreich<br />
erwiesen, wenngleich sie durchaus<br />
bisweilen mit einer besonderen<br />
Eigenheit manche Schwierigkeit<br />
in den Produktionsprozess<br />
bringen. Denn nicht selten neigen<br />
diese Systeme – im einprogrammierten<br />
Bestreben, nichts unerkannt<br />
zu lassen – dazu, Fehler zu<br />
entdecken, die gar keine Fehler<br />
sind. Diese sogenannten Scheinfehler<br />
können erheblich zu Verzögerungen<br />
im Fertigungsablauf führen,<br />
denn die Verifikation der Ursachen<br />
durch menschliche Inspektion<br />
ist entsprechend aufwendig.<br />
Bei kleineren Serien bzw. individueller<br />
Fertigung bestimmter<br />
Maschinen ist eine solche automatisierte<br />
optische Roboterinspektion<br />
ohnehin obsolet, da Training<br />
und Implementation der Robotersysteme<br />
nicht zu rechtfertigen<br />
wären. Vielmehr muss hier die<br />
individuelle, vom menschlichen<br />
Auge durchgeführte Inspektion<br />
sich auf Geräte stützen können,<br />
die die höchstmögliche Präzision<br />
und Detailgenauigkeit liefern und<br />
den prüfenden Techniker auf der<br />
ergonomischen Seite so unterstützen,<br />
dass er in der Lage ist, auch<br />
über einen längeren Zeitraum hinweg<br />
seine Prüfaufmerksamkeit<br />
auf höchstem Niveau zu halten!<br />
Was gerade in der Medizintechnik<br />
von besonderer Bedeutung<br />
ist, da es hier in der Regel um<br />
100-Prozent-Kontrollen geht, da<br />
jedes einzelne Produkt, das ausgeliefert<br />
wird, in jedem kleinsten<br />
Detail den vorgegeben Spezifikationen<br />
entsprechen muss.<br />
Vom Mikroskop zum<br />
Videomikroskop<br />
Hier kamen bislang in den meisten<br />
Fällen hochpräzise analoge<br />
bzw. elektronische Mikroskop-Systeme<br />
zum Einsatz, die<br />
in Struktur und Aufbau durchaus<br />
dem seit mehr als hundert Jahren<br />
bekannten Labor-Mikroskop<br />
ähneln, also mit Ständer und Okular,<br />
was eine bestimmte Körperund<br />
Kopfhaltung des Betrachters<br />
zwangsläufig zur Folge hat.<br />
Im Zuge der rasanten Entwicklung<br />
der elektronischen Bildverarbeitungstechnik,<br />
sowohl was die<br />
optische Auflösung der Kamerasysteme<br />
als auch der Displays<br />
angeht, hat sich nun jedoch eine<br />
Alternative herausgebildet, die<br />
der Genauigkeit der klassischen<br />
Mikroskope in nichts mehr nachsteht.<br />
Solche Videomikroskope<br />
wie die „Inspector“-Familie von<br />
TechnoLab lassen sich in ganz<br />
unterschiedlichen Einsatzgebieten<br />
der Medizintechnik je nach<br />
Anforderungsniveau verwenden.<br />
Der 4k Easyinspector<br />
von TechnoLab ist das<br />
erste Videomikroskop<br />
mit Full HD 4k Auflösung<br />
Erstes 4k Ultra HD<br />
Videomikroskop<br />
Hier ist es vor allem das laut<br />
Hersteller weltweit erste 4K Ultra<br />
HD Video-Inspektionssystem zu<br />
nennen. Mit diesem extrem auflösungsstarken<br />
Videomikroskop<br />
erhöht sich die Darstellungsqualität<br />
bei der optischen Prüfung noch<br />
einmal um das Vierfache im Vergleich<br />
zum schon außerordentlich<br />
genauen Full HD.<br />
Videoinspektionssysteme bieten<br />
gegenüber herkömmlichen mikroskopgestützten<br />
Untersuchungsverfahren<br />
eine ganze Reihe von Vorteilen,<br />
die sowohl im Bereich der<br />
Ergonomie als auch in der Datenaufzeichnung<br />
und -weiterverwertung<br />
angesiedelt sind. So lässt es<br />
sich mit einem Videosystem mit<br />
seiner Bilddarstellung auf einem<br />
Display weitaus länger ermüdungsfrei<br />
arbeiten als beim ständig<br />
angestrengten Blick durch das<br />
Okular eines Mikroskops. Zudem<br />
können mithilfe intelligenter Software<br />
die gewonnenen Aufnahmen<br />
zusätzlich vermessen, analysiert<br />
und gespeichert werden.<br />
Extrem hohe Qualität der<br />
Aufnahmen<br />
Von herausragender Bedeutung<br />
für die Qualität der Prüfungen ist<br />
dabei die Qualität der Aufnahmen,<br />
die das Videosystem liefert.<br />
Mit dem neuen Videomikroskop<br />
von Technolab ist es nun erstmals<br />
möglich, Aufnahmen in einer<br />
maximalen Auflösung von 3840 x<br />
48 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Sicherheit in elektromagnetischen Feldern<br />
Die elektromagnetische<br />
Abstrahlung ist einerseits eine<br />
ungewollte Begleiterscheinung,<br />
andererseits wird sie zur Informationsübermittlung<br />
genutzt. Die<br />
Grenzwerte für Menschen sind in<br />
den EMF-Empfehlungen bzw. in<br />
Normen und Gesetzen festgelegt.<br />
Sie dienen dem Arbeitsschutz<br />
und dem Schutz der Öffentlichkeit.<br />
Gemäß der neuen EMF-<br />
Direktive der EU (2013/35 EU)<br />
ist nun jeder Arbeitsplatz, gleich<br />
welcher Art, auf elektrische und<br />
magnetische Felder zu bewerten.<br />
Das Narda Broadband Field<br />
Meter NBM-550 von Telemeter<br />
Electronic misst nichtionisierende<br />
Strahlung mit höchster<br />
Genauigkeit. Mit seinen Messsonden<br />
für elektrische und<br />
magnetische Feldstärken deckt<br />
es den Frequenzbereich von<br />
industriellen Anwendungen bei<br />
Frequenzen von wenigen Hertz<br />
über Langwellen bis zu Mikrowellen<br />
ab. Das NBM-550 erlaubt<br />
Präzisionsmessungen zur Sicherheit<br />
von Personen vor allem in<br />
Arbeitsumgebungen, wo hohe<br />
elektrische oder magnetische<br />
Feldstärken zu erwarten sind.<br />
Das Gerät ist mit einem großen<br />
grafischen Display, einer intelligenten<br />
Sondenschnittstelle<br />
und einer schnell wechselbaren<br />
Messsonde ausgestattet.<br />
Ein vollautomatischer Nullabgleich<br />
und ein Messdatenspeicher<br />
stehen ebenfalls zur Verfügung.<br />
Außerdem wird eine PC-<br />
Software für ein komfortables<br />
Datenmanagement mitgeliefert.<br />
Anwendungsbereiche sind<br />
nicht nur Sendeanlagen, zum<br />
Beispiel für die Telekommunikation,<br />
für TV oder Rundfunk,<br />
sondern auch Industrieanlagen<br />
oder medizinische Geräte, denn<br />
diese strahlen ebenfalls elektromagnetische<br />
Felder ab.<br />
Telemeter Electronic<br />
www.telemeter.info<br />
2160 Pixeln zu liefern, womit die<br />
bisherige maximale Auflösung<br />
vervierfacht wird. Diese 4K oder<br />
Ultra HD genannte Technik, die<br />
als Nachfolger des Full-HD-Standards<br />
gehandelt wird, bringt nun<br />
auch und besonders im mikroskopischen<br />
Einsatz ihre Stärken<br />
zur Geltung. Über das 4K-fähige<br />
Videomikroskop von Technolab,<br />
dessen Linse mit einem 20fachen<br />
optischen Zoom ausgestattet ist,<br />
können Aufnahmen von bislang<br />
unerreichter Detailschärfe und<br />
Präzision gemacht werden. Damit<br />
wird das Aufspüren auch von allerkleinsten<br />
Unregelmäßigkeiten in<br />
Oberfläche und Beschaffenheit der<br />
zu prüfenden Komponenten noch<br />
einfacher und zuverlässiger. „Die<br />
4K-Technologie zeigt vor allem im<br />
Mikrobereich ihre großen Vorzüge.<br />
Die Detailgenauigkeit beeindruckt<br />
ungemein, besonders in Verbindung<br />
mit der Lebensechtheit der<br />
Farben“, sagt Kim Karbinski, bei<br />
Technolab für den Geschäftsbereich<br />
Videoinspektionssysteme<br />
verantwortlich. Das neue Inspektionssystem<br />
fügt sich nahtlos ein<br />
in die Reihe der anderen Technolab-Systeme<br />
und ist mit allen bisher<br />
lieferbaren Zubehörprodukten<br />
kombinierbar. Die komfortable Bedieneinheit<br />
RCpro ist im Lieferumfang<br />
bereits enthalten.<br />
Inspektion elektronischer<br />
Baugruppen zur<br />
Maschinensteuerung<br />
Das Herz bzw. „Hirn“ einer<br />
modernen Herz-Lungen-Maschine<br />
ist heute ihre elektronische Steuerung.<br />
Hier laufen alle Fäden<br />
zusammen, hier liegt die Verantwortung<br />
für das präzise, dauerhafte<br />
Funktionieren des vielschichtigen<br />
Gerätes, das die zentralsten<br />
Funktionen des menschlichen<br />
Organismus – Pumpen des<br />
Herzens und Lungenfunktion – in<br />
der Regel während einer Operation<br />
ersetzen muss.<br />
Die elektronischen Baugruppen,<br />
die dies in der Steuerung<br />
verantworten, sind daher notwendigerweise<br />
von allerhöchster<br />
Präzision. Der FlyInspector<br />
von TechnoLab, der beispielsweise<br />
zur Kontrolle dieser Baugruppen<br />
eingesetzt wird, liefert<br />
die dafür notwendigen hochvergrößerten<br />
Bilder der Oberflächen<br />
der Baugruppen und Komponenten.<br />
Er macht es möglich, winzigste<br />
Deformationen oder Präzisionsmängel<br />
an Lötstellen – eine<br />
der häufigeren Fehlerursachen –<br />
festzustellen und vom Techniker<br />
korrigieren zu lassen. Ebenso entdeckt<br />
er Mikrostaubteilchen, die<br />
sich an den Leiterbahnen angeheftet<br />
haben und Funktionsstörungen<br />
in der Signalübermittlung<br />
bewirken können.<br />
Fehler ermitteln bei<br />
mechanischen Bauteilen<br />
von Prothesen<br />
Mikromechanische Bauteile bei<br />
Prothesen wie Knie- oder Hüftgelenken<br />
müssen einer extrem<br />
aufwendigen und tiefengenauen<br />
Inspektion unterworfen werden.<br />
Jede Abweichung, jede Ungenauigkeit<br />
stellt die Passgenauigkeit<br />
und damit Verträglichkeit der<br />
Prothese fundamental in Frage.<br />
Dasselbe gilt für den Prozess<br />
der Mikrofertigung selbst – bei<br />
jedem Produktionsschritt muss<br />
daher höchstpräzise inspiziert<br />
werden. Mit den Videoinspektionssystemen<br />
von Technolab stehen<br />
dafür die geeigneten Geräte<br />
zur Verfügung, die die kleinsten<br />
Bauteile aufs schärfste darstellen<br />
und hochvergrößern lassen,<br />
auf dass auch winzigste.<br />
Auf ähnlich gelagert Problemfelder<br />
trifft man auch in der Zahntechnik.<br />
So können Videoinspektionssysteme<br />
helfen, Fehlerquellen<br />
bei Casings, Gehäusen von<br />
Implantaten (Cochlear Implantate,<br />
Pacemaker, Parkinsonimplantat<br />
etc.) präzise festzustellen.<br />
Ergonomie<br />
Bei den Videomikroskopsystemen<br />
von TechnoLab ist der Prüfer<br />
nicht gezwungen – wie bei<br />
klassischen Mikroskopen sonst<br />
üblich –, durch ein Okular zu blicken,<br />
das direkt vor seinen Augen<br />
anschließt und dadurch keinerlei<br />
Umgebungslicht an die Pupillen<br />
lässt, sondern nur das sehr<br />
intensive Licht aus dem Okular.<br />
Das bewirkt ständige Kontraktionen<br />
und Erweiterungen der<br />
Pupillen, mit der unvermeidlichen<br />
Folge einer schnellen Ermüdung<br />
der Augen.<br />
Bei TechnoLabs Videomikroskopen<br />
sieht der Prüfer stattdessen<br />
den Gegenstand bequem vor<br />
sich in angenehmer Entfernung<br />
auf einem Display. Damit treten<br />
auch die anderen unangenehmen<br />
Folgen der Okularbenutzung nicht<br />
auf: Muskelverspannungen mit<br />
Nacken- und Rückenproblemen<br />
Die Prüfer können daher über<br />
längere Zeiträume ermüdungsfrei<br />
präzisere Ergebnisse liefern.<br />
Gleichzeitig werden krankheitsbedingte<br />
Ausfallzeiten für den<br />
Arbeitgeber reduziert.<br />
TechnoLab GmbH<br />
www.techno-lab.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
49
Messtechnik<br />
Wie Desktop-Oszilloskope –<br />
nur kleiner und besser<br />
Die neuen Zweikanal-, Vierkanalund<br />
Mixed-Signal- Modelle von<br />
Pico Technology bieten nicht nur<br />
die Funktionen eines Oszilloskops,<br />
sondern können standardmäßig<br />
auch als Logikanalysator (bei<br />
MSO-Modellen), Spektrumanalysator,<br />
Funktionsgenerator, Generator<br />
für anwenderdefinierte Wellenformen<br />
sowie als Analysator für<br />
serielle Busse mit Unterstützung<br />
für 15 Protokolle eingesetzt werden.<br />
Diese Modelle werden über<br />
die USB- Schnittstelle gespeist,<br />
sind äußerst handlich und können<br />
problemlos in einer Laptoptasche<br />
transportiert werden.<br />
Die Oszilloskope der Serie Pico-<br />
Scope 2000A sind ideal für Techniker,<br />
Ausbilder, Studenten und<br />
Hobby-Anwender für die Fehlersuche<br />
bei Signalen mit bis zu<br />
25 MHz. Das 2205A MSO (Mixed-<br />
Signal-Oszilloskop) hat 2 analoge<br />
sowie 16 digitale Kanäle für die<br />
Anzeige sowie für Messungen bei<br />
digitaler oder gemischter Technik.<br />
Großer Pufferspeicher<br />
Die Modelle der Serie Pico-<br />
Scope 2000B sind mit einem großen<br />
Pufferspeicher mit einer Kapazität<br />
von 32 bis 128 Megasamples<br />
ausgestattet und bieten Bandbreiten<br />
von 50, 70 oder 100 MHz bei<br />
Abtastgeschwindigkeiten von bis<br />
zu 1 GS/s. Die Hardwarebeschleunigung<br />
ermöglicht Aktualisierungsraten<br />
von über 80.000 Wellenformen<br />
pro Sekunde. Wie auch<br />
die Modelle der A-Serie sind<br />
sie als Zwei- und Vierkanalmodelle<br />
sowie als MSO-Versionen<br />
mit 2+16 Kanälen erhältlich. Die<br />
Modelle der B-Serie verfügen über<br />
die gleiche handliche Gehäusegröße<br />
wie die A-Serie und sind<br />
somit ideal für die Verwendung im<br />
Labor oder unterwegs und können<br />
schnell und kostengünstig<br />
überallhin transportiert werden,<br />
wo sie erforderlich sind.<br />
Erweiterte Features<br />
Die PicoScopes der 2000er-<br />
Serie lassen sich an einen Host-<br />
PC oder an ein Tablet anschließen,<br />
und die Stromversorgung<br />
erfolgt über die USB-Schnittstelle.<br />
Die Geräte werden mit der<br />
PicoScope 6- Software gesteuert<br />
und betrieben, welche die Verarbeitungsleistung<br />
des PCs sowie<br />
Display-, Touchscreen- und traditionelle<br />
Steuerungsfunktionen<br />
ausnutzt. Erweiterte Features<br />
wie segmentierter Speicher, Maskengrenzprüfungen,<br />
erweiterte<br />
Wellenformberechnungen und<br />
Decoder für die gängigen seriellen<br />
Busse sind standardmäßig<br />
inbegriffen.<br />
Mit der 2000A- und<br />
B-Serie hat Pico Technology<br />
umfassende<br />
Messgeräte auf den Markt<br />
gebracht, deren Funktionsumfang<br />
normalerweise<br />
nur in High-End-Tischgeräten<br />
zu finden ist und<br />
die gleichzeitig mit ihren<br />
Gehäuse- Abmessungen<br />
in eine Hand passen.<br />
Ingenieure und Gutachter<br />
können ein PicoScope der<br />
2000-Serie als persönliches Messlabor<br />
für Wellenformen verwenden<br />
und es überallhin mitnehmen,<br />
wo sie es benötigen.<br />
Die äußerst komfortable Pico-<br />
Scope 6- Software, die im Lieferumfang<br />
aller Oszilloskope<br />
der 2000er- Serie inbegriffen<br />
ist, wurde ebenfalls aktualisiert<br />
und bietet nun Unterstützung für<br />
Touchscreen-PCs und Tablets.<br />
Die Entschlüsselung serieller<br />
Busse mit Farbschlüssel, bei<br />
der einzelne Feldtypen in einem<br />
Nachrichtenrahmen mit unterschiedlichen<br />
Farben hervorgehoben<br />
werden, ermöglicht ein einfaches<br />
Interpretieren der Messergebnisse.<br />
Neue Softwareversionen<br />
Neue Softwareversionen,<br />
die die Leistungsfähigkeit und<br />
den Funktionsumfang der Pico-<br />
Scope-Produkte weiter verbessern,<br />
werden regelmäßig auf<br />
der Homepage des Herstellers<br />
veröffentlicht und können für die<br />
gesamte Lebensdauer des Produkts<br />
kostenlos heruntergeladen<br />
werden. Zusätzlich zu Windows<br />
gibt es auch Softwareversionen<br />
für Linux und Mac OS X.<br />
Das PicoScope Software Development<br />
Kit (SDK) ermöglicht Ingenieuren<br />
die einfache Erstellung<br />
benutzerdefinierter Anwendungen<br />
für die 2000er-Serie. Dadurch<br />
sind die Geräte ideal für ein breites<br />
Spektrum an OEM- Anwendungen<br />
wie etwa zur Stromversorgungs-<br />
und Integritätsüberwachung<br />
oder in den Bereichen Teilchenphysik<br />
oder Medizintechnik.<br />
PSE- PRIGGEN SPECIAL<br />
ELECTRONIC<br />
www.priggen.com<br />
50 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Antriebe<br />
FPGA-basierte Servo- und<br />
Schrittmotorregler erweitert<br />
COPLEY bringt 3- und 4-achsige Universalmotorregler für Servo- und Steppermotoren auf den Markt<br />
Copley Controls erweitert seine<br />
aktuellen FPGA-basierten Servound<br />
Schrittmotorregler um neue<br />
3- und 4-achsige Universalmotorregler,<br />
die sowohl Servo- wie auch<br />
Steppermotoren ansteuern können<br />
– und das auch in gemischter<br />
Konfiguration. Ziel dieser als Platinenversion<br />
angebotenen Verstärker<br />
sind vor allem Multiachskonfigurationen<br />
wie z. B. in Mikroskopen<br />
oder Handlingssystemen der<br />
Medizintechnik, Laborautomation<br />
und Halbleiterindustrie.<br />
Die Betriebsspannung für den<br />
dreiachsigen „M3 Plus“ liegt<br />
bei 14 bis 90 V DC . Es können<br />
Motorströme von 5 A (3,5 A rms )<br />
Dauer bzw. 10 A (7 A rms ) Spitze<br />
pro Achse bereitgestellt werden.<br />
Für den vierachsigen „M4 Plus“<br />
beträgt die Betriebsspannung 14<br />
bis 55 V DC und pro Achse können<br />
3 A (2,1) Motorstrom dauerhaft zur<br />
Verfügung gestellt werden. Die<br />
Steuerungselektronik kann durch<br />
eine von der Leistungsseite unabhängige<br />
Hilfsspannung versorgt<br />
werden (Keep-Alive).<br />
Als Geberschnittstellen<br />
werden beim M3 Plus der<br />
digitale Inkremental-Encoder<br />
(RS-422) und der analoge Encoder<br />
(sin/cos, 1 V ss ), EnDat, BiSS<br />
(B und C), SSI und Absolut A<br />
(Panasonic, Tamagawa und<br />
Sanyo Denki) unterstützt. Für den<br />
M4 Plus steht der digitale Inkremental-Encoder<br />
(single-ended)<br />
zur Verfügung. Beide Versionen<br />
bieten diverse frei programmierbare<br />
digitale Eingänge und Ausgänge.<br />
High Speed Position Capture<br />
ist genauso möglich wie das<br />
positionsgetriggerte Setzen eines<br />
Ausgangs. Beim M3 Plus kann<br />
pro Achse kann ein analoger<br />
±10-V-Eingang mit 12-bit-Auflösung<br />
als Sollwertpfad genutzt<br />
werden.<br />
Software zur<br />
Unterstützung<br />
Da die M3 Plus und M4 Plus<br />
Universalmotorregler auf die<br />
bereits bewährte FPGA-Struktur<br />
ihrer großen Brüder aufsetzen,<br />
wird für die Parametrierung<br />
und Programmierung über die<br />
RS-232-Schnittstelle auch hier<br />
die bewährte und leistungsfähige<br />
Inbetriebnahmesoftware CME2<br />
verwendet, welche bereits mit den<br />
anderen Reglern von Copley eingesetzt<br />
wird. Damit ist auch eine<br />
gemischte Applikation mit verschiedenen<br />
Reglern von Copley<br />
einfach zu handeln. CME2 basiert<br />
auf Java und bietet eine Reihe<br />
von integrierten Hilfswerkzeugen<br />
wie einer Autotuning-Routine,<br />
einem Oszilloskop und weiteren<br />
Diagnose-Tools, mit denen<br />
die Inbetriebnahme zum Kinderspiel<br />
wird.<br />
Daneben bietet Copley Controls<br />
noch die CMO Software, deren<br />
COM-Objekte mit Visual Basic,<br />
.NET oder jeder anderen COMkompatiblen<br />
Software genutzt<br />
werden können, oder die CML<br />
Motion Libraries, deren Source<br />
Code mit C++ kompiliert werden<br />
kann. Beide Tools unterstützen<br />
den Anwender bei der Integration<br />
des Verstärkers in Netzwerkumgebungen<br />
und machen die Programmierung<br />
von Low-Level-Code auf<br />
CANopen Ebene überflüssig. Für<br />
Stand-Alone-Anwendungen steht<br />
außerdem die CPL Programmierumgebung<br />
zur Verfügung, die die<br />
besten Eigenschaften von BASIC,<br />
C und Java in eine flexible OEM<br />
Programmierumgebung vereint.<br />
Eine Vielfalt von Motion Control<br />
Funktionen ist genauso selbstverständlich<br />
vorhanden wie verschiedenste<br />
Datentypen.<br />
Feldbusse<br />
Als Feldbusoptionen stehen<br />
CANopen oder EtherCAT zur<br />
Verfügung. Die EtherCAT Versionen<br />
sind EtherCAT-Slaves, die<br />
das CANopen Protokoll DSP-402<br />
über EtherCAT (CoE) nutzen. Folgende<br />
Betriebsmodi werden unterstützt:<br />
Cyclic Synchronous Position-Velocity-Torque,<br />
Profile Position-Velocity-Torque,<br />
Interpolated<br />
Position Mode (PVT) und Homing.<br />
Die M3 Plus und M4 Plus Universalmotorregler<br />
sind OEM-<br />
Module, die zum Einstecken in<br />
Platinen gemacht sind. Mit ihren<br />
Abmessungen von 102 x 85 x<br />
21 mm für den M3 Plus bzw. 102<br />
x 76 x 21 mm für den M4 Plus sind<br />
sie ideal für die Integration in die<br />
Gehäuse von Geräten geeignet<br />
MACCON<br />
Antriebskomponenten<br />
GmbH<br />
www.maccon.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
51
Antriebe<br />
Sicherheit ist das A und O<br />
Spritzenpumpenantriebe von Sonceboz<br />
In der Medizintechnik sind Ausfälle<br />
ein Risiko, die im schlimmsten<br />
Fall sogar Menschenleben kosten<br />
können. Man stelle sich nur vor,<br />
die automatisierte Medikamentenzufuhr<br />
bei einem Intensivpatienten<br />
wird unterbrochen. Das<br />
wäre eine Katastrophe für den<br />
Patienten mit entsprechenden<br />
Folgen für das Krankenhauspersonal.<br />
Spritzenpumpenantriebe<br />
von Sonceboz sorgen dafür, dass<br />
es nicht soweit kommt und die<br />
Medikamentenzufuhr zuverlässig<br />
und ausfallsicher funktioniert.<br />
Sie garantieren höchste Präzision<br />
und Sicherheit in Positionierung,<br />
Dosierung und Regelung von Flüssigkeiten<br />
in medizinischen Geräten.<br />
Zusätzlich bieten sie hohen<br />
Komfort durch Laufruhe und kompakte<br />
Bauform.<br />
Gerade wenn es darum geht,<br />
medikamentöse Wirkstoffkombinationen<br />
zu dosieren und geregelt an<br />
Patienten abzugeben, muss dies<br />
absolut sicher und exakt erfolgen.<br />
Denn Patienten und Klinikpersonal<br />
verlassen sich voll und ganz<br />
auf die Geräte. Deshalb müssen<br />
Fehler garantiert ausgeschlossen<br />
sein. Hier sind Qualität und Zuverlässigkeit,<br />
die typischen Werte<br />
Autoren:<br />
Thomas Mayer, Key<br />
Account Manager<br />
MedTech bei Sonceboz<br />
Hervorragende Modularität<br />
:<br />
1 2 3 4<br />
Drehaktuator<br />
Motor + Getriebe mit Achse<br />
des „WatchValley,” gefragt – und<br />
diesen fühlt sich Sonceboz verpflichtet.<br />
Antriebslösungen wie beispielsweise<br />
die Linearantriebe des<br />
Unternehmens erfüllen diese Herausforderungen<br />
und passen sich<br />
zudem gut an die verschiedenen<br />
Einsatzbedingungen der Geräte<br />
wie Blut- und Spritzenpumpen,<br />
aber auch Pipettiergeräte sowie<br />
Laborroboter an. Gemäß ihrem<br />
Leitsatz „From Mind to Motion“<br />
realisiert Sonceboz komplette<br />
mechatronische Antriebslösungen<br />
von der Entwicklung bis hin zur<br />
Endmontage mit 100%iger Qualitätskontrolle.<br />
Sie können – auf die<br />
Anwendung abgestimmt – Antrieb,<br />
Mechanik, Steuerelektronik, Sensorik<br />
und Software sowie mechanische,<br />
elektronische und informationstechnische<br />
Komponenten und<br />
Module in ein Einzelsystem integrieren.<br />
Die immer komplexeren<br />
System-Baugruppen lassen sich<br />
so einfacher durch eine Modularisierung<br />
mit autarken Komponenten<br />
realisieren.<br />
Qualität durch Know-how<br />
Der hier verwendete Schrittmotor<br />
kommt, wie der Großteil der<br />
Sonceboz-Produkte und -Technologien,<br />
auch in anderen Branchen<br />
zum Einsatz. Deshalb ist<br />
Linear Aktuator<br />
Motor + Getriebe +<br />
Linearspindel<br />
Linear System<br />
Motor + Getriebe +<br />
Linearspindel + Absolut<br />
Präzisionsgeber<br />
er im Langzeitgebrauch bereits<br />
intensiv getestet und validiert.<br />
Dies gilt insbesondere für die<br />
Automobil-Industrie. Sie arbeitet<br />
mit minimalen Fehler- und<br />
Ausfallraten (0 Parts-per-million<br />
= 0 PPM). Die dabei geltenden<br />
Anforderungen wie ausfallsicherer<br />
Betrieb in härtester Umgebung<br />
und unter engsten Einbaubedingungen<br />
zählen hier ebenso wie<br />
in der Medizin- und Labortechnik.<br />
Sonceboz kann durch seine jahrzehntelange<br />
Erfahrung den Technologietransfer<br />
ermöglichen und<br />
damit eine Bandbreite an verschiedensten<br />
Einsatzgebieten schaffen,<br />
von denen der Kunde einen<br />
hohen Nutzen hat. Die Kunden<br />
profitieren vom Know-how des<br />
Schweizer Unternehmens in der<br />
Herstellung von Antrieben unter<br />
höchsten Anforderungen an die<br />
Zuverlässigkeit ebenso wie von<br />
der millionenfachen Produktion<br />
der Motoren. Dabei zeichnen sich<br />
die Fertigungsprozesse auf volloder<br />
halbautomatischen Anlagen<br />
durch 100%ige-Endkontrollen der<br />
spezifizierten Anforderungen aus.<br />
Maßgabe für die Qualität ist der<br />
Nullfehler-Anspruch, dem sich<br />
das Unternehmen in verschiedensten<br />
Anwendungsfeldern täglich<br />
stellt und im Rahmen von<br />
Mechatronic system<br />
Linear System + Ansteuerelektronik +<br />
Kommunikationschnittstelle<br />
CAPA (Corrective Action Preventive<br />
Action) Aktivitäten weiterentwickelt.<br />
Sämtliche Geschäftsprozesse<br />
in der Medizintechnik folgen<br />
einem nach ISO 13485 zertifizierten<br />
Q-System.<br />
Durch die zahlreichen Aktivitäten<br />
und Erfahrungen im<br />
Antriebsbereich verfügt Sonceboz<br />
so über eine breite Palette<br />
bürstenloser Motortechnologien,<br />
vom kleinsten Mikro-Motor,<br />
diversen Schrittmotoren bis hin zu<br />
leistungsstarken BLDC-Motoren,<br />
die mit sehr hohen Qualitätsansprüchen<br />
gefertigt werden. Bei der<br />
Entwicklung medizintechnischer<br />
Geräte sind diese Technologien<br />
die Basis für maßgeschneiderte<br />
Lösungen. Durch die Großserien-<br />
Produktion der Motorkomponenten<br />
und die Integration der Systemelemente<br />
entstehen wirtschaftliche<br />
und qualitativ hochwertige<br />
neue Lösungen, wie etwa dieser<br />
Linearaktuator beweist.<br />
Linearantriebe – präzise,<br />
kompakt, geräuscharm<br />
Dieser bürstenlose Standard-<br />
Motor lässt sich problemlos an<br />
verschiedenste Kundenspezifikationen<br />
anpassen. Seine Modularität<br />
wird durch den Anbau eines<br />
Präzisionsspindel-Antriebes, einer<br />
52 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Antriebe<br />
Steuerelektronik und eines Absolutgebers<br />
für die Position erreicht.<br />
Der Einsatz dieses mechatronischen<br />
Systems ermöglicht Einsparungen<br />
beim Raumbedarf und<br />
Flexibilität ohne Einschränkung bei<br />
der Zuverlässigkeit. Das Herz des<br />
Antriebs ist ein Tin-Can-Schrittmotor<br />
mit einem Durchmesser von<br />
25 mm. Um eine hohe Stellkraft<br />
und die nötige Auflösung zu erzielen,<br />
verfügt der Motor über ein<br />
Planetengetriebe welches für die<br />
notwendige Untersetzung sorgt.<br />
Die Umsetzung des Drehmoments<br />
in eine lineare Bewegung<br />
erfolgt mit einer Linearspindel.<br />
Der Antrieb erbringt hohe Stellkräfte<br />
bis zu 120 N. Zudem garantiert<br />
das System eine Positioniergenauigkeit<br />
besser 0,08 mm und<br />
widersteht einer Kraft von 200 N.<br />
Es arbeitet zuverlässig in Temperaturbereichen<br />
von -40 °C bis<br />
+135 °C. Für die Datenkommunikation<br />
ist der Antrieb mit vielfältigen<br />
Kommunikationsschnittstellen<br />
wie CAN, PWM, Clock&Direction,<br />
RS232 oder I 2 C ausgestattet. Auf<br />
Wunsch können ein hochgenauer<br />
Positionssensor und ein Sicherheitsencoder<br />
integriert werden.<br />
Dosieraufgaben<br />
problemlos meistern<br />
Diese Linearantriebe wurden<br />
speziell für Positionieraufgaben<br />
entwickelt. Die Antriebseinheit bietet<br />
durch das lineare All-in-one-<br />
Antriebssystem exakte mechanische<br />
Positionierung oder Durchfluss-Regulierung,<br />
kompakte Bauform<br />
sowie hohe Auflösung und<br />
Positioniergenauigkeit selbst unter<br />
schwierigsten Umgebungsbedingungen.<br />
Der elektrische Schrittmotor<br />
mit integrierter Elektronik<br />
zeichnet sich durch Intelligenz,<br />
Genauigkeit und minimalen Platzbedarf<br />
aus und lässt sich selbst in<br />
kleinste Einbauräume einfach integrieren.<br />
Ausgestattet mit einer integrierten<br />
Steuerungselektronik mit<br />
BUS-Kommunikation bietet er fortschrittliche<br />
Diagnosefunktionen,<br />
die Blockaden, Überspannungen<br />
und extreme Temperaturen zuverlässig<br />
an die Steuerung übermitteln.<br />
Damit wird dieser Linearantrieb<br />
zu einem hochpräzisen Stellelement<br />
in der Elektrotechnik, das<br />
zusätzliche Betriebssicherheit und<br />
Zuverlässigkeit bietet.<br />
Komfort durch Integration<br />
Der Linearantrieb bietet dem<br />
Personal in Kliniken und Labors,<br />
vor allem aber den Patienten mit<br />
seiner integrierten geräuscharmen<br />
Ansteuerelektronik mehr Komfort.<br />
Für Patienten, die über einen längeren<br />
Zeitraum auf ein medizinisches<br />
Gerät angewiesen sind,<br />
das stets in unmittelbarer Nähe<br />
arbeitet, ist mehr Laufruhe ein<br />
Stück Lebensqualität. Und auch<br />
in Labors, wo zahlreiche Geräte<br />
verwendet werden, freuen sich<br />
die Mitarbeiter über weniger Lärm.<br />
Durch seine kompakte Bauweise –<br />
dank der Integration der verschiedenen<br />
Komponenten – leistet der<br />
Antrieb einen Beitrag für mehr<br />
Komfort. So können die Pumpen<br />
kleiner gebaut werden und benötigen<br />
nicht so viel Platz im Krankenzimmer<br />
oder in Laborräumen.<br />
.<br />
Sonceboz<br />
www.sonceboz.com<br />
Ihr Partner und Spezialist für kundenspezifische Lösungen<br />
in der Mikroelektronik<br />
• Design-Service für keramische und organische Substrate<br />
• Substratherstellung: LTCC, Dickschicht<br />
• Bestückungsprozesse, wie SMT, Flip Chip, Drahtbonden,<br />
Die-Attach etc. auf jeglichen Basismaterialien<br />
• Packaging-Prozesse für SDBGA, BGA, LGA, QFP, etc.<br />
• Test-Services<br />
Micro Systems Engineering GmbH • Schlegelweg 17<br />
D-95180 Berg (Oberfranken)<br />
Telefon: 09293/78 0 • Fax 09293/78 41<br />
info.msegmbh@mst.com • www.mst.com/msegmbh<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
53
Sensoren<br />
Neuer digitaler Niedrigdrucksensor mit hoher Auflösung<br />
All Sensors gibt die Veröffentlichung<br />
einer neuen Serie von<br />
Drucksensoren bekannt, die DLH-<br />
Serie. Sensoren dieser Serien bieten,<br />
laut Herstellerangaben, eine<br />
höhere Auflösung als jeder zur Zeit<br />
auf dem Markt bekannte kompensierte<br />
Niedrigdrucksensor. Wie bei<br />
den führenden Sensoren der DLV/<br />
DLVR-Serie übernimmt auch bei<br />
der DLH-Serie ein interner erweiterter<br />
ASIC die Fehlerkompensation.<br />
Eine externe Berechnung ist<br />
daher nicht notwendig.<br />
Hochaufgelös tes digitales<br />
Ausgangssignal<br />
Die DLH-Serie unfasst Niedrigdrucksensoren<br />
mit einem<br />
hochaufgelös ten, digitalen Ausgangssignal,<br />
in die nur ein einziger<br />
Drucksensorchip verbaut<br />
ist. Eine I 2 C- oder SPI-Schnittstelle<br />
mit einer 16/17/18bit Auflösung<br />
und eine Genauigkeit von<br />
0,25% FFS BFSL oder besser<br />
sind Highlights der Serie. Die firmeneigene<br />
CoBeam2-Technologie<br />
sorgt für eine Steigerung<br />
der Sensibilität bei gleichzeitiger<br />
Reduktion der Gehäusespannung<br />
und der Lageabhängigkeit.<br />
Mit einer niedrigen variablen Versorgungsspannung<br />
von 1,68 V bis<br />
3,6 V sind die Sensoren der DLH-<br />
Serie sehr energieeffizient, lassen<br />
sich einwandfrei von einer Batterie<br />
betreiben und sind somit bestens<br />
für die Verwendung in tragbaren<br />
Geräten geeignet.<br />
Die Sensoren sind in Druckbereichen,<br />
gage und differentiell,<br />
von 5, 10, 20, 30 und 60 in H2O<br />
erhältlich.<br />
Produkt- und elektrische<br />
Kenndaten<br />
• digitale I 2 C- oder SPI-<br />
Schnittstelle<br />
• 16/17/18-bit-Optionen verfügbar<br />
• keine externen Komponenten<br />
oder Berechnungen notwendig<br />
• niedrige und variable Versorgungsspannung<br />
von 1,68 V<br />
bis 3,6 V<br />
• All Sensors CoBeam2-Technologie<br />
• Genauigkeit von<br />
0,25% FSS BFSL<br />
• 1,5% maximaler<br />
Gesamtfehler (TEB)<br />
• Kompensationstemperaturbereich:<br />
0 °C bis 70 °C oder<br />
-20 °C bis 85 °C<br />
Gehäuse-Optionen<br />
• Miniaturgehäuse mit SIP- und<br />
DIP-Varianten<br />
• Gehäuse für Leiterplattenmontage<br />
• verschiedene Port- und Pin-<br />
Konfigurationen verfügbar<br />
Mögliche Anwendungen<br />
• tragbare und batteriebetriebene<br />
Geräte<br />
• medizinische Geräte<br />
• Fernüberwachung<br />
• Klima- und Lüftungstechnik<br />
• industrielle Regelung<br />
• Spirometrie<br />
• Messtechnik<br />
• Atmungsgeräte<br />
All Sensors GmbH<br />
www.allsensors.com<br />
Hoch genauer digitaler Feuchtesensor<br />
Sensirion präsentierte auf der diesjährigen<br />
Sensor+Test den neuen hochgenauen<br />
digitalen Feuchtesensor SHT35 aus der vielseitigen<br />
SHT3x-Serie. Der neue SHT35-<br />
Feuchte sensor ist die High-End-Version der<br />
SHT3x-Serie und hat eine herausragende<br />
Genauig keit von 1,5 % RH (relative Feuchtigkeit)<br />
und ΔT von ±0,2 °C. Der Sensor überzeugt<br />
mit erhöhter Leistung und Zuverlässigkeit.<br />
Zu seinen Funktionen zählen eine<br />
verbesserte Signalverarbeitung, zwei verschiedene,<br />
vom Nutzer wählbare I 2 C-Adressen<br />
und eine Kommunikationsgeschwindigkeit<br />
von bis zu 1 MHz. Dank der Größe des<br />
DFN-Gehäuses von 2,5 x 2,5 x 0,9 mm und<br />
dem breiten Spannungsbereich von 2,4 V<br />
bis 5,5 V ist eine Integration in eine Vielzahl<br />
von Anwendungen möglich. Weiter hat der<br />
SHT35-Feuchtesensor eine vom Nutzer programmierbare<br />
Alarmfunktion, sodass der Sensor<br />
auch zur einfachen Feuchte- und Temperaturüberwachung<br />
genutzt werden kann.<br />
Wie alle Sensoren von Sensirion basiert der<br />
SHT3x-Feuchtesensor auf der CMOSens-<br />
Technologie, die Sensorelement und Elektroniksteuerung<br />
auf einem einzigen Chip vereint.<br />
Dies ermöglicht die Produktion hoher<br />
Volumina zu einem aussergewöhnlichen<br />
Preis-Leistungs-Verhältnis. Weitere Informationen<br />
zur Feuchtesensor-Serie SHT3x<br />
von Sensirion stehen unter www.sensirion.<br />
com/sht3x zur Verfügung<br />
Sensirion AG<br />
info@sensirion.com<br />
www.sensirion.com<br />
54 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Sensoren<br />
Portfolio im Bereich Position erweitert<br />
Der Komplettanbieter für Sensorik, Variohm Euro-<br />
Sensor, hat seit Anfang <strong>2016</strong> den Vertrieb der Produkte<br />
der niederländischen DIS Sensors für einen<br />
großen Teil Deutschlands übernommen. In den vergangenen<br />
25 Jahren hat sich die DIS Sensors bv<br />
mit Sitz im niederländischen Soest als Entwickler<br />
und Produzent hochwertiger Sensoren, Regler und<br />
kundenspezifischer Elektronik in ganz unterschiedlichen<br />
Branchen am Markt etabliert. Das Unternehmen<br />
exportiert Produkte in über 20 Länder auf allen<br />
Kontinenten.<br />
Zu den Zielen von Variohm EuroSensor mit Sitz<br />
in Towcester, Northamptonshire, England, gehört<br />
seit der Gründung vor mehr als 40 Jahren, Kunden<br />
in der Industrie kostengünstig mit optimalen Sensorik-Lösungen<br />
zu beraten und zu beliefern, vom<br />
Anlagen- und Medizinischen Gerätebau bis hin<br />
zum Motorsport, unabhängig von Liefervolumen<br />
und Unternehmensgröße.<br />
Produktlinie von<br />
DIS Sensors<br />
Die Produktlinie für industrielle Applikationen<br />
von DIS Sensors umfasst Neigungs-, Winkel- und<br />
Beschleunigungssensoren sowie Neigungs- und<br />
Näherungsschalter. Die Produktpalette orientiert sich<br />
an den Anforderungen der Industrie und bietet die<br />
dort typischen Ausgangssignale: analoge Strom-/<br />
Spannungssignale, NPN-, PNP- Schalter oder digital<br />
im CANopen-Format. Für kritische Anwendungen<br />
sind je nach Typ Redundanzen, Schalter nach<br />
NAMUR-Vorgaben oder spezifizierte Sicherheit<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
bis SIL2 verfügbar. Diverse Bescheinigungen für<br />
die elektromagnetische Verträglichkeit beim Einsatz<br />
in Fahrzeugen, oder mit CE oder UL Anforderungen<br />
liegen ebenfalls vor.<br />
Neigungssensoren<br />
Die Neigungssensoren von DIS Sensors erfassen<br />
Neigungswinkel auf 1 oder 2 Achsen. Sie basieren<br />
auf robuster MEMS-Technologie, bei der in<br />
einem mikromechanischen Sensorchip Kapazitätsunterschiede<br />
in analoge Spannung umgesetzt<br />
werden. Dasselbe Sensorprinzip kommt auch bei<br />
Beschleunigungssensoren zum Einsatz. Die aktuelle<br />
Generation Neigungsschalter von DIS Sensors<br />
basiert auf einer Kombination aus MEMS-Technologie<br />
und intelligenten Algorithmen in Mikrocontrollern.<br />
Dadurch können ein- oder zweiachsige Schalter mit<br />
jedem gewünschten Schaltwinkel hergestellt werden.<br />
Mit den Winkelsensoren von DIS ist es möglich,<br />
kontaktfrei eine absolute Winkeldrehung von<br />
0° bis 360° ohne mechanischen Endstopp zu messen.<br />
Und schließlich die Produktgruppe der induktiven<br />
Näherungsschalter, die mit einem QUADRO-<br />
Gehäuse ausgestattet sind. In dieses wird die Elektronik<br />
vollständig eingegossen, wodurch diese Sensoren<br />
zur Erfassung von Entfernungen von 2 mm bis<br />
18 mm ideal für Anwendungen in beengten Räumlichkeiten<br />
sowie unter erschwerten Bedingungen sind.<br />
Variohm Eurosensor Ltd. (Deutschland)<br />
www.variohm.de<br />
KOMPETENZ<br />
IN EMS<br />
RAFI Eltec entwickelt und produziert<br />
als Technologiedienstleister, von<br />
der Idee bis zum fertigen Produkt,<br />
elektronische Baugruppen und<br />
Systeme nach kundenspezifischen<br />
Anforderungen.<br />
An unserem Standort in Überlingen<br />
am Bodensee setzen wir mit 300<br />
Mitarbeitern Ihre Ideen in hochwertige<br />
Produkte um. Von der<br />
Entwicklung über die Materialbeschaffung,<br />
Prototypenfertigung,<br />
Testerstellung bis zur Serienfertigung<br />
erhalten Sie von uns Qualität aus<br />
einer Hand.<br />
DE-88662 Überlingen<br />
vertrieb@rafi-eltec.de<br />
www.rafi-eltec.de<br />
55
Sensoren<br />
Extrem kleiner Sensor für Air-Flow-Messungen<br />
Ausgang (SDP31-500Pa) und<br />
analogem Ausgang (SDP36-<br />
500Pa). Der digitale SDP31 bietet<br />
die Möglichkeit wählbarer I²C-<br />
Adressen sowie verschiedene<br />
Interrupt-Optionen.<br />
Bei dem anlogen SHT36 kann<br />
zwischen einer linearen und einer<br />
Root Square Ausgangskennlinie<br />
gewählt werden. Die Bauteile sind<br />
reflow-lötbar und werden für eine<br />
schnelle Verarbeitung auf Blistergurt<br />
geliefert.<br />
Um die Möglichkeiten des<br />
Sensirion SHT31 auszutesten,<br />
steht das Evaluation-Kit EK-P4<br />
zur Verfügung. Die Sensirion Sensoren<br />
sowie das Starterkit sind<br />
bei Distributor GLYN erhältlich.<br />
Weitere Informationen stehen auf<br />
Anfrage zur Verfügung.<br />
Glyn Jones<br />
GmbH und Co. KG<br />
www.glyn.de<br />
Lediglich 5 x 8 x 5 mm klein<br />
sind die neuen SDP3x Differenzdrucksensoren<br />
von Sensirion (Vertrieb:<br />
GLYN). Hier eröffnen sich<br />
viele neue Möglichkeiten zur Messung<br />
von Luftströmen in kleinsten<br />
medizinischen und industriellen<br />
Anwendungen. Die Sensoren<br />
sind bereits vollständig kalibriert<br />
und temperaturkompensiert.<br />
Zusätzlich zur geringen Größe<br />
beeindruckt die exakte Messgenauigkeit,<br />
frei von jeglichem Nullpunktdrift.<br />
Sensirions SDP3x Serie<br />
messen bi-direktional Druckdifferenzen<br />
bis zu 500 Pa. Weitere<br />
Messbereiche werden im Laufe<br />
des Jahres <strong>2016</strong> verfügbar sein.<br />
Die neuen Differenzdruck-Sensoren<br />
gibt es mit digitalem I²C-<br />
Kundenspezifische Weg-, Kraft- und Ultraschallsensoren<br />
Die INELTA Sensorsysteme<br />
GmbH und ihr Schwesterunternehmen,<br />
die PIL Sensoren<br />
GmbH, präsentierten ihr umfassendes<br />
Sensorik-Programm und<br />
neueste Produkte auf der Hannover<br />
Messe. INELTA zählt zu<br />
den führenden Herstellern von<br />
hochpräzisen LVDT-Sensoren<br />
zur Weg- und Längenmessung.<br />
Ein Spezial gebiet des Unternehmens<br />
ist u.a. die kundenspezifische<br />
Konfektionierung dieser<br />
Sensoren für den Einsatz in<br />
der Luft- und Raumfahrt, in der<br />
Hydraulik sowie in medizintechnischen<br />
Geräten. Daneben entwickelt<br />
und vertreibt INELTA Kraftsensoren,<br />
Sensorsignalverstärker<br />
und Aktor-Sensor-Systeme.<br />
Die Kernkompetenzen der PIL<br />
Sensoren GmbH hingegen liegen<br />
bei der Messung mit Ultraschall.<br />
Wie INELTA bietet auch<br />
PIL eine branchen- und kundenspezifische<br />
Entwicklung von Sensoren<br />
an. Die Lösungen von PIL<br />
kommen in allen Bereichen der<br />
Fertigungs- und Prozessindustrie<br />
zur Anwendung.<br />
Diesjähriges Highlight ist<br />
der hygienische Ultraschallsensor<br />
P53 für den Einsatz in<br />
der Lebensmittel- und Pharmaproduktion,<br />
den PIL jetzt mit<br />
Uneingeschränkt<br />
geeignet für den Einsatz<br />
in der Lebensmittelund<br />
Pharmaindustrie:<br />
Der EHEDG-konforme<br />
Ultraschallsensor P53<br />
von PIL mit hygienischer<br />
Montagehalterung<br />
einer EHEDG-konformen Montagehalterung<br />
anbietet. Mit den<br />
vollgekapselten „Steel Head“-<br />
Modellen der Baureihe P53 und<br />
der zugehörigen Montagehalterung<br />
in EHEDG-gerechter Ausführung<br />
zählt PIL zu den wenigen<br />
Herstellern extrem robuster<br />
Ultraschallsensoren, die sich<br />
uneingeschränkt für den Einsatz<br />
in hygienischen Anwendungen<br />
eignen.<br />
PIL Sensoren GmbH<br />
www.pil.de<br />
56 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Gerätestecker-Netzfilter für Schutzklasse II<br />
Stromversorgung<br />
Für Anwendungen der Schutzklasse<br />
II hat Schurter sein Sortiment<br />
an Gerätesteckern mit Filter<br />
erweitert: Das Kombielement<br />
KMF bietet wie die Ausführung für<br />
Schutzklasse I hohe Funktionalität<br />
in einem kompakten Gehäuse.<br />
Insbesondere eignen sich die<br />
neuen Versionen für Medizingeräte<br />
in der Heimanwendung. Die<br />
neuen Kombielemente sind über<br />
den Distributor Rutronik erhältlich.<br />
Gerätestecker-<br />
Kombielement mit<br />
Filter KMF<br />
Die neuen Varianten des<br />
Gerätestecker-Kombielements mit<br />
Filter KMF sind mit einem zweipoligen<br />
IEC C18-Gerätestecker<br />
ohne Erdleiter ausgerüstet. Dieser<br />
eignet sich für Anwendungen<br />
der Schutzklasse II. Solche Geräte<br />
haben im Unterschied zu Geräten<br />
der Schutzklasse I, die mit einem<br />
Schutzleiter verbunden sind, meist<br />
kein Metallgehäuse. Bezeichnet<br />
wird diese Kategorie als schutzisoliert,<br />
sie weist eine verstärkte<br />
Isolation der spannungsführenden<br />
Teile gegenüber berührbaren<br />
Flächen auf. Das Kombielement<br />
KMF in Schutzklasse II Ausführung<br />
verfügt über eine doppelte<br />
Isolation zwischen spannungsführenden<br />
Komponenten und berührbaren<br />
Teilen. Diese verstärkte Isolation<br />
wird mit einer Spannung von<br />
4000 V DC zwischen spannungsführendem<br />
Leiter (L) und Neutralleiter<br />
(N) gegenüber dem Filtermantel<br />
geprüft.<br />
„Extra-Safe“<br />
Erhältlich ist das Kombielement<br />
KMF mit 2-poligem Netzschalter<br />
und 1- oder 2-poligem Sicherungshalter.<br />
Für Medizintechnik-<br />
Anwendungen sind Sicherungsschubladen<br />
„Extra-Safe“ verfügbar,<br />
die sich nur mit Hilfe eines Werkzeugs<br />
öffnen lassen. Zudem gibt<br />
es das Filter als Medizin M5-Ausführung<br />
mit sehr kleinem Ableitstrom.<br />
Mit dem EMV-Filter direkt<br />
an der Stromzuführung am Netzeingang<br />
bietet das KMF eine wirksame<br />
Störunterdrückung. Dies<br />
wirkt sich positiv auf die elektromagnetische<br />
Verträglichkeit aus.<br />
Die Verdrahtung erfolgt über<br />
Steckanschlüsse 4,8 x 0,8 mm.<br />
Schutzklassen und<br />
Zertifizierungen<br />
Die KMF-Baureihe für Schutzklasse<br />
I und II ist für Stromstärken<br />
von 1 A bis 10 A bei 250 V AC<br />
gemäß IEC- und UL-Norm ausgelegt<br />
und hat die Zulassungen<br />
ENEC, cURus sowie CCC. Sie<br />
eignen sich für Anwendungen<br />
gemäß IEC 60950, die neuen<br />
Varianten insbesondere für medizinische<br />
Geräte nach IEC 60601-1<br />
sowie für medizinische Geräte in<br />
der Heimanwendung nach IEC<br />
60601-1-11.<br />
Rutronik Elektronische<br />
Bauelemente GmbH<br />
www.rutronik.com<br />
Vollvergossene AC/DC-Module<br />
von 2 bis 100 W.<br />
Für Chassismontage, Printmontage<br />
oder DIN-Schienenmontage.<br />
Anwendungsmöglichkeiten<br />
im Bereich Gerätebau, Automations-,<br />
Industrie- und Medizintechnik.<br />
Reliable. Available. Now.<br />
tracopower.com
Stromversorgung<br />
Modulare Netzteile –<br />
Maßanzüge für die Medizintechnik<br />
Bild 1: Ein Beispiel<br />
für Maßgeschneiderte<br />
Modulare Netzteile:<br />
die Netzteilfamilie<br />
MicroMP (µMP)<br />
Autor:<br />
Volker Gräbner, Product<br />
Manager Power Supplies<br />
Schlagworte wie „Distributed<br />
Power Architecture“ oder „One<br />
Voltage for all“ stehen für einen<br />
seit Jahren anhaltenden Trend bei<br />
den Stromversorgungen: Während<br />
Netzteile zuvor oft drei, vier<br />
oder mehr Ausgangspannungen<br />
lieferten, basieren viele Systemdesigns<br />
heute auf einem einspannigen<br />
AC/DC-Wandler mit 24 oder<br />
48 V, aus denen nachgelagerte<br />
Verarbeitungsstufen die von den<br />
Verbrauchern benötigten Spannungen<br />
erzeugen.<br />
Und doch gibt es sie noch: die<br />
Anwendungen mit Bedarf an vielen,<br />
auch ungewöhnlichen Spannungen,<br />
für die sich der Designaufwand<br />
einer mehrstufigen Stromversorgung<br />
mit allen technischen<br />
und wirtschaftlichen Herausforderungen<br />
nicht lohnt. Gerade für sehr<br />
anspruchsvolle Systeme aus Medizin-<br />
oder Messtechnik mit ihren<br />
kleinen bis mittelgroßen Serien<br />
und besonderen Anforderungen<br />
an Qualität und Zuverlässigkeit finden<br />
die Hersteller bei den Standardnetzteilen<br />
oft keine rundum<br />
zufrieden stellende Lösung. Die<br />
bietet sich in Form von modularen<br />
Netzteilen an.<br />
Grundsätzliche<br />
Auswahlkriterien<br />
Wichtigster Parameter ist die<br />
Ausgangsleistung, die ein Netzteil<br />
unter realen Betriebsbedingungen<br />
im späteren Kundeneinsatz sicher<br />
liefern muss. Dazu zählt die wahrscheinliche<br />
Umgebungstemperatur<br />
ebenso wie die Einbaulage<br />
des Produkts. Gemeinsam mit<br />
den Kühlbedingungen ergibt sich<br />
der Arbeitstemperaturbereich für<br />
das Netzteil. Anhand der Deratingkurve,<br />
die die maximal zu entnehmende<br />
Leistung in Abhängigkeit<br />
von der Betriebs temperatur<br />
beschreibt, lässt sich abschätzen,<br />
wie gut ein Netzteil für den<br />
Einsatz unter den vorgegebenen<br />
Umgebungsbedingungen geeignet<br />
ist. Ein typischer Derating-Faktor<br />
für ein lüfterloses Netzteil liegt<br />
bei -2,5% pro Grad Kelvin. Das<br />
bedeutet, dass die Belastbarkeit<br />
der Stromversorgung mit steigender<br />
Temperatur sinkt.<br />
Weitere wichtige Kriterien für<br />
die Netzteilauswahl sind neben<br />
den mechanischen Merkmalen<br />
wie Format und Montagevorrichtungen<br />
die Peak-Belastung,<br />
die Zahl der gewünschten Ausgangsspannungen,<br />
die Art der<br />
Regelung (digital oder analog), die<br />
integrierten Schutzschaltungen<br />
sowie die EMV.<br />
Medizintechnik-<br />
Anforderungen an<br />
Netzteile<br />
Genau wie IT- oder Haushaltsgeräte<br />
benötigen elektronische<br />
medizintechnische Produkte<br />
Spannung und Strom, um zu<br />
funktionieren. Leistungslieferant<br />
ist – hier wie dort – ein Netzteil,<br />
das die Primärspannung wandelt<br />
und zuverlässig eine oder mehrere<br />
Betriebsspannungen bereitstellt.<br />
Soweit gibt es keine Überraschungen.<br />
Doch jeder Anwendungsbereich<br />
stellt unterschiedliche<br />
Anforderungen an die Stromversorgungen.<br />
Für medizintechnische<br />
Produkte sind diese in der<br />
Norm IEC/EN/UL60601 festgehalten,<br />
für IT- und Haushaltsprodukte<br />
in IEC/EN/UL60950 beziehungsweise<br />
IEC/EN/UL60335.<br />
So fordert die Norm IEC/EN/<br />
UL60601 eine verstärkte Isolierung<br />
zwischen Primär- und Sekundärseite.<br />
Zudem verlangt sie eingangs-<br />
wie ausgangsseitig geringere<br />
Ableitströme gegen Erde.<br />
Hier unterscheidet die Vorschrift<br />
zudem Netzteile mit Schutzerdung<br />
(Schutzklasse 1) und nicht<br />
geerdete Netzteile zum Beispiel<br />
für Homecare-Anwendungen<br />
(Schutzklasse 2). Letztere erfordern<br />
eine umfangreiche Isolierung<br />
zwischen Primär- und Sekundärseite<br />
sowie eine aufwändigere<br />
EMV-Filterschaltung.<br />
Der Schutz von Patienten<br />
(Means of Patient Protection,<br />
MOPP) und Bedienpersonal<br />
(Means of Operator Protection,<br />
MOOP) steht in jedem Fall im Vordergrund.<br />
Wird ein medizinisches<br />
Gerät zum Beispiel zu Hause beim<br />
Patienten oder in der Arztpraxis<br />
beziehungsweise Klinik verwendet,<br />
schreibt die IEC60601-1-11<br />
ein Netzteil der Schutzklasse 2<br />
vor. Oft ist zudem ein besonders<br />
niedriger Ableitstrom von 100<br />
oder sogar nur 10 µA gefordert,<br />
der maximal über einen Patienten<br />
fließen darf.<br />
Je nachdem wo, in welchem<br />
Bereich und für welche medizinische<br />
Anwendung ein Netzteil<br />
zum Einsatz kommt, unterscheiden<br />
sich die Anforderungen –<br />
und damit der Aufwand für das<br />
Design-in. Entwickler sollten dies<br />
bereits bei der Planung berücksichtigen<br />
und einen ausführlichen<br />
Katalog für die Auswahlkriterien<br />
aufstellen. Dazu zählt beispielsweise<br />
auch die absolute Höhe<br />
des voraussichtlichen Einsatzortes:<br />
Daraus können sich erweiterte<br />
Anforderungen an Luft- und<br />
Kriechstrecken ergeben. Auch<br />
die Frage, ob das Produkt national<br />
oder international eingesetzt<br />
werden soll, ist von Bedeutung.<br />
58 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Stromversorgung<br />
Bild 2 und 3: Stärkstes und intelligentestes Mitglied der flexiblen, modularen Netzteile von ARTESYN ist die iMP-/iVS-Serie<br />
All dies zeigt: Auswahl oder Entwicklung<br />
eines geeigneten Netzteils<br />
für eine gegebene Anwendung<br />
ist komplexer, als es auf den<br />
ersten Blick scheint. Nicht zuletzt<br />
kann es vom Netzteil abhängen,<br />
ob auch das Endprodukt die erforderlichen<br />
regulatorischen Anforderungen<br />
erfüllt oder nicht.<br />
Maßgeschneidert:<br />
Modulare Netzteile<br />
Trotz der Vielfalt an Anbietern<br />
und Netzteilen finden Entwickler<br />
oft kein Standardnetzteil für ihr<br />
geplantes Endgerät, das sämtliche<br />
benötigten Anforderungen<br />
erfüllt. Das Design einer eigenen<br />
Stromversorgung ist jedoch<br />
teuer und liegt meist außerhalb der<br />
Kernkompetenzen des Systemherstellers.<br />
Was also tun?<br />
Auf Stromversorgungen spezialisierte<br />
Distributoren wie Fortec<br />
helfen mit ihrer umfassenden<br />
Expertise und einem umfangreichen<br />
Portfolio weiter. Das Unternehmen<br />
unterstützt Entwickler von<br />
der Beratung über die Vorauswahl<br />
geeigneter Produkte bis zum<br />
Design-In. Wenn tatsächlich kein<br />
Netzteil aus dem Standardlieferprogramm<br />
die geforderten Kriterien<br />
erfüllt, bietet Fortec die Möglichkeit,<br />
ein modulares Netzteil<br />
genau für die eigenen Anforderungen<br />
zusammenzustellen.<br />
MicroMP (µMP)<br />
Ein Beispiel ist die Netzteilfamilie<br />
MicroMP (µMP) von<br />
Artesyn. Sie liefert bei kompakten<br />
Abmessungen Ausgangsleistungen<br />
bis zu 1.800 W (Peak).<br />
Optimierte Lüfter und ihre intelligente<br />
Ansteuerung sorgen für<br />
eine an den Bedarf angepasste<br />
Kühlung. So sinkt der Geräuschpegel<br />
und die Wartungsintervalle<br />
verlängern sich.<br />
Die µMP-Serie lässt sich mithilfe<br />
ihrer digitalen Regelung an<br />
vielfältige Einsatzszenarien anpassen.<br />
In ihrer zweiten Generation<br />
verfügt sie über einen erweiterten<br />
Befehlssatz und lässt sich<br />
dadurch noch besser als bisher<br />
steuern. Neben dem Einstellbereich<br />
der Ausgangsspannung<br />
können unter anderem auch Kurvenlage<br />
und Verlauf der Steuerspannung<br />
an die Gegebenheiten<br />
des Zielsystems angepasst werden.<br />
Durch Kombination von 1-, 2-<br />
oder 3-spannigen Modulen können<br />
Entwickler bis zu 12 Ausgänge<br />
von 2 bis 60 V DC realisieren.<br />
Gleichzeitig ist das Netzteil<br />
so kompakt, dass es in Rackmodule<br />
mit nur 1 U passt. Module<br />
gleicher Ausgangspannung lassen<br />
sich zwecks Leistungssteigerung<br />
parallel betrieben. Auch<br />
kann der Systementwickler durch<br />
die serielle Zusammenschaltung<br />
der Module Ausgangsspannungen<br />
von weit über 60 V DC erzeugen.<br />
1.200 W starke Medium<br />
Power Serie<br />
Die bis zu 1.200 W starke<br />
Medium Power Serie (MP) liefert<br />
sogar bis zu 21 Ausgangsspannungen.<br />
Auch sie verfügt über<br />
umfangreiche Steuer- und Kontrollfunktionen.<br />
Für Hilfsspannungen<br />
mit nur geringem Leistungsbedarf<br />
gibt es dreispannige Sekundärmodule,<br />
die nur einen Steckplatz<br />
belegen.<br />
iMP-/iVS-Serie<br />
Stärkstes und intelligentestes<br />
Mitglied der flexiblen, modularen<br />
Netzteile von Artesyn ist<br />
die iMP-/iVS-Serie: Ihre maximal<br />
4.920 W lassen sich auf bis<br />
zu 24 Ausgangsspannungen verteilen<br />
– das ermöglicht den Aufbau<br />
umfangreicher Schaltungen<br />
mit sehr variablem Spannungsbedarf.<br />
Ein 3-Phasen-Drehstromanschluss<br />
sorgt auf Wunsch für die<br />
nötige Leistungszufuhr. Umfangreiche<br />
Steuer- und Kontrollfunktionen<br />
lassen sich über den I²C-<br />
Busanschluss verwalten. Der<br />
Befehlssatz der iMP/iVS-Reihe<br />
gehört zu den umfangreichsten am<br />
Markt. Damit sind auch Regelfunktionen<br />
möglich, die in kleineren<br />
Produkten nicht zur Verfügung<br />
stehen. Trotzdem sind Netzteilmanagement<br />
und -überwachung<br />
auch hardwaremäßig über die<br />
Steuersignalpins auf Primär- und<br />
Sekundärseite möglich.<br />
Vielfältige<br />
Einsatzmöglichkeiten<br />
Dem Einsatz der µMP- bis hin<br />
zur iMP-Serie sind fast keine Grenzen<br />
gesetzt. Die flexiblen modularen<br />
Netzteile eignen sich besonders<br />
für Medizin- und Laborgeräte,<br />
Test- und Prüfsysteme sowie<br />
alle Anforderungen, in denen es<br />
auf Zuverlässigkeit und variable<br />
Systemgestaltung ankommt. Die<br />
Produkte sind sämtlich zertifiziert<br />
nach EN60950, microMP und iMP/<br />
iVS zusätzlich nach EN60601<br />
(2x MOPP).<br />
Wenn es schnell gehen<br />
muss<br />
Zeit ist ein rares Gut - nicht<br />
zuletzt in der Entwicklung technischer<br />
Produkte. Daher hat<br />
Fortec einen Express-Lieferservice<br />
aufgebaut: Aus der konzerneigenen<br />
UL-zertifizierten Fertigungstätte<br />
in Deutschland liefert<br />
der Distributor genau auf den Kundenbedarf<br />
ausgerichtete Expressmuster<br />
der microMP- und der MP-<br />
Serie. Die Muster werden nach<br />
Herstellerspezifikationen konfiguriert<br />
und getestet und sind dank<br />
vorausschauender Lagerplanung<br />
erheblich schneller verfügbar<br />
als auf herkömmlichem Wege.<br />
So erhalten Entwickler mit geringem<br />
Aufwand für nahezu jeden<br />
Leistungsbereich bis ca. 5.000 W<br />
eine genau für ihre Applikation<br />
passende Stromversorgung. Sie<br />
sparen sich Aufwand und Kosten<br />
für die Eigenentwicklung des Netzteils<br />
und können ihr Endprodukt<br />
schneller auf den Markt bringen.<br />
FORTEC Elektronik AG<br />
info@fortecag.de<br />
www.fortecag.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
59
Stromversorgung<br />
300-Watt-Schaltnetzteil:<br />
Mehr Leistung für die Medizin<br />
Stromversorgung für die Medizintechnik erfüllt<br />
auch die Energie-Einspar-Richtlinien<br />
Die neue Netzteilfamile<br />
CFM300M von Cincon (Vertrieb:<br />
Fortec AG) überzeugt durch ihre<br />
hohe Leistungsdichte: Trotz ihrer<br />
sehr kompakten Abmessungen<br />
von ca. 127 x 76 x 35 mm liefern<br />
die Modelle bis zu 300 Watt Ausgangsleitung.<br />
Die Netzteile erfüllen alle international<br />
geltenden Zulassungen<br />
für die Medizintechnik. Eine<br />
Sicherheitsisolation nach dem<br />
Sicherheitsstandard 2x MOPP<br />
für Patientenkontakt (Means Of<br />
Patient Protection) sind ebenso<br />
selbstverständlich wie das Einhalten<br />
der Grenzwerte für abgestrahlte<br />
und abgeleitete Funkstörungen<br />
nach EN55022, Kurve B.<br />
Die Produkte verarbeiten<br />
Eingangsspannungen von 90<br />
- 264 V AC und liefern 12, 24, 36<br />
oder 48 V DC . Ihr hoher Wirkungsgrad<br />
von bis zu 94 Prozent erlaubt<br />
einen weiten Arbeitstemperaturbereich<br />
von -40 bis +80 °C (mit<br />
Derating). Eine 5-V-Hilfsspannung<br />
stellen die Netzteile ebenso<br />
bereit wie einen 12-V-Ausgang<br />
für den direkten Anschluss eines<br />
Lüfters zur Kühlung. Im Leerlauf<br />
verbraucht das energieeffiziente<br />
Netzteil weniger als 0,3 Watt. Aufgrund<br />
des hochwertigen Schaltungsdesigns<br />
liegt der Ableitstrom<br />
bei unter 300 µA.<br />
Für die nötige Sicherheit beim<br />
Betrieb sorgen zuverlässige<br />
Schutzschaltungen: So sind<br />
die Netzteile dauerkurzschlussfest<br />
und gegen Übertemperatur<br />
geschützt. Überspannungen und<br />
Überströme am Ausgang werden<br />
ebenfalls sicher verhindert.<br />
Das Netzteil verfügt über Fern-<br />
An/Abschaltung, die Ausgangsspannung<br />
kann im Bereich von<br />
±5% feinjustiert werden. Optional<br />
ist eine U-Winkel-Variante<br />
mit Abdeckung erhältlich. Da das<br />
Gehäuse hier als zusätzlicher<br />
Kühlkörper ausgelegt ist, ist eine<br />
noch höhere Belastung im Konvektionsbetrieb<br />
möglich.<br />
FORTEC Elektronik AG<br />
www.fortecag.de<br />
Für Anwendungen in der<br />
Medizintechnik hat Mean Well<br />
die Stromversorgungen der<br />
Baureihe GSM160B entwickelt.<br />
Mit einer Ausgangsleistung bis<br />
160 W komplettiert das Gerät<br />
die Produktfamilie GSM, die<br />
damit das gesamte Leistungsspektrum<br />
von 6 bis 220 W<br />
lückenlos abdeckt. Erhältlich<br />
ist das Modell über den Distributor<br />
Emtron electronic.<br />
Die Technik erfüllt die Standards,<br />
die für medizintechnische<br />
Geräte, auch im häuslichen<br />
Umfeld gelten müssen. Mit 2x<br />
MOPP Level und einem außerordentlich<br />
niedrigen Kriechstrom<br />
von weniger als 100 Mikroampere<br />
erfüllt das GSM160B<br />
darüber hinaus auch die strengen<br />
internationalen Anforderungen<br />
für Medizingeräte mit<br />
direktem Patientenkontakt der<br />
Neue Kataloge für Stromversorgungen<br />
Als Stromversorgungs-Distributor<br />
setzt Emtron auf Qualität<br />
und Individualität am Markt der<br />
Stromversorgungen. Das Produktspektrum<br />
reicht von Hutschienennetzgeräten<br />
für den<br />
industriellen Einsatz über Open-<br />
Framelösungen und Module<br />
für die Medizintechnik bis zu<br />
einer Vielzahl von Stromversorgungslösungen<br />
für die LED-<br />
Beleuchtungstechnik. Ab sofort<br />
sind bei Emtron Electronic zwei<br />
neue, umfangreiche Stromversorgungskataloge<br />
des Herstellers<br />
Mean Well verfügbar. Zum<br />
einen der neue Katalog für<br />
Standard-Industrie-Stromversorgungen.<br />
Zum anderen, aufgrund<br />
der rasanten Entwicklungen<br />
im LED-Beleuchtungsmarkt,<br />
der Spezial-Katalog für<br />
LED-Stromversorgungen - entweder<br />
als Hardcopy per Post<br />
oder zum direkten Download<br />
auf www.emtron.de. Bei diesem<br />
Komplettangebot des Herstellers<br />
bleibt kein Wunsch offen.<br />
Auf zusammen nunmehr fast<br />
Klasse BF. Aufgrund der Einhaltung<br />
der aktuellen Energiespar-Richtlinien<br />
der USA (EISA<br />
2007 / DoE Level VI) und der EU<br />
(ErP / CoC Version 5) erweist<br />
es sich als ideale Stromversorgung<br />
für alle medizintechnischen<br />
Geräte, bei denen es<br />
auf einen niedrigen Kriechstrom<br />
und/oder eine niedrige Leerlauf-<br />
Leistungsaufnahme ankommt.<br />
Beispiele sind mobile Workstations<br />
im Klinikeinsatz, elektrisch<br />
verstellbare Krankenhausbetten,<br />
tragbare Sauerstoffkonzentratoren<br />
oder Geräte für Labor,<br />
sowie biomedizinische Tests<br />
und Untersuchungen.<br />
EMTRON electronic<br />
GmbH<br />
info@emtron.de<br />
www.emtron.de<br />
200 Seiten werden alle Arten<br />
und Varianten der Einsatzgebiete<br />
für Stromversorgungen<br />
detailliert und übersichtlich dargestellt.<br />
Die Kataloge kommen<br />
auf Wunsch kostenfrei ins Haus<br />
oder können auf der Website von<br />
Emtron heruntergeladen werden.<br />
Darüber hinaus bietet Emtron<br />
electronic weiterhin gerne detaillierte<br />
technische Beratung zu<br />
den einzelnen Produkten.<br />
EMTRON electronic<br />
GmbH<br />
info@emtron.de<br />
www.emtron.de<br />
60 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Stromversorgung<br />
Modulare Netzteilserie ohne Lüfter für Medical & ITE<br />
Günter Power Supplies hat<br />
die ersten konvektionsgekühlten,<br />
modularen Netzteile im Portfolio.<br />
Die „CoolX-600 Serie“ von Excelsys<br />
ist die Neuentwicklung einer<br />
individuell konfigurierbaren Stromversorgung<br />
mit echter 600 W Konvektions-Ausgangsleistung<br />
ohne<br />
zusätzliche Kühlplatte.<br />
Das Grundgerät (CoolPac) mit<br />
aktiver PFC ist für Eingangsspannungen<br />
von 85 - 264 V AC / 47 -<br />
440 Hz für Internationale- und<br />
Bordstromnetze ausgelegt. Bei<br />
der Entwicklung wurde auch der<br />
Betrieb an mobilen Netzten (z. B.<br />
Notstromaggregate) berücksichtigt,<br />
hier werden Überspannungen bis<br />
300 V für 5 Sekunden und 4 kV<br />
Surge Impulse abgefangen. Das<br />
CoolPac verfügt über einen 24 W<br />
Standby-Ausgang mit wahlweise<br />
5 oder 12-Volt-Ausgang und bietet<br />
Platz für vier galvanisch getrennte<br />
Ausgangsmodule mit einer Trennspannung<br />
von 1850 V AC (4000 V AC<br />
Ultradünne, biegsame Batterie<br />
FLCB (FPC Type- LCB) ist<br />
die laut Hersteller weltweit<br />
erste und einzige Lithium-Batterie,<br />
die FCCL (Flexible Copper<br />
Clad Laminate) von FPC (Flexible<br />
Printed Circuit) als Substrat<br />
und Stromabnehmer verwendet.<br />
Die FLCB ist eine ultra-dünne<br />
Batterie, die gerne auch als<br />
„Papier-Batterie“ bezeichnet<br />
wird, was ihre Eigenschaften<br />
bezüglich der Biegsamkeit<br />
beschreibt, aber nicht auf ihr<br />
Material schließen lässt. Sie<br />
ist 0,38 mm dünn und flexibel<br />
biegbar, d.h. sie lässt sich biegen<br />
und rollen ohne dass ihre<br />
einzelnen Zellen dabei brechen.<br />
Die dadurch entstehenden Formen<br />
eröffnen zahllose Möglichkeiten<br />
beim Design und benötigen<br />
nur wenig Platz. Dank<br />
der Dynamik kann die Batterie<br />
auch in biegsamen Geräten<br />
Eingang/Ausgang). Die einzelnen<br />
Module können im Spannungsbereich<br />
von 2,5 bis 58 Volt manuell,<br />
analog oder digital eingestellt werden.<br />
Die digitale Kommunikation<br />
über PMBus ermöglicht einen flexiblen,<br />
feldkonfigurierbaren Plugand-Play-Einsatz<br />
mit Überwachungs-<br />
und Steuermöglichkeiten.<br />
Weiter wichtige Merkmale,<br />
nicht nur für den Medizinbereich,<br />
eingesetzt werden. Besonders<br />
geeignet ist sie für Wearables,<br />
intelligente Uhren und Armbänder,<br />
Medizintextilien und Smart<br />
Clothes, Smart Glasses, Pflaster<br />
mit Temperaturfühler, Medizinische<br />
Instrumente, GPS, Tracking-Sensoren<br />
und Tags zum<br />
Verfolgen der Temperatur. Sie<br />
findet sich auch in den Chipkarten<br />
flexibler Displays und<br />
funktionalen Chipkarten.<br />
Ein weiterer Pluspunkt sind<br />
die hohen Sicherheits- und<br />
Funktionsstandards. Die FLCB-<br />
Batterie ist sehr robust und kann<br />
heiße Temperaturen vertragen.<br />
Deshalb eignet sie sich auch für<br />
IoT-Applikationen.<br />
Karl Kruse<br />
GmbH & Co KG<br />
www.kruse.de<br />
sind zwei Netzsicherungen, ein<br />
hoher Wirkungsgrad (>93%), hohe<br />
Zuverlässigkeit (MTBF >400.000<br />
Stunden), niedriger Erdableitstom<br />
Bedienen und Visualisieren<br />
Intelligente Displays in der<br />
Medizintechnik<br />
Grafisches User-Interface schnell und einfach entwickeln, simulieren sowie integrieren<br />
Eine intuitive und ergonomische<br />
Bedienung über eine grafische<br />
Benutzerschnittstelle mit Touchscreen<br />
stellt auch in der Medizintechnik<br />
ein entscheidendes Verkaufsargument<br />
dar. Mit den Intelligenten<br />
Displays von demmel products<br />
lassen sich anspruchsvolle<br />
medizintechnische Geräte auch<br />
in kleinen oder mittleren Stückzahlen<br />
wirtschaftlich entwickeln<br />
und auf den Markt bringen.<br />
Bei der Entwicklung elektronischer<br />
Geräte für die Medizintechnik<br />
gilt es eine Vielzahl von<br />
Normen und Vorschriften wie<br />
die EN 60601-Normenreihe zu<br />
berücksichtigen. Je nach Einsatzgebiet<br />
kommen noch weitere<br />
anwendungsspezifische Normen<br />
hinzu. Die Integration eines<br />
einfachen Displays als Mensch-<br />
Maschine-Schnittstelle (HMI =<br />
Human Machine Interface) ist mit<br />
einem erheblichen Aufwand für<br />
die Entwicklung entsprechender<br />
Hard- und Software der Ansteuerungselektronik<br />
verbunden. Für<br />
diese Aufgaben ist bei den Entwicklern<br />
umfangreiches Knowhow<br />
erforderlich.<br />
Je kleiner die Stückzahlen für<br />
ein medizintechnisches Gerät<br />
Autor:<br />
Wolfgang Aichberger,<br />
Marketing und Sales,<br />
demmel products<br />
Lösung aus einem Guss: Management-Software und iLCD-<br />
Panel (Quelle: demmel products gmbh)<br />
sind, desto größer ist der Einfluss<br />
der Entwicklungskosten<br />
auf den Endpreis des Produkts.<br />
Hier helfen intelligente Displays<br />
mit ihren Funktionen und Schnittstellen<br />
entscheidend, den Entwicklungsaufwand<br />
zu begrenzen und<br />
kalkulierbar zu machen. Entwickler<br />
können damit den Fokus auf<br />
das anwendungs- und normengerechte<br />
Design richten, anstatt<br />
sich der Integration der Displays<br />
auf der Elektronik- und Softwareebene<br />
widmen zu müssen. Nicht<br />
nur Kosten und Komplexität werden<br />
damit gesenkt, sondern auch<br />
die Produkteinführungszeiten.<br />
Die intelligente<br />
Alternative<br />
Die von demmel products entwickelten<br />
intelligenten Displays<br />
enthalten alle für die Ansteuerung<br />
eines Displays notwendigen<br />
Komponenten direkt auf<br />
dem Panel. Ein solches iLCD<br />
wird nicht mehr auf Pixelebene<br />
angesprochen, sondern über<br />
parametrierbare High-Level-Kommandos.<br />
Damit müssen auch<br />
bei komplexen Screen-Layouts<br />
nur wenige Bytes von der Applikation<br />
an das Display gesendet<br />
werden. Die Kommunikation mit<br />
dem intelligenten Display über<br />
eine der eingebauten Schnittstellen<br />
ist deutlich einfacher als eine<br />
direkte Ansteuerung eines Standard-LCDs<br />
und benötigt wesentlich<br />
weniger Rechenleistung. Die<br />
Ansteuerung eines iLCDs kann<br />
auch ein einfacher Low-Cost-<br />
Mikrocontroller übernehmen. Die<br />
Anbindung erfolgt beispielsweise<br />
über RS232, USB, I²C oder SPI,<br />
optional ist die Ansteuerung über<br />
TCP/IP möglich.<br />
Ohne Betriebssystem zur<br />
robusteren Lösung<br />
Intelligente Displays sind eine<br />
Alternative bei kritischen Anwendungen<br />
in der Medizintechnik wie<br />
auch in der Industrie. Ebenso wie<br />
bei heiklen Produktionsprozessen<br />
darf ein User-Interface beispielsweise<br />
bei lebenserhaltenden Maßnahmen<br />
nicht abstürzen. Der Eingriff<br />
in einen laufenden Prozess<br />
muss zu jedem Zeitpunkt sichergestellt<br />
sein. Dass auf den iLCDs<br />
kein Betriebssystem, sondern eine<br />
stabile Firmware auf einem Controller<br />
läuft, schließt eine mögliche<br />
Fehlerquelle aus. Darüber<br />
hinaus wird keinerlei Bootzeit<br />
benötigt. Die volle Funktionalität<br />
steht unmittelbar nach dem Ein-<br />
Mit dem iLCD Simulator lassen sich Anwendungen in jeder<br />
Projektphase ohne Zusatzaufwand evaluieren. (Quelle:<br />
demmel products gmbh)<br />
62 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Bedienen und Visualisieren<br />
In- / Exsufflator mit resistivem Touch-Display<br />
(Quelle: RESPITEC GmbH)<br />
schalten der Stromversorgung zur<br />
Verfügung. Die daraus resultierende<br />
Robustheit wird selbst den<br />
extrem kritischen Anforderungen<br />
aus der Medizintechnik gerecht.<br />
Neben der Zuverlässigkeit ist<br />
die Langzeitverfügbarkeit ein<br />
weiterer wichtiger Aspekt bei der<br />
Verwendung in der Medizintechnik.<br />
Die Dauer der Produktzyklen<br />
liegt im Investitionsgüterbereich<br />
– so auch in der Medizintechnik –<br />
in der Größenordnung von mehreren<br />
Jahren. Dem entsprechend<br />
wählt der Hersteller als zuverlässiger<br />
Partner der Industrie die<br />
Komponenten aus.<br />
Resistiv oder kapazitiv<br />
steuerbar<br />
Ein HMI visualisiert Zustände<br />
und bietet die Möglichkeit, aktiv<br />
in Vorgänge einzugreifen. Diese<br />
Interaktion ist bei iLCDs mittels<br />
resistivem und – bei ausgewählten<br />
Modellen – kapazitivem Multitouchpanel<br />
möglich. Die Varianten<br />
mit Projected Capacitive<br />
(PCAP) Touch-Technologie sind<br />
überall dort interessant, wo häufiges<br />
Reinigen und Desinfizieren<br />
erforderlich ist und wo aus hygienischen<br />
Gründen glatte Oberflächen<br />
erwünscht sind. Sie arbeiten<br />
mit Kapazitätsänderungen und<br />
können daher hinter Glas verschiedener<br />
Dicke verbaut werden.<br />
Um die optimale Bedienbarkeit<br />
zu gewährleisten, stellen<br />
die kapazitiven iLCDs Touchpanel-Parameter<br />
bereit, mit Hilfe<br />
derer die konkrete Einbausituation<br />
mit den jeweiligen kapazitiven<br />
Kopplungen berücksichtigt<br />
wird. Das intelligente Display<br />
kann mit dem Frontglas auch mit<br />
Hilfe von Optical Bonding fix verklebt<br />
werden. Optical Bonding ist<br />
ein Verfahren, bei dem Display,<br />
Touchpanel und Frontglas mit<br />
einem speziellen Kleber vollflächig<br />
verklebt werden. Der Kleber<br />
hat den gleichen Brechungsindex<br />
wie Glas, wodurch eine hervorragende<br />
optische Darstellung der<br />
Displayinhalte erzielt wird. Neben<br />
den sehr guten optischen Eigenschaften<br />
ermöglicht das Optical<br />
Bonding extrem robuste Konstruktionen<br />
für Anwendungen auch im<br />
öffentlichen Bereich. Individuelle<br />
Kundenwünsche wie die Verwendung<br />
eines Antiglare-Frontglases<br />
oder die farbige Bedruckung der<br />
Glasränder werden dabei berücksichtigt.<br />
Die Verwendung resistiver<br />
Touchpanels ist in der Medizintechnik<br />
ebenso möglich und üblich.<br />
Deren Oberfläche besteht aus<br />
einer Kunststofffolie, weswegen<br />
hier auf die Auswahl der Reinigungs-<br />
und Desinfektionsmittel<br />
geachtet werden muss. Üblicherweise<br />
werden Mittel mit Ethanol<br />
empfohlen. Wird über das eingebaute<br />
Touchdisplay und die<br />
angrenzende Geräteoberfläche<br />
noch eine Polyesterfolie montiert,<br />
können auch Reiniger auf<br />
Basis von Isopropanol oder Peroxid<br />
verwendet werden.<br />
CPAP-Treiber für die Neonatologie im klinischen Einsatz (Quelle: medin GmbH)<br />
Features sind<br />
Auswahlkriterium<br />
Charakteristisch für intelligente<br />
Displays sind neben der Touchpanel-Unterstützung<br />
ihr Controller<br />
und der On-Board-Speicher. Die<br />
übrigen Displaymerkmale sind<br />
ebenso wie die darauf aufbauenden<br />
Features herstellerspezifisch<br />
sehr unterschiedlich. Sie bestimmen<br />
den Nutzen für die individuell<br />
angestrebte Lösung und lassen<br />
die fachliche Expertise des<br />
Herstellers erkennen.<br />
Alle iLCDs von demmel products<br />
haben einen schnellen Controller,<br />
und mehr als ausreichend<br />
große Flash- und RAM-Speicher<br />
im Panel integriert. Es können<br />
beliebige Fonts gespeichert<br />
werden. Dank Unicode werden<br />
selbst nicht-lateinische Sprachen<br />
und Schriften unterstützt. In Verbindung<br />
mit Textbausteinen vereinfachen<br />
Unicode-Zeichensätze<br />
den internationalen Einsatz von<br />
Geräten erheblich. Hochwertige<br />
grafische Darstellungen werden<br />
mit Hilfe vielfältig parametrierbarer<br />
Screen-Design-Befehle<br />
und in das Flash-Memory des<br />
Panels übertragene Grafikdateien<br />
erzeugt. Komplexe Screen-Layouts,<br />
die auch Viewports und multiple<br />
Screens beinhalten können,<br />
werden bandbreitenschonend mittels<br />
eines Befehls oder Makroaufrufs<br />
dargestellt. Ein schlanker<br />
Formfaktor hilft beim Design<br />
und bei der Montage in beengten<br />
Verhältnissen. Das gilt sowohl für<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
63
Bedienen und Visualisieren<br />
die Touchdisplays mit resistivem<br />
als auch mit kapazitivem Touch –<br />
ihre Bautiefe ist nur wenig größer<br />
als das Display selbst.<br />
Management-Software<br />
mit Simulation<br />
Zur Projektierung gehört eine<br />
passende Management-Software<br />
im aktuellen Windows-Layout,<br />
die eine intuitive Handhabung<br />
ermöglicht. Mit der lizenzfreien<br />
IDE lassen sich alle Panels aus<br />
der iLCD-Produktlinie einrichten,<br />
konfigurieren, programmieren<br />
und testen. Zahlreiche Hilfefunktionen<br />
unterstützen die Entwicklung,<br />
sodass innerhalb kürzester<br />
Zeit Displayprojekte erstellt<br />
werden können. Command Listing,<br />
Parameter Completion und Syntax<br />
Checking/Highlighting helfen<br />
direkt beim Erstellen des Projekts.<br />
Wird die Maus über ein Kommando<br />
bewegt, öffnet sich ein<br />
Tooltip mit einer kompakten Syntaxbeschreibung.<br />
Außerdem öffnet<br />
die Auto-Help-Funktion dann<br />
ein zusätzliches Hilfe-Fenster mit<br />
einer ausführlichen Beschreibung.<br />
Die automatischen Hilfefunktionen<br />
sind abschaltbar.<br />
Das HMI wird oftmals gemeinsam<br />
mit Benutzergruppen entwickelt,<br />
damit die optimale Usability<br />
gewährleistet ist. Unterstützt werden<br />
die Projektbeteiligten durch<br />
den in die Entwicklungsumgebung<br />
integrierten Simulator. Für<br />
die Simulation sind keinerlei Vorkehrungen<br />
zu treffen. Ein Projekt,<br />
das im Simulator läuft, kann<br />
unverändert in die iLCD-Hardware<br />
geladen werden und umgekehrt.<br />
Damit lässt sich das User-Interface<br />
noch vor Vorhandensein der<br />
ersten Hardware-Prototypen evaluieren<br />
und kann später als Projekt<br />
in die Displays übertragen werden.<br />
So lassen sich Entwicklungsstrategien<br />
realisieren, die gleichzeitig<br />
„bessere“ User-Interfaces hervorbringen<br />
und Produkteinführungszeiten<br />
verkürzen.<br />
Sicher zur Anzeige gebracht<br />
Individuell entwickelte und gefertigte Anzeigesysteme<br />
von Griessbach werden exakt auf die<br />
spezifischen Anwendungsbedingungen u. a. in der<br />
Labor- und Medizintechnik oder dem Maschinenund<br />
Gerätebau abgestimmt. Die je nach Umgebungshelligkeit<br />
angepassten Geräte unterstützen<br />
die visuelle Bedienerführung zum sicheren<br />
Betrieb von Maschinen und Anlagen. Moderne<br />
LED- oder Display-Baugruppen signalisieren<br />
zuverlässig den aktuellen Maschinenstatus oder<br />
zeigen beispielsweise Füllstände an. Durch flächige<br />
Leuchtfelder und farblich variabel gestaltbare<br />
Segmente ist für eine präzise Beleuchtung<br />
der Anzeigenfläche gesorgt, die mit Hilfe<br />
der Punkt-Matrix und der TFT-Anzeige sowohl<br />
Symbole als auch bewegte Bilder abbilden kann.<br />
Griessbach GmbH, www.griessbach.de<br />
Die derzeit gut 250 im iLCD-<br />
Controller implementierten Befehle<br />
sind in Gruppen gegliedert und<br />
logisch aufgebaut, wodurch der<br />
Entwickler rasch einen Überblick<br />
über die Befehlsarten und<br />
deren Möglichkeiten bekommt.<br />
Die mitgelieferten Beispielprojekte<br />
demonstrieren die verschiedenen<br />
Features, liefern Design-<br />
Ideen und können bei Bedarf ins<br />
Projekt übernommen werden.<br />
demmel products gmbh<br />
www.demmel.com<br />
Hi-Rel Business • Power Supplies • Obsolescence-Lösungen • Distribution<br />
Firmenausrichtung:<br />
Die KAMAKA Electronic Bauelemente<br />
Vertriebs GmbH aus Aalen<br />
wurde 1992 gegründet und ist ein<br />
international tätiger Vertragsdistributor<br />
für beratungsintensive Produkte.<br />
Wir sind einer der führenden<br />
Spezialdistributoren im Aerospace &<br />
Defence Bereich. Applikations- und<br />
Entwicklungsingenieure mit einem<br />
umfassenden Know-How im proaktiven<br />
Obsolescence Management<br />
unterstützen den Kunden von der<br />
Produktentwicklung bis zum Ersatzteilbedarf.<br />
Die Qualität der Produkte<br />
und die technische Kompetenz geben<br />
den Ausschlag für eine langjährige<br />
Partnerschaft.<br />
Produktportfolio:<br />
Aircraft-, Military & Defence-, Space<br />
Parts, Aktive, Passive & Diskrete-Bauteile,<br />
elektromechanische Relais, TVS-<br />
Dioden, Super Capacitors, Power Supplies,<br />
Transformatoren, Power und RF<br />
Induktivitäten, Quarzoszillatoren, Single,<br />
Dual, Triple DC/DC Konverter 0,25<br />
- 2.100 W, Electric Vehicle DC/DC Konverter<br />
bis zu 450 W, AC/DC Power Supply<br />
Charger bis zu 1200 W, Hermetisch<br />
dichte Rad-hard Power MOSFETs, Single,<br />
Dual, Triple Rad-hard DC/DC Konverter,<br />
High Temperature Produkte, Super<br />
Cap UPS System Produkte, VME Bus<br />
AC/DC und DC/DC Konverter bis zu<br />
250 W, IFEC In Flight Entertainment<br />
und Communication Produkte für zivile<br />
Flugzeuge, Railway Full Brick DC/DC<br />
Konverter, Resolver Produkte, Thyristor<br />
Surge Suppressors, HiRel Optokoppler,<br />
Thyristor Module, Power Dioden Module,<br />
Dünn- und Dickfilm Chip Widerstände,<br />
Character & Graphic LCD Displays, Programmieradapter,<br />
ASIC/ FPGA Adapter,<br />
IoT Produkte, Batterien, Batterielösungen<br />
Geschäftsbereiche:<br />
• Distribution<br />
• Power Supplies<br />
• Aerospace & Defence<br />
• Obsolescence Solutions<br />
Dienstleistungen:<br />
Applikationsunterstützung, Obsolescence<br />
Solution Provider, Langzeitlagerung,<br />
Sicherheitslager, Packaging<br />
Solutions, Components Upscreening,<br />
Logistikkonzepte<br />
Präsenz:<br />
Deutschland, Österreich, Schweiz,<br />
Dänemark, Niederlande, Belgien,<br />
Luxemburg, Tschechien, Ungarn, Polen<br />
Zielmärkte:<br />
Luft- und Raumfahrt Industrie, Militär-,<br />
Industrieelektronik, Automatisierungs-,<br />
Medizin-, Mess-, Steuer-,<br />
Regel-, Solar-, Bahntechnik, High<br />
Temperature Applikationen<br />
Qualitätsmanagement:<br />
DIN EN 9120:2009 äquivalent zu<br />
AS9120 und SJAC9120, EN ISO<br />
9001:2008,ESD DIN EN 61340-5-1<br />
KAMAKA Electronic Bauelemente Vertriebs GmbH<br />
Ulmer Str. 130 • 73431 Aalen • Telefon +49 7361-9662-0 • Fax +49 7361-9662-29<br />
info@kamaka.de • www.kamaka.de<br />
64 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Bedienen und Visualisieren<br />
24-Zoll-Industriemonitor (60,9 cm) für Schwenkarm-Montage<br />
Distronik ergänzt sein Portfolio<br />
der Monitore mit VESA Aufnahme<br />
um ein Gerät mit 24 Zoll Bilddiagonale.<br />
Serienmäßig wird der Monitor<br />
mit einem robusten Metallgehäuse<br />
und einer entspiegelten<br />
Glasschutzscheibe ausgestattet,<br />
erhältlich auch in der Touchscreen<br />
Variante in der 5-Draht Resistiv-<br />
Technologie. Auf der Rückseite<br />
befindet sich ein Anschluss nach<br />
VESA Norm 100 zur Befestigung<br />
am Schwenk arm oder Standfuß.<br />
Die optischen Werte können sich<br />
sehen lassen. Das Gerät der Basic<br />
Line mit einem MVA-Display von<br />
178° horizontal/vertikal, einer Full-<br />
HD-Auflösung und einer Helligkeit<br />
von 300 cd/m² steht für eine brillante<br />
Bilddarstellung. Die Außen-<br />
Abmessungen betragen 620 x<br />
387 mm bei minimaler Bautiefe<br />
von 55 cm. Die Leistungsaufnahme<br />
von 33 W ist sehr gering.<br />
Die hochwertigen 24 Zoll<br />
Industrie-Anzeigeeinheiten mit<br />
VESA-Montage eignen sich für<br />
ein breites Einsatzspektrum, wie<br />
z. B. im industriellen und medizinischen<br />
Bereich, sind „Made in<br />
Germany“, haben kurze Lieferzeiten,<br />
sind langfristig verfügbar<br />
und es besteht die Möglichkeit,<br />
eine RAL Farbe nach Wunsch<br />
auszuwählen.<br />
Weitere Produktinformationen<br />
stehen unter: https://www.<br />
distronik.de/industriemonitor/<br />
24-vesa-monitore.html zur Verfügung.<br />
Distronik GmbH<br />
www.distronik.de<br />
Grafikdisplay mit einfacher Programmierung<br />
„Ein Bild sagt mehr als tausend<br />
Worte“: gemäß diesem<br />
Grundsatz werden immer häufiger<br />
Grafikdisplays in Bereichen<br />
eingesetzt, wo bislang alphanumerische<br />
Anzeige tafeln über<br />
Maschinenzustände und Messergebnisse<br />
Auskunft gaben. Auf<br />
einfachste Weise lassen<br />
sich damit Schriften und<br />
Grafiken gemeinsam auf<br />
einem Bildschirm darstellen.<br />
Die Produktfamilie EA<br />
eDIP128-6 von Electronic<br />
Assembly tritt jetzt<br />
die Nachfolge der Textdisplays<br />
an. Buchstaben,<br />
Zahlen und Sonderzeichen<br />
können jetzt in verschiedenen<br />
Schriftarten<br />
und Schriftgrößen dargestellt<br />
werden. Zusätzlich<br />
lassen sich Grafiken<br />
und Icons einbinden.<br />
Das alles erfolgt mithilfe einfacher<br />
Zeichenfunk tionen ohne<br />
aufwändige Grafikprogrammierung.<br />
Die Texte und Bilder werden<br />
entweder in einem eingebauten<br />
Speicher vorgehalten<br />
oder zur Laufzeit übertragen.<br />
Optional lassen sich die Displays<br />
mit einem Touch-Panel<br />
kombinieren. So lassen sich im<br />
Handumdrehen komfortable<br />
Mensch-Maschine-Schnittstellen<br />
erzeugen und sonstige Bedienelemente<br />
wie Taster und Schalter<br />
einsparen. Mit ihrer Lebensdauer<br />
von 100.000 Betriebsstunden<br />
sind die Displays der Familie<br />
EA eDIP128-6 ideal geeignet<br />
für anspruchsvolle Anwendungen<br />
in Industrie- und Medizintechnik.<br />
Electronic Assembly<br />
GmbH<br />
www.lcd-module.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
65
Bedienen und Visualisieren<br />
Modular konzipierte Monitore für individuelle und flexible OEM-Lösungen<br />
in medizinischen und industriellen Anwendungen<br />
Das Canvys 21,5 Zoll der True<br />
Flat S Modellreihe wird im Rahmen<br />
des „Innovationspreis-IT“<br />
durch die Expertenjury der Interessengemeinschaft<br />
„Initiative Mittelstand“<br />
mit dem Prädikat „BEST<br />
OF“ in der Kategorie Hardware<br />
ausgezeichnet. Folgende Fakten<br />
überzeugten die unabhängige<br />
Expertenjury bestehend aus<br />
Professoren, Wissenschaftlern,<br />
Branchenvertretern und Fachjournalisten:<br />
Mit der True Flat S Serie hat<br />
Canvys ein Lösungskonzept für<br />
Monitore entwickelt, welches<br />
seine Stärken in sehr vielen Branchen<br />
wie Medizintechnik und in<br />
der Industrie, z. B. Maschinenund<br />
Anlagenbau ausspielt. Die<br />
Entwicklung ähnelt dem Plattformgedanken<br />
im Automobilbau:<br />
Unterschiedliche Komponenten<br />
können je nach individueller<br />
Anforderung des Kunden modular<br />
zusammengestellt werden.<br />
Es stehen verschiedene Touchscreens,<br />
Displayvarianten, Controller<br />
und PC-Lösungen zur Verfügung,<br />
um für den Kunden ein<br />
maßgeschneidertes Display anzufertigen,<br />
welches höchstintegriert<br />
in dessen Anwendung bzw. Produkt<br />
eingebunden ist.<br />
Der konkrete Nutzen der<br />
Canvys True Flat S Monitore liegt<br />
darin, dass kundenspezifische<br />
Lösungen schon im kleineren bis<br />
mittleren Stückzahlenbereich (ab<br />
100 Stück) realisierbar sind.<br />
Mit der True Flat S Serie haben<br />
daher kleinere und mittelständische<br />
Kunden eine bezahlbare<br />
Möglichkeit, moderne Anzeigeeinheiten<br />
in ihre eigenen innovativen<br />
Industriedesigns einzubinden.<br />
Einsatzbereiche<br />
Die Canvys True Flat S Displays<br />
eignen sich besonders für<br />
Anwendungen wie Medizintechnik,<br />
Point of Sales, Point of Information<br />
bis hin zu Public Transportation<br />
(ÖPNV).<br />
Auf einer universellen Gehäusebasis<br />
beruhend hat der Kunde<br />
die Wahl für einen reinen Monitor<br />
oder eine intelligente All-in-One<br />
Lösung mit integriertem PC. Durch<br />
den eingesetzten Touchscreen<br />
ist eine Multitouch-Lösung auch<br />
mit Handschuhen auf industriellem<br />
Niveau umgesetzt. Die True<br />
Flat S Displays haben in „Form,<br />
Fit and Function“ lange Produktlaufzeiten<br />
von fünf bis zwölf Jahren.<br />
Dies bedeutet geringe Entwicklungskosten<br />
für das kundenindividuelle<br />
Engineering und bietet<br />
Kunden somit eine hohe Investitionssicherheit.<br />
Canvys<br />
www.canvys.com<br />
www.rell.com<br />
Langzeitverfügbare Industrie-Displays<br />
MSC Technologies bietet ein langzeitverfügbares Industrie-<br />
Display mit 25,7 cm Diagonale von Innolux an<br />
MSC Technologies hat sein<br />
Produktportfolio um das 25,7 cm<br />
(10,1“) große Display G101ICE-<br />
L01 von Innolux erweitert. Die<br />
robuste TFT LC-Anzeige ist für<br />
den Einsatz im rauen Industrieumfeld<br />
ausgelegt und arbeitet im<br />
erweiterten Temperaturbereich<br />
von -20…+65 °C. Die Anwendungsbereiche<br />
sind sehr universell<br />
und reichen von Automatisierungs-<br />
und HMI-Systemen<br />
über medizinische Geräte<br />
bis hin zu professionellen Infotainment-Systemen.<br />
Für zahlreiche<br />
Einsatzgebiete ist die vom<br />
Hersteller garantierte Langzeitverfügbarkeit<br />
des TFT-Displays<br />
von Bedeutung.<br />
Das G101ICE-L01 ist in IPS-<br />
Technologie (Normally Black)<br />
ausgeführt und zeichnet sich<br />
durch einen großen, symmetrischen<br />
Blickwinkel von 85 Grad<br />
(typisch) in alle Richtungen aus.<br />
Die Auflösung beträgt 1280 x<br />
800 Pixel (WXGA). Das Kontrastverhältnis<br />
liegt bei 800:1.<br />
Die Lebensdauer des LED Backlight<br />
ist von Innolux mit 50.000<br />
Stunden angegeben. Der LED-<br />
Treiber ist im Display integriert.<br />
Zur Ansteuerung ist eine 40 Pin<br />
LVDS-Schnittstelle (6 /8 Bit) vorhanden.<br />
Die aktive Fläche des<br />
G101ICE-L01 beträgt 216,96 x<br />
135,60 mm, die Abmessungen<br />
des LC-Moduls liegen bei 230,70<br />
x 152,55 x 6,7 mm. Die Oberfläche<br />
des Displays ist mit einem<br />
Anti-Glare-Coating und einem<br />
Hard Coating (3H) versehen.<br />
Das langzeitverfügbare Display<br />
und Kits zur Ansteuerung<br />
sind ab sofort von MSC Technologies<br />
erhältlich.<br />
MSC Technologies GmbH<br />
info@msc-technologies.eu<br />
www.msc-technologies.eu<br />
66 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Kommunikation<br />
All-Inclusive Wi-Fi Modul Wizard Gecko WGM110<br />
Die vielseitigen<br />
Hardwareschnittstellen des<br />
WGM110 ermöglichen den<br />
Anschluss von Peripherie<br />
und Sensoren.<br />
Bilder: Silicon Labs<br />
Das Wizard Gecko WGM110<br />
ist ein All-Inclusive Modul für<br />
IoT-Anwendungen mit exzellenter<br />
HF-Performance, niedrigem<br />
Energieverbrauch, Reichweiten<br />
bis 500 m und allen gängigen<br />
Wireless Security Funktionalitäten.<br />
Das Plug-and-Play-<br />
Wi-Fi-Modul enthält ein 2,4-GHz-<br />
/802.11b/g/n-Funksystem, eine<br />
Chipantenne, einen energieeffizienten<br />
EFM32-Gecko-Mikrocontroller,<br />
einen Embedded-Wi-Fi-<br />
Stack sowie mehrere Internetprotokolle<br />
wie TCP und UDP mit<br />
TLS-Sicherheit. Das Modul erfüllt<br />
die weltweiten Funkanforderungen<br />
nach CE, FCC und IC.<br />
Integration von Wi-Fi<br />
WGM110 ermöglicht die Integration<br />
von Wi-Fi in unterschiedlichste<br />
Anwendungen, sei es in<br />
industriell genutzten M2M-Systemen,<br />
bei Funksensoren, zur Fernsteuerung,<br />
für Connected Home-<br />
Produkte, in Automotive Infotainment<br />
Systems oder aber auch<br />
in Lagerlogistik, Telematik und<br />
eHealth Szenarien. Ebenso bietet<br />
sich der Wi-Fi-Markt für Wearables,<br />
Fitness- und Medical-Care<br />
Geräte an. Wi-Fi unterstützt schon<br />
jetzt via Laptop, Smartphone<br />
und Tablet die Vernetzung von<br />
unzähligen Dingen. Device-zu-<br />
Cloud- oder Device-zu-Device-<br />
Anbindung sind mit Wi-Fi selbstverständlich<br />
und das ohne eine<br />
komplexe Netzwerk-Infrastruktur.<br />
Kompakt und vielseitig<br />
Das WGM110 kann als Acess<br />
Point oder als Wi-Fi Client genutzt<br />
werden, damit wird die Verfügbarmachung<br />
für Anwendungen zum<br />
Kinderspiel. Das Wizard Gecko<br />
WGM110 fällt mit 14,4 x 21 x 2 mm<br />
in seiner LGA-Bauform klein aus.<br />
Zum Entwickeln und Hosten von<br />
Endanwendungen wird die Skriptsprache<br />
BGScript eingesetzt –<br />
eine externe MCU wird dazu nicht<br />
benötigt. Neben BGScript kann auf<br />
BG API zurückgegriffen werden,<br />
so dass ein externer Prozessor<br />
das WLAN-Modul steuern kann.<br />
Das vereinfacht die Komplexität<br />
von TCP/IP-Netzwerken und ermöglicht<br />
dem Host-Controller<br />
Anwendungsaufgaben zu bearbeiten.<br />
Für externe Microcontroller-Anbindung<br />
kann auf die Host-<br />
Schnittstelle des WGM110 zurückgegriffen<br />
werden. Das Modul ermöglicht<br />
einfache drahtlose lowcost<br />
& low-power TCP/IP-Anbindungen<br />
für serielle Applikationen<br />
und macht es gerade für IoT-Szenarien<br />
attraktiv. Darüber hinaus<br />
verfügt es über flexible Interfaces<br />
zur Unterstützung von diversen<br />
Peripherien und Sensoren. Der<br />
Hersteller Silicon Labs bietet<br />
zudem einen umfangreichen Support,<br />
um kundenspezifische IoT-<br />
Ideen in kürzester Zeit auf den<br />
Markt zu bringen.<br />
m2m Germany GmbH<br />
www.m2mgermany.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
67
Bildverarbeitung<br />
Echtzeitfähiges Optisches<br />
Tracking-System<br />
Hochpräzises Optisches Tracking System OTS ermöglicht verbesserte Rehabilitation nach einem Schlaganfall<br />
Weltweit erleiden jährlich etwa<br />
17 Millionen Menschen einen<br />
Schlaganfall. Bei ungefähr 80 Prozent<br />
der Patienten verbleibt im<br />
Anschluss eine Hemiparese, die<br />
halbseitige Lähmung der oberen<br />
oder unteren Extremitäten. Framos<br />
hat eine neuartige Anwendung<br />
entwickelt, die mit Hilfe<br />
von Stereo Computer Vision und<br />
einem Roboterarm zukünftig die<br />
Rehabilitationsmaßnahmen im<br />
Rahmen der Bewegungstherapie<br />
nach einem Schlaganfall verbessern<br />
kann.<br />
Eine der häufigsten Rehabilitationsmaßnahmen<br />
nach einem<br />
Schlaganfall ist die Spiegeltherapie,<br />
bei der versucht wird die<br />
Bewegungen der gesunden Körperseite<br />
auf die zu rehabilitierenden<br />
Körperteile der anderen<br />
Seite zu projizieren. Die Bewegungen<br />
werden repetitiv durchgeführt<br />
mit dem Ziel, dass anstelle<br />
der geschädigten Neuronen<br />
andere Bereiche des Gehirns<br />
die Motorikmuster erlernen und<br />
übernehmen. Durch diese Therapieform<br />
wird der Selbstrepa-<br />
Bildverarbeitung ist eine der Top-Technologien, die Innovation in der Medizintechnik<br />
ermöglicht: Framos Imaging Systems hat ein echtzeitfähiges Optisches Tracking-System<br />
(OTS) entwickelt, welches präzise Informationen über die Positionierung von Objekten im<br />
dreidimensionalen Raum liefert und neue Standards in Genauigkeit, Messstabilität und<br />
Handhabung setzt.<br />
raturmechanismus des Gehirns<br />
signifikant beschleunigt. Aktuelle<br />
Forschungsergebnisse zeigen,<br />
dass für eine schnellere Rehabilitation<br />
und eine bessere Heilungschance<br />
der Patient während<br />
der Therapie möglichst aktiv<br />
involviert werden sollte. Bisherige<br />
Systeme arbeiten jedoch meist<br />
induktiv in festen Bewegungsbahnen<br />
und berücksichtigen die<br />
natürlichen Bewegungen eines<br />
Menschen nur unzureichend. Entweder<br />
wird dem Patienten an die<br />
gelähmte Gliedmaße ein Exoskelett<br />
angelegt oder er trainiert an<br />
einem festgelegten Aufbau mit<br />
Joystickkontrolle.<br />
OTS Tracking System<br />
bindet Patienten aktiv ein<br />
Framos hat mit seiner Technologie<br />
des Optical Tracking<br />
Systems (OTS) eine Anwendung<br />
entwickelt, mit deren Hilfe die<br />
Spiegeltherapie mit natürlichen<br />
Bewegungen und unter aktiver<br />
Einbindung des Schlaganfallpatienten<br />
ermöglicht wird. Das OTS<br />
ist in der Lage, die Positionierung<br />
und Orientierung eines Objekts<br />
im dreidimensionalen Raum zu<br />
messen. Die gesunde Seite des<br />
Patienten wird dabei mit einem<br />
Kamerasystem überwacht und<br />
jede feinste Bewegung auf einen<br />
Roboterarm übertragen, der mit<br />
dem zu therapierenden Körperteil<br />
verbunden ist. Das Kamerasystem<br />
wird auf dem Roboterarm<br />
montiert und mitbewegt. „Am<br />
gesunden Gliedmaß befinden<br />
sich retroreflektive Marker, die<br />
vom Kamerasystem beob achtet<br />
werden. Sie werden sehr einfach<br />
platziert, indem man dem Patienten<br />
beispielsweise einen Ärmling<br />
überstreift, auf dem sich die<br />
Marker befinden“, erläutert Benjamin<br />
Busam, Forschungsingenieur<br />
bei Framos, der zusammen mit Dr.<br />
Simon Che’Rose, Head of Imaging<br />
Systems, das System entworfen<br />
hat.<br />
„Analog zum menschlichen<br />
Sehen können zwei Kameras Tiefe<br />
wahrnehmen und die genauen<br />
Positionen der angebrachten<br />
Marker bestimmen. Diese Informationen<br />
werden dazu verwendet<br />
um dem Roboterarm mitzuteilen,<br />
wie sich der gesunde Körperteil<br />
des Patienten bewegt. Damit<br />
wird selbst bei kleinsten Bewegungen<br />
die Position des Arms<br />
berechnet und auf den Roboterarm<br />
übertragen, der die Bewegungen<br />
des gesunden mit dem<br />
gelähmten Körperteil nachvollzieht.“<br />
Durch Repetition erlernt<br />
die vom Schlaganfall betroffene<br />
Gehirnhälfte die Bewegung neu.<br />
68 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Bildverarbeitung<br />
Das Kamerasystem wird auf dem Roboterarm montiert und<br />
mitbewegt<br />
Systemdetails<br />
Kern des Systems ist die von<br />
Framos entwickelte Algorithmik.<br />
Sie berechnet, wo und wie sich<br />
der Roboter bewegen muss, damit<br />
er in gleichem Abstand zum anderen<br />
Arm bleibt. Der Berechnungszyklus<br />
läuft mit einer Geschwindigkeit<br />
von 25 Hz und realisiert<br />
zusammen mit einer Systemlatenz<br />
von weniger als 320 Millisekunden<br />
praktisch eine Echtzeitreaktion,<br />
die als natürliche<br />
Bewegung wahrgenommen wird.<br />
„Ein weiterer großer Vorteil der<br />
OTS-Technologie ist die Toleranz,<br />
da sich die aufgebrachte Markerkonfiguration<br />
durch die Muskelbewegung<br />
während des Beobachtungsvorgangs<br />
zwangsläufig verzerrt.<br />
Die intrinsische Systemalgorithmik<br />
ist jedoch in der Lage,<br />
diese Verzerrung auszugleichen<br />
und weiter konsequent zu übermitteln,<br />
wo sich der Körperteil befindet.<br />
Dies ist ein klarer Vorsprung<br />
unseres Systems und verdeutlicht<br />
die Kernkompetenz von Framos<br />
bei der OTS-Technologie“,<br />
betont Busam.<br />
Ein wesentliches weiteres Merkmal<br />
des Systems ist zudem die<br />
„Eye-on-Hand“-Lösung, bei der<br />
anders als bei fest im Raum installierten<br />
Kameras die „Augen“ des<br />
Systems am Roboterarm mitgeführt<br />
werden, was bislang in der<br />
Bewegungstherapie kaum möglich<br />
war.<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
Framos als Entwickler der<br />
Technologie<br />
hat im System zwei Kameras<br />
des Typs GC1291M-BL von<br />
Smartek Vision verbaut, der<br />
Strobe Controller IPSC2 kommt<br />
vom selben Anbieter. Ebenfalls<br />
aus dem von Framos vertriebenen<br />
Bildverarbeitungsportfolio stammen<br />
die direkte LED-Ringlichtbeleuchtung<br />
FLDR-i70A von Falcon<br />
Illumination, sowie die IF 093<br />
NIR Bandpass-Infrarotfilter von<br />
Schneider-Kreuznach und zwei<br />
Sunex Weitwinkel-Objektive mit<br />
135°FoV, DSL315B-NIR.<br />
„Obwohl das System derzeit<br />
noch in der Proof-of-Concept-<br />
Phase ist, glauben wir daran, dass<br />
es zukünftig Rehabilitationsmaßnahmen<br />
nach einem Schlaganfall<br />
sinnvoll unterstützen kann.<br />
Schließlich wird die Passivität<br />
des Patienten aufgehoben und<br />
anstatt statischer werden natürliche<br />
Bewegungsmuster erlernt. In<br />
jedem Fall aber zeigt es einmal<br />
mehr, wie mit Hilfe von moderner<br />
Bildverarbeitung oder in diesem<br />
Fall Computer Vision Algorithmik<br />
Innovationen in der Medizintechnik<br />
möglich sind“, sagt Benjamin<br />
Busam.<br />
Ein zusätzlicher optischer Vorteil<br />
des Systems ist dessen humanoides<br />
Erscheinungsbild mit den<br />
beiden „Kameraaugen“ am Ende<br />
des Roboterarms. Es könnte dazu<br />
beitragen, die Akzeptanz bei den<br />
vorwiegend älteren Schlaganfallpatienten<br />
zu steigern.<br />
Technologieanbieter und<br />
Engineering Partner<br />
Framos sieht sich bei der OTS-<br />
Technologie als Technologieanbieter<br />
und Engineering Partner mit<br />
der Kernkompetenz Bildverarbeitung,<br />
welche zusammen mit Partnerunternehmen<br />
aus der Medizintechnik<br />
in verschiedenste Anwendungen<br />
transferiert werden kann.<br />
Beim roboterassistierten Rehabilitationssystem<br />
besteht eine Kooperation<br />
mit dem Chair for Computer<br />
Aided Medical Procedures<br />
(CAMP) der Johns Hopkins University<br />
in Baltimore; die Tests wurden<br />
am Klinikum rechts der Isar<br />
in München durchgeführt.<br />
Fazit<br />
Die Kombination von Bilderkennung<br />
und Positionsbestimmung<br />
ermöglicht völlig neue Diagnoseund<br />
Behandlungsmethoden.<br />
Durch präzise Navigationshilfe<br />
beim Einsatz medizinischer<br />
Instrumente im Operationssaal<br />
oder durch Datenfusion aus verschiedenen<br />
bildgebenden Verfahren<br />
kann der Diagnostikalltag der<br />
Ärzte einfacher und zuverlässiger<br />
gestaltet werden. Ebenso können<br />
mit Bildverarbeitungsunterstützung<br />
neue Wege in der Rehabilitation<br />
eingeschlagen werden,<br />
die den Patienten aktiv in seine<br />
Therapie einbeziehen und deren<br />
Erfolg steigern.<br />
In Zusammenarbeit mit dem Klinikum<br />
rechts der Isar (KRDI) und<br />
der Technischen Universität München<br />
(TUM) stellt Framos Medizintechnikunternehmen<br />
mit dem<br />
OTS erstmals eine Technologie<br />
zur Verfügung, mit der sich konventionelle<br />
medizinische Verfahren<br />
zu 3D-Applikationen aufrüsten<br />
lassen, wobei der behandelnde<br />
Arzt die bereits gewohnte Handhabung<br />
beibehalten kann, jedoch<br />
gleichzeitig wesentlich umfangreichere<br />
Diagnosedaten erhält.<br />
Weitere Einsatzszenarien sind<br />
die Sensor-Fusion oder Navigation<br />
von Instrumenten im Operationssaal.<br />
OTS kann Operateure<br />
überall dort unterstützen, wo chirurgisches<br />
Werkzeug im Körperinneren<br />
z. B. bei minimalinvasiven<br />
Eingriffen oder Biopsien möglichst<br />
genau lokalisiert werden muss.<br />
Grundsätzlich kann die OTS-<br />
Technologie bei allen Problemstellungen<br />
angewandt werden,<br />
bei denen Position und Orientierung<br />
von Objekten im Raum präzise<br />
bestimmt werden müssen.<br />
FRAMOS GmbH<br />
www.framos.com<br />
69
Bildverarbeitung<br />
Minimalinvasive Einsetzverfahren für<br />
Cochlea-Implantate<br />
Die Kamera FLIR A655sc liefert einen detaillierten Wärmebild-Verlaufsplan vom gesamten Bohrgang<br />
Die A655sc hilft Forschern und Wissenschaftlern, bislang verborgene Dinge zu sehen und<br />
Wärmemuster in Echtzeit zu messen<br />
Schwerhörigkeit würden die<br />
meisten von uns sicherlich zuerst<br />
mit einem gewissen Alter in Verbindung<br />
bringen. Es gibt aber<br />
auch viele Menschen, die bereits<br />
schwer hörbehindert oder sogar<br />
taub zur Welt kommen. Bei den<br />
meisten dieser Patienten reicht<br />
ein herkömmliches Hörgerät<br />
nicht aus, um ein vollwertiges<br />
Hörvermögen zu erzielen. Hier<br />
greift man auf Cochlea-Implantate<br />
zurück, damit Betroffene ein<br />
normales Leben führen können.<br />
Wie der Name schon sagt, müssen<br />
diese medizinischen Hörprothesen<br />
mittels eines äußerst aufwendigen<br />
und invasiven chirurgischen<br />
Eingriffs direkt in die Hörschnecke<br />
– lateinisch Cochlea –<br />
eingesetzt werden. Mit Wärmebildkameras<br />
von FLIR System<br />
lässt sich dieser Vorgang minimalinvasiv<br />
und sicherer für die<br />
Patienten gestalten.<br />
Cochlea-Implantate<br />
sind eine wundervolle Errungenschaft<br />
der modernen Medizin<br />
und haben schon vielen Menschen<br />
geholfen, die zuvor stark<br />
hörbehindert oder taub waren.<br />
Das Implantat wird hinter dem<br />
Ohr unter der Kopfhaut eingesetzt.<br />
Dieser anspruchsvolle chirurgische<br />
Eingriff erfordert jedoch<br />
sehr viel Können und Erfahrung<br />
und ist mit diversen Risiken verbunden.<br />
Unter anderem kann er<br />
zu Gesichtsnervschädigungen,<br />
einer Hirnhautentzündung, einem<br />
Tinnitus, Infektionen oder austretendem<br />
Hirnwasser führen.<br />
Weniger invasiver<br />
chirurgischer Eingriff<br />
Schon seit langem suchen<br />
die Forscher nach einem weniger<br />
invasiven Verfahren zum<br />
Autoren:<br />
Christiaan Maras,<br />
Marketing Director, FLIR<br />
Commercial Systems BV,<br />
Frank Liebelt, freier<br />
Journalist, Frankfurt<br />
Cochlea-Implantate sind eine wundervolle Errungenschaft der modernen Medizin und haben<br />
schon vielen Menschen, die zuvor stark hörbehindert oder taub waren, ein vollwertiges<br />
Hörvermögen geschenkt<br />
70 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Bildverarbeitung<br />
Forscher der Universität Bern haben einen chirurgischen<br />
Roboter entwickelt, der eigenständig hinter dem Ohr ein<br />
kleines Loch in den Schädelknochen bohren kann, durch das<br />
sich ein Cochlea-Implantat minimalinvasiv einsetzen lässt<br />
Einsetzen von Cochlea-Implantaten.<br />
Im Rahmen einer wegweisenden<br />
Kooperation haben Forscher<br />
des Schweizer ARTORG<br />
Center of Biomedical Engineering<br />
Research, des Instituts für<br />
chirurgische Technologien und<br />
Biomechanik (ISTB) der Universität<br />
Bern und des Universitätskrankenhauses/Inselspitals<br />
Bern ein durch Bildgebungstechnik<br />
gesteuertes Robotersystem<br />
entwickelt, das hinter dem<br />
Ohr eigenständig ein kleines<br />
Tunnelloch in den Schädelknochen<br />
bohren kann, durch das<br />
sich das Cochlea-Implantat minimalinvasiv<br />
einsetzen lässt. Das<br />
neue Implantationsverfahren ist<br />
deutlich weniger invasiv als die<br />
bisher genutzte Methode. Die<br />
Patienten erholen sich deutlich<br />
schneller von dem chirurgischen<br />
Eingriff und können das Krankenhaus<br />
auch wesentlich früher<br />
wieder verlassen. Vor dem<br />
Eingriff werden ein CT-Scan des<br />
Kopfs, eine gründliche computerbasierte<br />
Planung des Bohrgangs<br />
in seinem gesamten Verlauf<br />
sowie eine halbautomatische<br />
Aufteilung aller wichtigen anatomischen<br />
Merkmale ausgeführt.<br />
Die dabei gewonnenen Daten<br />
müssen dann für den eigentlichen<br />
Eingriff auf den Patienten<br />
abgestimmt werden. Der<br />
chirurgische Roboter erfordert<br />
eine Bohrtiefe von circa 25 Millimetern.<br />
Durch innovative Prozesse<br />
und ein ausgeklügeltes<br />
Sicherheitskonzept lässt sich<br />
die Abweichung vom geplanten<br />
Endpunkt bei unter 0,2 mm halten.<br />
Dadurch wird das Risiko<br />
einer Gesichtsnervschädigung<br />
erheblich verringert.<br />
Überwachung der<br />
Bohrtemperatur<br />
„Es gibt noch ein weiteres Risiko,<br />
das wir während des gesamten<br />
Bohrvorgangs ständig im Auge<br />
behalten müssen“, sagt Arne Feldmann,<br />
Biomechanikforscher und<br />
Doktorand an der Universität Bern.<br />
„Der Gesichtsnerv kann nämlich<br />
allein schon durch die Bohrtemperatur<br />
geschädigt werden, da<br />
der Bohrgang in der Regel nur<br />
0,5 mm davon entfernt verläuft.<br />
Deshalb ist es besonders wichtig,<br />
stets dafür zu sorgen, dass die<br />
Bohrtemperatur einen kritischen<br />
Grenzwert nicht übersteigt.“<br />
Die Optimierung dieses Bohrprozesses<br />
war Gegenstand einer<br />
ausführlichen Vorstudie, die an<br />
der Universität Bern ausgeführt<br />
wurde. Dafür wurde ein speziell<br />
angefertigter Prüfstand errichtet,<br />
auf dem sich die Temperaturerhöhung<br />
im Schädelknochen infolge<br />
des Bohrvorgangs messen ließ.<br />
Der gesamte Prozess wurde an<br />
Rinderknochen ausgeführt und<br />
detailliert von einer FLIR Wärmebildkamera<br />
überwacht. Zum Ermitteln<br />
der dabei auftretenden Bohrund<br />
Drehkräfte kam ein Kraftsensor<br />
zum Einsatz. Die Forscher<br />
entschieden sich für eine FLIR<br />
A655sc LWIR-Kamera für wissenschaftliche<br />
Zwecke mit einem<br />
50-µm Makro-Objektiv.<br />
Preisgünstige<br />
Wärmebildtechnik<br />
für Forschung und<br />
Wissenschaft<br />
„Für uns war es besonders wichtig,<br />
eine detaillierte thermische<br />
Ansicht von der jeweiligen Knochenstruktur<br />
zu erhalten, um die<br />
Temperaturentwicklung während<br />
des gesamten Bohrvorgangs und<br />
in jeder Bohrtiefe genau nachvollziehen<br />
zu können“, sagt Arne Feldmann.<br />
„Schließlich ist der Bereich,<br />
für den wir uns interessieren, lediglich<br />
10 mm breit und 30 mm lang.<br />
Mit der Wärme kamera konnten<br />
wir diesen kleinen Ausschnitt<br />
äußerst präzise untersuchen. Für<br />
ihren günstigen Preis hat uns die<br />
A655sc eine sehr gute Bildqualität<br />
geliefert.“<br />
Mit ihrem ungekühlten Detektor,<br />
ihrer hohen Auflösung und vielen<br />
innovativen Funktionen erfüllt die<br />
A655sc nicht nur die Erwartungen<br />
der Forscher und Wissenschaftler<br />
an eine typische FLIR-Kamera,<br />
sondern bietet ihnen auch vollkommen<br />
neue Möglichkeiten für<br />
den Einsatz von erschwinglicher<br />
Wärmebild- und Messtechnik für<br />
wissenschaftliche Zwecke. In Verbindung<br />
mit der von FLIR entwickelten<br />
Thermoanalysesoftware<br />
steht den Wissenschaftlern ein<br />
leistungsstarkes Prüf- und Messinstrumentarium<br />
zur Verfügung,<br />
mit dem sie rasch gute Ergebnisse<br />
erzielen können. „Ohne die FLIR<br />
ResearchIR-Thermoanalyse-Soft-<br />
Durch Bohrungen in geeigneten Knochenproben wurde die Temperaturerhöhung in jeder Bohrtiefe kontinuierlich überwacht.<br />
Verschiedene Bohrerausführungen und Prozessparameter wurden eingehend untersucht und anschließend optimiert<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
71
Bildverarbeitung<br />
ware wäre unsere Prüfanordnung<br />
bei Weitem nicht so erfolgreich<br />
gewesen“, fährt Arne Feldmann<br />
fort. „Wir haben die ResearchIR-<br />
Software zum Aufzeichnen von<br />
Wärmebild videos und zur gründlichen<br />
Analyse der Ergebnisse verwendet.<br />
Dazu gehörte auch das<br />
Visualisieren von Höchsttemperaturen<br />
und Überwachen zahlreicher<br />
kritischer Punkte.“<br />
Optimierung des<br />
Bohrvorgangs<br />
„Durch die Ergebnisse, die wir<br />
mithilfe der FLIR A655sc aus<br />
unseren Experimenten gewonnen<br />
haben, konnten wir einen<br />
optimierten Bohrvorgang festlegen“,<br />
sagt Arne Feldmann. „Mit<br />
dem neuen robotergesteuerten<br />
Verfahren lassen sich Cochlea-<br />
Implantate künftig sicherer, behutsamer<br />
und minimalinvasiv einsetzen.“<br />
Mit den von der Prüfanordnung<br />
gewonnenen Wärmebildern<br />
konnten die Forscher herkömmliche<br />
Bohrer mit neu entwickelten<br />
chirurgischen Bohrern vergleichen.<br />
Der patentierte, neu entwickelte<br />
Bohrer führt während des<br />
Bohrvorgangs zu einem deutlich<br />
geringeren Temperaturanstieg.<br />
Außerdem wurde die FLIR<br />
A655sc eingesetzt, um die Auswirkungen<br />
verschiedener Kühlund<br />
Spültechniken auf die Bohrtemperatur<br />
zu messen. Mit den<br />
dabei gewonnenen Daten konnten<br />
die Forscher eine neue schrittweise<br />
Bohrmethode mit mehreren<br />
Bohrpausen ausarbeiten, bei der<br />
die Temperatur im Vergleich zum<br />
bisherigen durchgehenden Bohrverfahren<br />
weniger stark ansteigt.<br />
FLIR Systems GmbH<br />
research@flir.com<br />
www.flir.com<br />
www.irtraining.eu<br />
Ein speziell angefertigter 3DoF-Prüfstand mit FLIR Wärmebildtechnik<br />
wurde errichtet, um die Temperaturerhöhung im<br />
Schädelknochen infolge des Bohrvorgangs zu messen<br />
GigE Vision über NBASE-T<br />
Pleora setzt in der Bildgebung<br />
neue Maßstäbe mit einer Plattform<br />
aus NBASE-T-Produkten,<br />
die unkomprimierte GigE Visionkompatible<br />
Bilder mit hoher Bandbreite<br />
bei Geschwindigkeiten von<br />
bis zu 5 Gb/s über kostengünstige<br />
Cat 5e-Kabel übertragen.<br />
Mit den neuen GigE Vision<br />
über NBASE-T-Schnittstellen-<br />
Produkten können Hersteller von<br />
Kameras und Bildgebungsgeräten<br />
nun den steigenden Bandbreitenbedarf<br />
von Anwendungen<br />
in der Medizin unterstützen und<br />
zugleich erhebliche Vorteile bei<br />
Kosten und Design ausschöpfen.<br />
NBASE-T ist eine Erweiterung<br />
des IEEE 802.3-Ethernet-<br />
Standards und war ursprünglich<br />
entwickelt worden, um höhere<br />
Übertragungsbandbreiten für<br />
doppeladrige Cat 5e-Kupferkabel<br />
zu ermöglichen. Die weltweit<br />
größten Technologieunternehmen<br />
- darunter Cisco, Intel,<br />
Xilinx, Altera und viele andere -<br />
tragen zu den Standardisierungsbemühungen<br />
bei, indem sie Interoperabilität<br />
nachweisen und<br />
Produkte auf den Markt bringen.<br />
Die NBASE-T-Plattform von Pleora<br />
unterstützt Durchsätze von<br />
1 Gb/s, 2,5 Gb/s und 5 Gb/s über<br />
weit verbreitete Cat 5e-Kupferkabel.<br />
Die Plattform ist auch für<br />
Durchsätze von 10 Gb/s über<br />
Cat 6A-Kupferkabel geeignet.<br />
Pleora hat ausgewählten Herstellern<br />
und Endanwendern eine<br />
exklusive Vorschau auf seine<br />
neue Plattform gewährt. Diese<br />
sehen für die Technologie ganz<br />
klare Möglichkeiten, da der Bandbreitenbedarf<br />
wächst und die<br />
speziellen Verkabelungsanforderungen<br />
sowie die begrenzte Netzwerkfähigkeit<br />
bestehender Framegrabber<br />
Probleme in Bezug<br />
auf Kosten, Design und Leistung<br />
bedingen. Mit der NBASE-T-<br />
Plattform können die Hersteller<br />
die wachsenden Geschwindigkeitsanforderungen<br />
erfüllen und<br />
dafür die auf lange Distanzen<br />
ausgelegten, preiswerteren und<br />
feldkonfektionierbaren Kabel, das<br />
Multicasting von einem Punkt zu<br />
einer Gruppe sowie die kostengünstigeren<br />
Netzwerkkomponenten<br />
des Ethernets nutzen.<br />
Das GigE Vision over NBASE-T<br />
Development Kit bietet Herstellern<br />
einen einfachen Ansatz für<br />
die Entwicklung von NBASE-T-<br />
Bildgebungsprodukten, wie<br />
Kameras, Scannern sowie Röntgenflachdetektoren.<br />
Mit dem Entwicklungskit<br />
konzipierte Bildgebungsprodukte<br />
arbeiten nahtlos<br />
mit GigE Vision-kompatibler<br />
Hardware und Software von<br />
Pleora und anderen Anbietern<br />
zusammen.<br />
RAUSCHER GmbH<br />
info@rauscher.de<br />
www.rauscher.de<br />
72 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Edelstahl Panel-PC mit „Hygienezertifikat“ –<br />
ein Zeichen das Vertrauen schafft<br />
Fotos: Panel PC „CS-Line”<br />
Speziell bei Prozessen mit<br />
hohen hygienischen Anforderungen,<br />
wie zum Beispiel in Chemie-,<br />
Pharma- und Medizinbereichen<br />
ist, ganz besonders hinsichtlich<br />
der hygienegerechten<br />
Produktionsabläufe, äußerste<br />
Sorgfalt Pflicht, denn es gilt eine<br />
Vielzahl von Gesetzen, Regeln,<br />
Verordnungen und Vorschriften<br />
zu berücksichtigen.<br />
Um die Anforderungen zu<br />
erfüllen und das Ziel der höchstmöglichen<br />
Sicherheit zu verfolgen,<br />
hat CRE Rösler Electronic<br />
seinen Edelstahl Panel-PC<br />
nach den DGUV-Vorschriften<br />
„Hygiene geprüft“ zertifizieren lassen<br />
und entspricht nun der Norm<br />
gemäß DIN EN 1672-2:2009. Die<br />
Gehäuse des Panel-PCs sind<br />
komplett geschlossen und somit<br />
vor Verunreinigungen sicher<br />
geschützt. Die Reinigung ist völlig<br />
problemlos, denn die Panel-PCs<br />
halten Wasser, Desinfektionsmitteln,<br />
ja sogar Säuren und Laugen<br />
stand und können sogar im laufenden<br />
Betrieb gereinigt werden.<br />
Zudem ist ein zusätzlicher, kostspieliger<br />
Gehäuseumbau des PCs<br />
nicht notwendig.<br />
Keine Angriffsfläche für<br />
Verunreinigungen<br />
Die Panel-PCs oder auch Industriemonitore<br />
von CRE Rösler sind<br />
so konstruiert, dass sie keine<br />
Angriffsfläche für Verunreinigungen<br />
bieten, der ganze Aufbau<br />
und die eingesetzten Materialien<br />
entsprechen dem sogenannten<br />
Hygienic Design und haben folgende<br />
Vorteile:<br />
• abgedichteter Übergang -<br />
Gehäuse/Touchglas<br />
• hygienischer und steriler HMI<br />
• optimierter PCAP-Touchscreen:<br />
Unterdrückung von Fehlauslösungen,<br />
Handschuhbedienbar<br />
• schnelle, effiziente und sichere<br />
Reinigung während des<br />
Betriebes<br />
• maximal erreichbare Dichtigkeit<br />
IP69K<br />
• höchste Korrosionsbeständigkeit<br />
• Prozesssicherheit durch Qualität<br />
Speziell für die Anforderungen<br />
in Hygienebereichen werden die<br />
komplett geschlossenen und lüfterlosen<br />
Panel-PCs in V2A (AISI<br />
304)- oder optional V4A (AISI 316)-<br />
Edelstahl gefertigt. In die Displays<br />
sind neueste Touch-Technologien<br />
integriert. Die hohe Auflösung<br />
sorgt für ein brillantes Bild,<br />
und dank der PCAP-Technologie<br />
erfasst das Gerät selbst bei<br />
Bedienung mit Handschuhen präzise<br />
und verzögerungsfrei alle Eingaben,<br />
selbst eine Hochdruckreinigung<br />
während des Betriebes ist<br />
absolut unproblematisch. Hochwertige<br />
Qualitätsgläser „Schott<br />
Xensation“ oder „Gorilla Glas“<br />
gewährleisten eine hohe Transmission<br />
und ein hohes Maß an<br />
Kratz- und Biegefestigkeit.<br />
Verschiedene Varianten<br />
Derzeit werden die Edelstahl<br />
Panel-PCs von CRE Rösler Electronic<br />
als 15“, 19“ und 21,5“ Displays<br />
gefertigt – und sind mit<br />
einem langzeitverfügbaren Intel<br />
Atom Quad Core E3845 oder optional<br />
mit einem Core i5 – i7 Prozessor<br />
der neuesten Generation ausgestattet.<br />
Zudem ist ein externes<br />
24-V-Netzgerät mit medizinischer<br />
Zulassung erhältlich.<br />
Durch das dazugehörige<br />
Betriebssystem Windows 10 wird<br />
eine schnelle Rechnerleistung<br />
garantiert. Auch die vielseitigen<br />
Schnittstellen wie USB, Ethernet<br />
oder LAN bieten den Komfort, den<br />
die Kunden von CRE Rösler Electronic<br />
kennen. Optional besteht die<br />
Möglichkeit den Edelstahl Panel-<br />
PC mit RFID, USV, Helligkeitssensor,<br />
Bluetooth und/oder mit einem<br />
Heizungskit (Temperaturbereich<br />
bis -30 °C) auszurüsten.<br />
Individualität je nach<br />
Anforderungsbedarf<br />
Als Komplettlösungsanbieter<br />
fertiget das Unternehmen die<br />
hochwertigen Edelstahl Panel-<br />
PCs auch speziell nach Kundenwunsch.<br />
Das Modulare Baukastenprinzip<br />
ermöglicht die<br />
Umsetzung flexibler und kostengünstiger<br />
Lösungen. Der Kunde<br />
erhält alles aus einer Hand und<br />
Made in Germany.<br />
CRE Rösler Electronic<br />
GmbH<br />
info@cre-electronic.de<br />
www.cre-electronic.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
73
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Update für ATX-Mainboard D3348-B<br />
Die neue Version D3348-B2<br />
von Fujitsus bewährtem ATX-<br />
Mainboard D3348-B bringt zahlreiche<br />
neue Features und Erweiterungen.<br />
Sie adressiert Kunden,<br />
die leistungsstarke CPUs auf<br />
dem aktuellsten Stand der Technik<br />
benötigen und eignet sich für<br />
den Einsatz in CAD-Workstations,<br />
medizinischen Geräten und Industrie-Servern<br />
im 19“-Rack-Format.<br />
Das Update ist ab sofort über den<br />
Distributor Rutronik erhältlich.<br />
Neben den Haswell-Prozessoren<br />
XEON E5-16xx/26xx V3<br />
und i7-59xx (Haswell-E) unterstützt<br />
das neue D3348-B2 Mainboard<br />
auch die künftigen Broadwell-Prozessoren<br />
XEON-E5<br />
16xx/26xx V4 und Core i7 (Broadwell-E).<br />
Im Arbeitsspeicher kommt<br />
statt DDR4-2133 nun DDR4-2400<br />
zum Einsatz. Der Trusted Platform<br />
Module-Chip wurde auf TPM 2.0<br />
aktualisiert, die Sicherheitsfunktionen<br />
wurden damit erweitert.<br />
Trotz höherer Rechenleistung<br />
für CPUs mit bis zu 160 W sorgen<br />
hocheffiziente Spannungswandler<br />
für einen möglichst niedrigen<br />
Stromverbrauch in allen<br />
Betriebszuständen.<br />
Flexibel erweiterbar<br />
Zu Erweiterung verfügt das<br />
neue Mainboard über vier PCIex-16-<br />
und drei PCIe-x8-Steckplätze,<br />
vier USB-3.0- und neun<br />
USB-2.0-Anschlüsse sowie zehn<br />
SATA(600)-Ports mit RAID Support<br />
(0, 1, 5, 10). Dank des unveränderten<br />
Grundlayouts zur Vorgängerversion<br />
können Kunden<br />
problemlos auf die neue Version<br />
umrüsten. Als Zubehör bietet<br />
Fujitsu die PCI-x8-Erweiterungskarte<br />
D3352 für M.2-SSD-<br />
Module an, die High-End-Datenübertragungsraten<br />
und minimale<br />
Bootzeiten ermöglichen. Dank der<br />
Steckkartenlösung können bis zu<br />
zwei M.2 SSDs eingebunden werden.<br />
Zudem werden auf dem Mainboard<br />
keine PCIe Lanes unnötigerweise<br />
für einen onboard M.2<br />
Sockel verbraucht.<br />
Volle Industrietauglichkeit<br />
Der Chipsatz C612 von Intel ermöglicht<br />
Intel Standard Manageability<br />
und die Intel-vPro-Technologie<br />
zur Fernwartung sowie die<br />
Trusted Execution Technology<br />
(TXT). Er bietet optimierte Unterstützung<br />
für Intel Xeon-Prozessoren<br />
und ECC-Speicher. Im Vergleich<br />
zum Consumer-Chip X99<br />
von Intel hat der C612 gerade für<br />
professionelle und semi-industrielle<br />
Anwendungen weitere Vorzüge,<br />
u. a. verlängerte Verfügbarkeit,<br />
ECC-Support, Unterstützung<br />
von Intel Core i7 und Intel<br />
XEON Prozessoren und vPRO/<br />
iAMT Manageability. Die Industrietauglichkeit<br />
wird weiter durch<br />
striktes Lifecycle-Management<br />
und Revisions-Kontrollen unterstützt<br />
sowie spezielle Features,<br />
wie z. B. Watchdog, 24/7 Design<br />
und Erase Disk, die das Löschen<br />
sensitiver Daten auf der Festplatte<br />
mit sicherer Verschlüsselungstechnologie<br />
ermöglicht. Fujitsu<br />
garantiert für das D3348-B2 eine<br />
Verfügbarkeit von drei Jahren.<br />
Rutronik Elektronische<br />
Bauelemente GmbH<br />
www.rutronik.com<br />
Tegra K1 Computer on Module mit NVIDIA Kepler GPU<br />
APdate! card solutions stellt<br />
mit der Tegra K1 ein Hochleistungs-COM<br />
Modul von Aetina<br />
vor, das ein neues Level der<br />
Grafikperformance für mobile<br />
und embedded Geräte definiert.<br />
Die Aetina Tegra K1 bietet<br />
geballte Grafikleistung auf kleinstem<br />
Raum: Die COM Express<br />
Typ 6 Karte hat die kompakten<br />
Maße von 95 x 95 mm und vereint<br />
CPU, GPU und ISP auf<br />
einem COM Board.<br />
Das Herzstück der Tegra K1<br />
ist der RISC basierende NVIDIA<br />
Grafikprozessor mit der neuesten<br />
Kepler Architektur, der 192 CUDA<br />
Cores und 325 GFLOPs zur Verfügung<br />
stellt. Damit wird Grafikleistung<br />
in einer Dimension, die<br />
sonst nur in Gaming-PCs und<br />
Supercomputern eingesetzt wird,<br />
für embedded Anwendungen<br />
nutzbar. In den Bereichen Medizintechnik,<br />
Avionic und Robotik<br />
beispielsweise eröffnen sich hier<br />
neue Perspektiven im Hinblick<br />
auf autonome Bildverarbeitung<br />
oder Hindernis- und Gesichtserkennung.<br />
Viel Leistung bedeutet in der<br />
Regel auch einen hohen Stromverbrauch<br />
- ein KO-Kriterium für<br />
mobile Anwendungen. Dieses<br />
Problem löst eine zusätzliche<br />
Recheneinheit der dritten Generation,<br />
die den Akku schont und<br />
die Laufzeiten verlängert. Das<br />
Tegra K1 Modul ist langzeitverfügbar,<br />
was die Aetina über mindestens<br />
3 Jahre gewährleistet.<br />
APdate! card solutions<br />
sales@apdate.de<br />
www.apdate.de<br />
74 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Vollständig geprüftes<br />
BLE/PMOLED Referenzdesign<br />
Das neue Reference Design,<br />
entwickelt in Zusammenarbeit von<br />
Texas Instruments und Densitron,<br />
eignet sich perfekt für Ingenieure,<br />
die gerade eine kompakte und effiziente<br />
Lösung für ihre Produktidee<br />
suchen. Das Board präsentiert<br />
den neuen TPS62770 Dual-<br />
Rail Power-Management Chip von<br />
Texas Instruments, sowie das 1,3“<br />
kleine, weiße OLED DD-12864WE-<br />
10A von Densitron.<br />
Das neue Board, in-house vom<br />
„TI-Designs“ Team für Anwender<br />
entwickelt, bietet ein vollständig<br />
geprüftes BLE/PMOLED Referenzdesign<br />
speziell für „wearable“<br />
Produkte wie Smart Watches,<br />
Fitness Armbänder und ähnliche<br />
medizinische Überwachungsgeräte,<br />
die am Körper getragen werden.<br />
Natürlich können auch sonstige<br />
kleine, tragbare Produkte wie<br />
Rad- oder Tauchcomputer, sowie<br />
Kartenleser oder Kommunikationstechnik<br />
im Kleinformat davon profitieren.<br />
Sowohl der TI Chip wie<br />
auch das 1,3“ OLED Display von<br />
Densitron sind optimal für solche<br />
Anwendungen geeignet.<br />
Die winzige single-chip<br />
Lösung<br />
von TI bietet u. a. Dual Output<br />
mit 360-nA low Iq Step-Down<br />
und Dual-mode-Step-Up DC/DC<br />
Wandler mit acht selektierbaren<br />
Spannungs-Outputs. Die Effizienz<br />
bei 10 µA Belastung liegt<br />
bei 90%. Der Step-Up Wandler<br />
stellt bis zu 15 V Betriebsspannung,<br />
z. B. für das PMOLED im<br />
Referenzdesign, zur Verfügung.<br />
Leistung wird natürlich auch für<br />
die Datensammlung über diverse<br />
Sensoren und den Wireless MCU<br />
benötigt, das alles kann über diesen<br />
kleinen Chip versorgt werden.<br />
Das Gehäuse des Chips ist winzig,<br />
ein nur 1,65 x 1,65 mm kleines<br />
WCSP Package.<br />
Displays für wearable<br />
Produkte<br />
Das monochrome PMOLED mit<br />
128 x 64 Pixel Auflösung, extrem<br />
kontrastreicher 2000:1 Darstellung<br />
und nur 1,45 mm Dicke ist beispielhaft<br />
in das Design integriert.<br />
An der Stelle kann auch Densitrons<br />
innovative 1,07“ kreisrunde<br />
mono-PMOLED, diverse farbige<br />
PMOLEDs, kompakte TFTs ab<br />
1,44“ oder sogar kleine E-Paper<br />
Displays eingesetzt werden. Alle<br />
sind für den Einsatz in „wearable“<br />
Produkten geeignet. Das Referenz<br />
Design ist ausschließlich über den<br />
TI Vertrieb erhältlich.<br />
Densitron Deutschland<br />
GmbH<br />
www.densitron.com/<br />
displays/<br />
Neues TQ-Flaggschiff TQMx60EB mit Intel „Skylake-H“<br />
TQ setzt auf neueste Intel Core<br />
und Intel Xeon Prozessoren der<br />
6. Generation (Codename „Skylake-H“).<br />
Das COM Express<br />
Basic (Type 6) Modul TQMx60EB<br />
unterstützt Intel Core i3, i5 und<br />
i7 Dual- und Quad-Core-Prozessoren<br />
der 6000E-Serie mit<br />
bis zu 3,5 GHz und 8 MB Cache.<br />
Zusätzlich sind Varianten mit Intel<br />
Xeon Quad-Core-Prozessoren<br />
der E3-1500 v5 Familie für den<br />
High-End Embedded-Computing-Bereich<br />
erhältlich. Ausgestattet<br />
mit extrem leistungsfähigem<br />
Grafik-Kern (Intel HD 530<br />
bzw. Intel HD P530) und bis zu<br />
32 GB DDR4-Arbeitsspeicher<br />
in Dual-Channel-Konfiguration<br />
stehen beim TQMx60EB ausreichend<br />
Ressourcen und System-<br />
Performance für anspruchsvolle<br />
Anwendungen im Bereich Medizin,<br />
Gaming, Bildverarbeitung,<br />
Automatisierung, Simulation und<br />
Datenanalyse zur Verfügung.<br />
Mit insgesamt 24 PCIe (Gen3)<br />
Lanes, 4x USB 3.0 / 8x USB 2.0,<br />
Gigabit Ethernet und 4x SATA<br />
(6 Gb/s) ist eine extrem hohe<br />
Datenbandbreite zum Mainboard<br />
und zur Außenwelt gewährleistet.<br />
Multi-Monitor-Applikationen werden<br />
mit bis zu 3x 4K2K @ 60 Hz<br />
unterstützt. Mit TPM 1.2/2.0 und<br />
den zahlreichen, in der CPU integrierten<br />
Sicherheitsfunktionen<br />
sind auch sicherheitskritische<br />
Anforderungen bestens abgedeckt.<br />
Der TQ-Board-Controller<br />
gewährleistet hohe Systemstabilität<br />
und stellt die Legacy-<br />
Schnittstellen und GPIOs zur<br />
Verfügung. Die im Board-Controller<br />
integrierte flexiCFG-<br />
Funktion erlaubt eine individuelle<br />
Anpassung und Funktionserweiterung<br />
bei kundenspezifischen<br />
Anforderungen. Für die<br />
optimale Wärmeabführung sorgen<br />
die als Zubehör angebotenen<br />
Heatspreader und Kühllösungen.<br />
Die besonders geringen<br />
Wärmeübergangs widerstände<br />
von der CPU bis zum Gesamtkühlsystem<br />
werden dabei durch<br />
die umfangreiche Feinabstimmung<br />
des x86-Entwicklungsteams,<br />
der hausinternen Elektronik-Produktion<br />
und den Spezialisten<br />
für Thermo- und Mechanik-<br />
Design erreicht. Somit sind auch<br />
geschlossene, passiv gekühlte<br />
Gesamtsysteme im High-End-<br />
Performance-Segment realisierbar,<br />
wie es beispielsweise<br />
in anspruchsvollen Medizinanwendungen<br />
gefordert wird.<br />
TQ-Group<br />
www.tq-group.com
Medical-PC/SBC/Zubehör<br />
Das PICO500 – das kompakte Pico-ITX Embedded Motherboard<br />
Axiomtek präsentiert das<br />
PICO500, ein extrem kompaktes<br />
Pico-ITX Embedded Motherboard,<br />
das Intel Core i7/i5/i3 und<br />
Celeron Prozessoren der sechsten<br />
Generation (Codename: Skylake)<br />
unterstützt. Das winzige PICO500<br />
nutzt einen 260-pin DDR4-2133<br />
SO-DIMM-Steckplatz mit bis zu<br />
16 GB Systemspeicherkapazität.<br />
Sein Pico-ITX-Formfaktor bietet<br />
eine gute Lösung für ein äußerst<br />
kompaktes Performance-System;<br />
wohingegen das industrielle<br />
Motherboard dafür gebaut wurde,<br />
um mit einer aktiven thermischen<br />
Lösung, verschiedenen Temperaturbedingungen<br />
im Bereich von<br />
-20 °C bis zu +70 °C (-4 °F bis zu<br />
+158 °F) standzuhalten.<br />
Das PICO500 ist kompatibel<br />
mit zwei optionalen I/O-Karten<br />
(AX93275 und AX93276 für ein<br />
zusätzliches HD-Audio) und bietet<br />
USB 3.0, PCIe x1, DDI und<br />
UARTs Schnittstellen. Durch die<br />
Datenübertragung in HDMI und<br />
LVDS mit einer integrierten Intel<br />
GFX Grafik-Engine unterstützt das<br />
Board auch 4K Ultra-HD Monitore.<br />
Es ist die perfekte Lösung<br />
für Fahrzeug-PCs, kleine Multimedia-Unterhaltungssysteme,<br />
industrielle Automatisierungssysteme,<br />
medizinische Einsatzbereiche,<br />
Spiele und andere Internet<br />
of things-Designs. Das PICO500<br />
nutzt einen Intel Core Prozessor<br />
der sechsten Generation, wodurch<br />
die beste Balance zwischen Leistung<br />
und Ausbau fähigkeit geboten<br />
wird.<br />
Langlebigkeit und<br />
erweitere Konnektivität<br />
Das langlebige PICO500 hat<br />
ebenfalls eine erweiterte Konnektivität,<br />
einschließlich eines USB-<br />
2.0-Ports, einem Gigabit-Ethernet,<br />
HD-Audio, HDMI und 18/24-bit<br />
Single/Dual Channel LVDS. Das<br />
PICO500 ist ebenfalls mit einer<br />
PCI-Express-Mini-Karte erhältlich,<br />
welche sich auf der Rückseite<br />
befindet. Zu den Speicherschnittstellen<br />
gehört eine SATA HDD und<br />
mSATA Unterstützung für den<br />
PCI-Express-Mini-Card-Steckplatz.<br />
Um einen zuverlässigen<br />
Betrieb zu gewährleisten, unterstützt<br />
das Embedded Board mit<br />
seinem kleinen Formfaktor auch<br />
einen Watchdog und Hardware-<br />
Monitoring. Dieser herausragende<br />
Embedded Single-Board-Computer<br />
(SBC) funktioniert besonders<br />
gut mit Windows 8.1 und 10<br />
Betriebssystemen. Daher unterstützt<br />
das industrietaugliche Embedded<br />
Pico-ITX Motherboard<br />
auch eine Intel AMT 11 Technologie<br />
für ein besseres Remote-<br />
Management (nur auf Intel Core<br />
i7 und i5 Prozessoren).technische<br />
Ansicht des PICO500 Das<br />
PICO500 steht ab sofort für Kaufanfragen<br />
zur Verfügung.<br />
AXIOMTEK Deutschland<br />
GmbH<br />
www.axiomtek.de<br />
Mini-ITX-Motherboard mit weitem DC-Eingangsbereich von 12 bis 24 V<br />
Das AIMB-275 basiert auf dem Chipsatz<br />
Intel Q170 und dem aktuellsten Intel<br />
Core i-Prozessor der 6. Generation und wird<br />
gemeinsam mit der Software-Suite WISE-<br />
PaaS/RMM von Advantech ausgeliefert, die<br />
Remote-Management- und Sicherheitsfunktionen<br />
bereitstellt. Dank hoher Rechen- und<br />
Grafikleistung in Verbindung mit hoher Zuverlässigkeit<br />
(wie ESD-Schutz Level 4) ist das<br />
AIMB-275 eine ideale Plattform für Hochleistungsanwendungen<br />
in medizinischen Geräten,<br />
Prüf technik, Spielautomaten, Automatisierungslösungen<br />
u. ä.<br />
Bei der Entwicklung des AIMB-275 wurde<br />
auf vielseitige Connectivity für zahlreiche<br />
Highspeed-I/O-Anschlüsse geachtet, wie<br />
beispielsweise: 6x USB 3.0, 4x USB 2.0, 3x<br />
SATA III, 1x PCIe x16-Slot, 1x F/S MiniPCIe-<br />
Erweiterungssockel und 1x Next Generation<br />
Form Factor (NGFF)/M.2 B Key für die<br />
Installation von SSD & 3G-Modulen. Das<br />
AIMB-275 verfügt außerdem über zwei PCI<br />
Express-basierte Gigabit Ethernet-Ports (Intel<br />
I219LM + I211AT) mit einer Bandbreite von<br />
bis zu 1000 MBit/s für netzwerkintensive<br />
Anwendungen. Das AIMB-275 hat onboard<br />
zwei serielle Anschlüsse, einen RS-232<br />
5 V/12 V (über Jumper-Auswahl) und einen<br />
RS-232/422/485 (über BIOS-Auswahl). All<br />
diese Connectivity- und Hochleistungs-Funktionen<br />
stehen im platzsparenden Mini-ITX-<br />
Formfaktor bereit, durch den sich das AIMB-<br />
275 für die verschiedensten Anwendungsfälle<br />
eignet. Das AIMB-275 wurde für einen weiten<br />
DC-Eingangsbereich (12 V bis 24 V) mit<br />
einem verriegelbaren Klemmleisten-Verbinder<br />
ausgelegt, der sich für die Industrieautomatisierung<br />
eignet. Das Mini-ITX-Motherboard<br />
AIMB-275 baut auf Intel HD-Grafik mit<br />
Unterstützung von DirectX 12, OpenGL 4.x<br />
und OpenCL 2.1 auf. Das AIMB-275 unterstützt<br />
drei unabhängige Displays, entweder<br />
im Clone-Modus oder Extended-Modus<br />
mit VGA, HDMI 2.0, LVDS (eDP) und DisplayPort<br />
1.2 mit Unterstützung hoher Auflösungen<br />
(4K2K) mit bis zu 4096 x 2160 bei<br />
60 Hz (HDMI 2.0).<br />
Advantech Europe BV<br />
www.advantech.com<br />
76 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Produktion<br />
Hochtemperaturschutz und ESD-Konformität<br />
Elektronische Bauteile werden<br />
zunehmend in Produkten eingesetzt,<br />
die mehr und mehr Bereiche<br />
des täglichen Lebens berühren.<br />
Unabhängig davon, ob aus<br />
den Branchenbereichen Automobil,<br />
Maschinenbau, Unterhaltungselektronik,<br />
Kommunikationstechnik,<br />
Mess- und Regeltechnik – ganz<br />
selbstverständlich steigt damit<br />
auch die Erwartung der kaufenden<br />
Kunden nach höchster Qualität.<br />
Und das gerade in Bereichen,<br />
die sich direkt auf das Wohl des<br />
Einzelnen auswirken, z.B. in der<br />
Medizintechnik. Ebenso selbstverständlich<br />
steht hierbei die Produktsicherheit<br />
im Fokus, sowohl<br />
die sofortige als auch die Langzeitfunktionalität<br />
betreffend.<br />
Fortschreitende<br />
Miniaturisierung<br />
Mit der fortschreitenden Miniaturisierung<br />
sowohl elektronischer<br />
Bauteile als auch deren Träger<br />
(Leiterplatten) steigen auch die<br />
Anforderungen an die Qualität<br />
der Produktionsprozesse. Des<br />
Weiteren ist zu berücksichtigen,<br />
dass Umweltvorschriften stringenter<br />
werden, um so Belastungen<br />
für die Umwelt trotz steigenden<br />
Einsatzes elektronischer Geräte<br />
so gering wie möglich zu halten.<br />
Der Übergang zu bleifreien Lötprozessen<br />
geht einher mit deutlich<br />
erhöhten Löttemperaturen.<br />
Lagen diese ursprünglich bei<br />
bis zu 220 °C, treten in bleifreien<br />
Lötprozessen bis zu 270 °C. auf.<br />
Sowohl auf Bauteile als auch Leiterplatten<br />
kommen daher höhere<br />
thermische Belastungen zu, die zu<br />
irreparablen Schäden an Durchkontaktierungen<br />
und Innenlagenanbindungen<br />
führen können.<br />
Daher muss ein bestmöglicher<br />
Schutz vor hohen Temperaturen<br />
für die Leiterplatte, die einzelnen<br />
Bauteile als auch für die<br />
Durchkontaktierungen im Produktionsprozess<br />
erzielt werden.<br />
Die Max Steier GmbH & Co. KG<br />
zertifiziert nach DIN 9001:2008<br />
und ISO/TS 16949:2009 und liefert<br />
passgenaue, selbstklebende<br />
Klebepunkte, die einen optimalen<br />
Schutz vor hohen Temperaturen<br />
während des Lötprozesses<br />
ermöglichen und sich nach dem<br />
Prozess rückstandsfrei entfernen<br />
lassen.<br />
Nicht nur hohe Temperaturen<br />
können Funktionsschäden hervorrufen,<br />
sondern auch elektrostatische<br />
Aufladungen (ESD,<br />
Electrostatic Discharge) der Materialien,<br />
die am Verarbeitungsprozessen<br />
beteiligt sind. Je kleiner<br />
das Bauteil, desto geringer ist die<br />
Verträglichkeit gegenüber eines<br />
Spannungsimpulses durch elektrostatische<br />
Entladungen. Um auch<br />
hier ein Maximum an Verarbeitungssicherheit<br />
zu ermöglichen,<br />
bietet Max Steier verschiedene<br />
ESD-gerechte Selbstklebeprodukte<br />
für den Bestückungsprozess,<br />
u.a. Gurtverbinder, Gurteinfädler<br />
und Gurtverschließer. Mit<br />
Einsatz dieser Produkte werden<br />
statische Aufladungen und damit<br />
mögliche zerstörende Entladungsprozesse<br />
an Bauteilen weitestgehend<br />
vermieden.<br />
Max Steier<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.steier.de<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong> 77<br />
3D-Leiterbahnen<br />
hergestellt nach dem<br />
IsoLam-Verfahren ®<br />
Kundenspezifi sche<br />
Fertigung unter<br />
Reinraumbedingungen<br />
Zertifi zierte Qualität nach<br />
DIN EN ISO 9001<br />
Verschiedene Materialien<br />
UNION-KLISCHEE GmbH<br />
Zossener Straße 56-58<br />
10961 Berlin<br />
Fon +49 (0) 30 691 30 22<br />
info@union-klischee.de<br />
www.union-klischee.de
Produktion<br />
Anwendungsorientierte<br />
Systemlösungen im Brennpunkt des<br />
Interesses<br />
Sealed-off-CO 2 -Laser niedriger<br />
Leistung sowie Diodenlaser und<br />
Hochleistungsfaserlaser – rundeten<br />
das Angebot an Laserlösungen<br />
ab.<br />
„Wir freuen uns darauf, auch in<br />
diesem Jahr in Stuttgart mit unseren<br />
Kunden und Anwendern ins<br />
Gespräch zu kommen und ihnen<br />
unsere Produktneuheiten sowie<br />
unsere Anwendungslösungen wie<br />
das Präzisionsschneiden von Glas<br />
und Saphir mit Ultrakurzpulslasern<br />
vorzustellen“, kommentiert<br />
Thomas Merk, CEO & Präsident<br />
von ROFIN.<br />
Innovative<br />
Lasertechnologie für<br />
neue Anwendungsfelder<br />
Mit CO 2 -, Faserlasern,<br />
Festkörper lasern, Ultrakurzpulslasern<br />
oder Dioden lasern bietet<br />
Rofin ein breites Portfolio an<br />
Lasern und damit alle entscheidenden<br />
Schlüsseltechnologien<br />
für die industrielle Lasermaterialbearbeitung<br />
an. Das Spektrum<br />
reicht von industrieüblichen Laserstrahlquellen<br />
bis hin zu kompakten<br />
Systemlösungen. Die Anwendungsgebiete<br />
von Rofin-Lasern<br />
sind so vielfältig wie die Produkte.<br />
Laser von Rofin produzieren im<br />
Automobil- und Flugzeugbau, in<br />
der Elektronik- und Halbleiterfertigung,<br />
im Maschinenbau, in der<br />
Medizintechnik, in der Photovoltaik,<br />
in der Verpackungs- oder<br />
Kunststofftechnik, im Werkzeugund<br />
Formenbau aber auch in der<br />
Schmuckindustrie. Ob beim Einsatz<br />
von Hochleistungs lasern in<br />
rauen Industrieumgebungen, filigranen<br />
Laseranwendungen im<br />
μm-Bereich oder Lasermarkierungen<br />
auf unterschiedlichsten<br />
Materialien – ROFIN deckt alle<br />
Kundenanforderungen im Bereich<br />
der Laser technologie optimal ab<br />
Der flexible Laserarbeitsplatz MPS Compact<br />
Seit mehr als 40 Jahren legt<br />
Rofin bei der Weiterentwicklung<br />
der Lasertechnologie stets den<br />
Fokus auf die Anwendung und<br />
bietet weltweit eines der umfassendsten<br />
Produktportfolios für die<br />
ganze Bandbreite der industriellen<br />
Lasermaterial bearbeitung. Auf der<br />
diesjährigen LASYS, der internationalen<br />
Fachmesse für Systemlösungen<br />
in der Lasermaterialbearbeitung<br />
in Stuttgart, stellte<br />
Rofin wieder anwendungsorientierte<br />
Systemlösungen in den<br />
Mittelpunkt.<br />
Mit dem erstmals vorgestellten<br />
Handschweißlaser Performance<br />
Unlimited präsentierte man, wie<br />
einfach und unkompliziert lange<br />
oder sperrige Teile, wie sie beispielsweise<br />
bei der Herstellung<br />
von chirur gischen Instrumenten<br />
bzw. Endoskopen zu finden<br />
sind, geschweißt werden können.<br />
Daneben zeigte Rofin das Präzisionsschweißen<br />
von Mikrokonturen<br />
an seinem flexiblen Laserarbeitsplatz,<br />
dem MPS Compact, mit<br />
dem Langpuls-Faserlaser Star-<br />
Fiber P. An der Laserarbeitsstation<br />
CombiLine Basic konnten<br />
Messebesucher das Laserbeschriften<br />
von Freiformoberflächen<br />
live erleben. Eine Auswahl<br />
an Laserstrahlquellen über die<br />
ganze Breite der Technologien<br />
– angefangen bei Pikosekundenund<br />
Femtosekundenlasern, über<br />
Laserarbeitsstation CombiLine Basic<br />
78 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
oder Luftfahrtindustrie kann ein unvollständiger<br />
Beschriftungsschritt sonst zum Verlust der<br />
gesamten Charge führen.<br />
Die optionale mini-SPS-Schnittstelle erweitert<br />
die Möglichkeiten zur Integration des<br />
EasyMarks in automatisierte Fertigungslinien.<br />
Ergänzend zum passiven Standardinterface<br />
stellt die Mini-SPS Schnittstelle aktiv<br />
Signale zur engeren Integration in automatisierte<br />
Fertigungs prozesse, etwa zur Teileerkennung,<br />
bereit.<br />
Laser-<br />
Kunststoffschweißen<br />
EasyMark mit Autolock-Funktion<br />
Lasermarkier-Tischsystem für die<br />
industrielle Serienproduktion<br />
Mit dem EasyMark bietet Rofin ein äußerst<br />
kompaktes Tischsys tem zum Lasermarkieren<br />
und -gravieren sowie zum Schneiden dünner<br />
Bleche. Das Einsatzfeld reicht dabei von der<br />
Einzelproduktion mit manueller Beladung bis<br />
zur automatischen Produktion kleinerer und<br />
mittlerer Serien. Für beide Einsatzbereiche<br />
gibt es nun hilfreiche Zusatzausstattungen.<br />
Mit der optionalen AutoLock-Funktion lässt<br />
sich die Türe während des Markierprozesses<br />
verriegeln. Unbeabsichtigte Unterbrechungen,<br />
etwa durch versehentliches Eingreifen eines<br />
Bedieners werden so zuverlässig verhindert.<br />
Dies ist insbesondere bei sicherheitsrelevanten<br />
Beschriftungsvorgängen, wie dem Aufbringen<br />
von Produktident- oder Sicherheitscodes,<br />
unverzichtbar. In der Losfertigung von Produkten,<br />
z.B. für die Medizintechnik, die Automobil-<br />
Wertvolle Werkstücke und insbesondere<br />
Unikate dulden keinen Fehlversuch beim<br />
Beschriften, Ersatz ist teuer oder gänzlich<br />
unmöglich. Hier hilft die SmartView Option,<br />
indem sie ein Realbild des eingelegten Werkstücks<br />
einblendet. So kann das Gravurlayout<br />
bis auf ca. 30 µm genau ausgerichtet werden.<br />
Sind die Anforderungen an die Genauigkeit<br />
noch höher, steht eine Präzisionskamerabeobachtung<br />
via TTL Kamera „Through-the-<br />
Lense“ für die hochpräzise Positionierung bis<br />
auf 1 µm zur Verfügung.<br />
Die neuen Zusatzoptionen erweitern das<br />
Einsatzfeld von Rofins EasyMark deutlich.<br />
Das Lasermarkiersystem eignet sich so auch<br />
für branchenspezifische Anwendungen mit<br />
besonderen Anforderungen.<br />
Rofin-Baasel Lasertechnik<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rofin.de<br />
Sicher, sauber, wirtschaftlich<br />
SystemlösungenvonLPKF–erfolgreichdurchKnow-howundProzesserfahrung.<br />
K Messe, 19. – 26. Oktober <strong>2016</strong>,<br />
Düsseldorf, Halle 11, Stand E04<br />
Funktionsweise der TTL-Kamera<br />
LPKFWeldingQuipmentGmbH<br />
Tel.+49(911)669859-0www.lpkf-laserwelding.com<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
79
Produktion<br />
Nadelverschlusstechnik in der Heißkanaltechnik<br />
Bei der Nadelverschlusstechnik werden<br />
die Düsen in einem Heißkanalsystem mit<br />
einer Nadel verschlossen und wieder geöffnet.<br />
Dadurch ist es unter anderem möglich,<br />
die Kunststoffschmelze zu dosieren. Diese<br />
Technik wird bei hohen optischen Anforderungen<br />
an den zu spritzenden Artikel eingesetzt.<br />
Während bei herkömmlichen offenen<br />
Heißkanaldüsen ein kleiner Anspritzrest des<br />
Kunststoffes am Abrisspunkt zurückbleibt,<br />
gewährleistet die Nadelverschlusstechnik<br />
eines Heißkanalsystems hohe Anspritzpunktkosmetik.<br />
Die Verschlussnadeln des Heißkanals<br />
drücken den Anguss beim Schließen<br />
der Nadel glatt, sodass nur ein kleiner kreisförmiger<br />
Abdruck auf dem Artikel sichtbar<br />
ist. Dies ist vor allem in der Medizintechnik<br />
Standard geworden, da hohe Anforderungen<br />
sowohl in der Funktionalität als auch optisch<br />
gestellt werden. Mit Nadelverschlusssystemen<br />
lassen sich auch bei kleinen Artikeln<br />
große Angusspunktquerschnitte realisieren,<br />
die bei offenen Düsen zu größeren Angussresten<br />
führen können.<br />
Die Nadelbewegung erfolgt dabei auf unterschiedlichste<br />
Arten. Nadelverschlusssysteme<br />
können hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch<br />
betrieben und gesteuert werden. Viele<br />
Nadelverschlusssysteme für Mehrkavitätenwerkzeuge<br />
werden hydraulisch oder pneumatisch<br />
gesteuert. Pneumatische und hydraulische<br />
Systeme gewährleisten die Stellungen<br />
AUF und ZU. Mit elektrischen Systemen für<br />
Einzeldüsen oder Verteilersysteme lässt<br />
sich die Nadel in der Düse in nahezu jede<br />
gewünschte Position durch einen Schrittmotor<br />
oder Servoaktuator bringen. Die Artikelqualität<br />
hängt in hohem Maße bei kleinsten<br />
Schussgewichten vom synchronen Öffnen<br />
und Schließen der Nadeln ab. Auch die Wartung<br />
und Justage eines Nadelverschlusssystems<br />
sind unkompliziert, da sie zum größten<br />
Teil direkt auf der Maschine erfolgen können.<br />
Günther Heisskanaltechnik stellt Nadelverschlussdüsen<br />
und komplette Nadelverschlusssysteme<br />
u. a. für die Medizinbranche<br />
her. Die Gestaltung der Nadelführung und die<br />
optimierte Verschlussnadel erlauben einen<br />
verschleißarmen Betrieb. Während der Verschlussbewegung<br />
wird die Nadel zunächst<br />
über einen Konus bis zur zylindrischen Vorzentrierung<br />
geführt, um dann präzise in den<br />
zylindrischen Anspritzpunkt einzutauchen. Bei<br />
Verschleiß kann die Nadelführung mit geringem<br />
Aufwand gewechselt werden.<br />
GÜNTHER Heisskanaltechnik GmbH<br />
www.guenther-heisskanal.de<br />
Reinraum-Panel CRP1 für Feuchte-, Temperatur- und Tieftaupunktmessung<br />
Das Reinraum-Panel CRP1<br />
zeichnet sich durch seine kompakte<br />
Bauweise und das einfache<br />
Handling aus. Kompatibel zum<br />
HygroClip2 erfasst es Feuchte<br />
in höchster Genauigkeit. Je nach<br />
Bedarf und Anwendung lassen<br />
sich beliebig andere Rotronic-<br />
Fühler anschließen. Die Daten<br />
werden mittels Analogausgängen<br />
oder MODBUS weitergegeben,<br />
Messwerte, Alarme und<br />
Messverläufe auf dem Display<br />
angezeigt.<br />
Features:<br />
• Überwacht Feuchte, Temperatur<br />
und Tieftaupunkt<br />
• Für Reinräume ausgelegtes<br />
Design<br />
• Kombinierbar mit HygroClip2-<br />
Serie oder beliebig weiteren<br />
Rotronic Fühlern (kundenspezifisch<br />
je nach Applikation)<br />
• FDA- und GAMP-Kompatibel<br />
• Digitale Kommunikation via<br />
MODBUS RTU / Rotronic HW4<br />
Software<br />
• Analoge Ausgangssignale frei<br />
konfigurierbar<br />
• Hohe chemische Beständigkeit<br />
des Frontpanels aus Edelstahl<br />
• Alarmausgabe akustisch, über<br />
LCD-Anzeige und/oder über<br />
Relais<br />
• Einfaches Kalibrieren der Fühler<br />
außerhalb des überwachten<br />
Raumes<br />
Das Reinraum-Panel CRP1<br />
bietet sich dort an, wo das<br />
genaue Messen von Feuchte<br />
und Temperatur von entscheidender<br />
Bedeutung ist und eine<br />
erhöhte Reinheit eingehalten<br />
werden muss. Beispielsweise<br />
in Reinräumen von Krankenhäusern<br />
oder der Pharma-, Elektronik-<br />
oder Lebensmittelindustrie,<br />
sowie weiteren Anwendungen,<br />
wo Feuchte und Temperatur<br />
überwacht werden. Dank seiner<br />
Funktionsmöglichkeiten löst das<br />
CRP1 viele Mess- und Steueraufgaben.<br />
In Kombination mit dem Rotronic<br />
HC2-LDP-Fühler ist das<br />
CRP1 besonders geeignet für<br />
das Überwachen von Trockenluft<br />
in Druckluftanlagen und in<br />
der Batterie-Fertigung.<br />
Rotronic AG<br />
www.rotronic.ch<br />
80 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Produktion<br />
Perfekte Schneidergebnisse<br />
Axikon DOE formt Ringprofile aus<br />
Laserstrahl<br />
LPKF stellt Untersuchung über<br />
Stencilqualität vor: StencilLaser<br />
schneiden hochpräzise Löcher in<br />
dünne Metallfolien. LPKF Laser &<br />
Electronics hat in einer umfangreichen<br />
Untersuchung Qualitätskriterien<br />
aufgestellt. Ein kostenloses<br />
TechPaper beschreibt die<br />
Faktoren und gibt Tipps für beste<br />
Schneidergebnisse.<br />
Es ist ein kompliziertes<br />
Geschäft, wenn Lasersysteme<br />
Aperturen in dünne Metallfolien<br />
schneiden. Zum Glück stellt die<br />
Maschinen-Software die meisten<br />
Parameter von selbst auf einen<br />
optimalen Wert. Bei besonderen<br />
Anforderungen an den Bearbeitungsprozess<br />
lassen sich mit<br />
Kenntnis der Zusammenhänge<br />
einzelne Parameter optimieren.<br />
Die LPKF StencilLaser verarbeiten<br />
übliche Stencils, ohne dass<br />
große Verfahrenskenntnisse<br />
benötigt werden. Bei speziellen<br />
Prozessen lassen sich mit dem<br />
LPKF TechPaper Stencilqualität<br />
spezielle Qualitätsaspekte besonders<br />
betonen.<br />
Ein Beispiel ist die Herstellung<br />
von Stufenschablonen: Bei Step-<br />
Up-Schablonen mit Verstärkungen<br />
werden Bleche per Punktschweißen<br />
fest aufgebracht. Prozessgas,<br />
Lage des Laserfokus<br />
und Druck des Prozessgases<br />
beeinflussen den<br />
Schweißkegel und damit<br />
die Haltbarkeit der gesamten<br />
Schablone.<br />
Das TechPaper „Qualitätsbetrachtungen<br />
bei<br />
Stencil-Applikationen“<br />
betrachtet verschiedene<br />
Anwendungsfälle und<br />
zeigt, welche Auswirkungen<br />
bei einer Veränderung<br />
einzelner Prozessparameter<br />
auftreten.<br />
Es ist ab sofort unter<br />
www.lpkf.de/knowledgecenter<br />
verfügbar.<br />
In einem kostenlosen<br />
TechPaper beschreibt LPKF Laser<br />
& Electronics Qualitätsparameter<br />
und deren Beeinflussung beim<br />
Laserschneiden von Lotpasten-<br />
Stencils.<br />
LPKF Laser & Electronics<br />
AG<br />
www.lpkf.de<br />
Perfektes Finish von Oberflächen<br />
Laserstrahlen mit einem ringförmigen<br />
Strahlprofil werden in<br />
der Augenheilkunde benötigt,<br />
aber auch beim Laserstrahl-<br />
Schweißen oder beim Materialabtrag<br />
dünner Schichten.<br />
Meist wird das Ringprofil mit<br />
einem klassischen Axikons<br />
erzeugt: konische Linsen bzw.<br />
rotationssymmetrische Prismen.<br />
Diese Elemente wandeln<br />
einen Laserstrahl mit Gaußprofil<br />
in einen Besselstrahl. Axikons<br />
für sehr große oder kleine Öffnungswinkel<br />
sind nur schwer zu<br />
fertigen, ein optimales Ringprofil<br />
wird häufig nicht erreicht.<br />
Holo/OR fertigt nun diffraktive<br />
Optiken mit einer Axikon-Struktur.<br />
Die Vorteile sind immens:<br />
unabhängig vom Öffnungswinkel<br />
ist das Ringprofil immer perfekt,<br />
da das Strahlprofil durch<br />
ein Gitter erzeugt wird. Darüber<br />
hinaus sind die Elemente für<br />
alle Laser mit M²
Robotik<br />
Roboter für sensitive Umgebungen<br />
Medizin, Pharma, Biotechnologie,<br />
Lebensmittel, Elektronik,<br />
Halbleiter, Reinraum, Labor –<br />
für jede noch so anspruchsvolle<br />
Industrieumgebung bietet Stäubli<br />
eine Vielzahl passender Roboter.<br />
Dabei gelingt es dem Hersteller<br />
auf sehr effiziente Weise, Standardroboter<br />
für die branchenspezifischen<br />
Anforderungen zu qualifizieren.<br />
Das Roboterprogramm zielt<br />
heute auf alle Märkte der Automatisierungstechnik<br />
und beinhaltet<br />
High-Speed-SCARAs,<br />
FAST picker und Knickarm roboter<br />
in den Tragkraftklassen von 1,0<br />
Ein TX60 stericlean füllt in einem geschlossenen Isolator<br />
Zytostatika und andere hochwirksame Produkte ab<br />
In der kompletten Anlage zur Montage von Gangstellermodulen<br />
kommen ausschließlich Roboter, wie der TS80, in ESD-<br />
Ausführung gegen elektrostatische Aufladung zum Einsatz<br />
struktur und der innen liegenden<br />
Verkabelung beste Voraussetzungen<br />
mit, um sie für extreme<br />
Einsatzbedingungen auszurüsten.<br />
Das gelingt Stäubli nicht<br />
nur in der Kleinrobotik, sondern<br />
auch bei den großen Sechsachsern<br />
bis hin zum TX200.<br />
Dazu Gerald Vogt, Geschäftsführer<br />
Stäubli Robotics: „Aufgrund<br />
ihrer überlegenen Bauweise können<br />
wir heute Basisroboter ohne<br />
großen Aufwand umrüsten und<br />
in einer Vielzahl von Varianten<br />
für unterschiedliche Einsatzfälle<br />
anbieten. Was mit konventio nellen<br />
Standardrobotern kaum möglich<br />
ist, gelingt mit den Stäubli<br />
Maschinen auf relativ einfache<br />
Weise, was die Spezialroboter<br />
auch preislich sehr interessant<br />
macht.“ Das erklärt, warum der<br />
Hersteller heute nach eigenen<br />
Angaben das weltweit breiteste<br />
Programm an Robotern in Sonderausführungen<br />
anbieten kann<br />
und hier weltweit unangefochtener<br />
Marktführer ist. Zusatzbezeichnungen<br />
wie HE, Cleanroom,<br />
Supercleanroom, ESD und stericlean<br />
kennzeichnen die Spezialausführungen,<br />
die den Serienmaschinen<br />
in ihrer Top-Performance<br />
ebenbürtig sind.<br />
Stäubli Robotics hat sein Programm<br />
an Robotern in HE-Ausführung<br />
konsequent ausgebaut.<br />
Nahezu alle Sechsachser<br />
sowie der Fast Picker TP80<br />
sind in Humid Environment-Versionen<br />
für Einsätze unter hoher<br />
Luftfeuchte, Spritzwasser- oder<br />
Kühlmittel beaufschlagung verfügbar.<br />
Ob beim Wasserstrahlschneiden,<br />
beim Einsatz in der<br />
spangebenden Bearbeitung, in<br />
der industriellen Teilereinigung<br />
oder auch in der Lebensmittelindustrie,<br />
wo strengste Hygienestandards<br />
einzuhalten sind, erweisen<br />
sich die Stäubli HE-Versionen<br />
als perfekte Lösung. Die<br />
Roboter lassen sich bei den täglich<br />
anstehenden Reinigungsprozessen<br />
einfach mit dem Wasserstrahl<br />
reinigen.<br />
Cleanroomvarianten<br />
für alle Reinraumklassifizierungen<br />
Die gekapselten Stäubli<br />
Sechsachser machen auch im<br />
Reinraum eine gute Figur. Die<br />
Roboter der TX2 und RX-Baureihen<br />
erfüllen in der Standardausführung<br />
bereits die Reinraumklasse<br />
ISO 5. In der optionalen<br />
Cleanroom-Variante, diese Robo-<br />
bis 190 Kilogramm. Dank einzigartiger<br />
Kons truktionsmerkmale werden<br />
aus den Standardrobotern mit<br />
geringen Modifikationen Spezialmaschinen<br />
für Einsätze in sensiblen<br />
Industriebereichen.<br />
Spezielle<br />
Antriebstechnik<br />
Dabei zahlt es sich aus, dass<br />
Stäubli bei seinen Sechsachsern<br />
auf eine in Eigenregie entwickelte,<br />
patentierte Antriebstechnik setzt<br />
und nicht auf Standardgetriebe<br />
aus dem Zulieferregal angewiesen<br />
ist. Zudem bringen die Roboter<br />
mit ihrer geschlossenen Gehäuse-<br />
Ein Cleanroom-Roboter TX60L cr übernimmt das<br />
anspruchsvolle Waferhandling im Backendbereich<br />
82 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
Robotik<br />
Ein an der Decke montierte Stäubli Roboter RX160 he –<br />
korrosionsbeständig sowie laugen- und säureresistent - übernimmt<br />
die komplette Teilehandhabung in der Reinigungsanlage<br />
ter tragen das Kürzel CR in der<br />
Produktbezeichnung, erfüllen sie<br />
die Spezifikationen der Reinraumklasse<br />
ISO 4. Auf Wunsch treibt<br />
Stäubli die Reinraumtauglichkeit<br />
auf die Spitze und liefert Super-<br />
Cleanroom-Ausführungen, die den<br />
hohen Anforderungen der Reinraumklasse<br />
ISO 2 gerecht werden.<br />
Stericlean-Roboter in<br />
aseptischer Umgebung<br />
Mit der Entwicklung des weltweit<br />
ersten Stericlean Roboters<br />
ist es Stäubli gelungen, keimfreie<br />
Prozesse in VHP-Umgebungen<br />
zu automatisieren. Heute stehen<br />
alle sechsachsigen TX-Roboterbaureihen<br />
in stericlean-Ausführung<br />
zur Verfügung, die den strengen<br />
GMP-Richtlinien entsprechen.<br />
Die hochentwickelten Maschinen<br />
können dank spezieller Kapselung,<br />
der Ausführung besonders beanspruchter<br />
Teile in Edelstahl und<br />
einer speziellen Oberflächenbehandlung<br />
dauerhaft in aseptischen<br />
Produktionsbereichen arbeiten.<br />
Damit ist der Durchbruch für die<br />
robotergestützte Automation in<br />
keimfreien Umgebungen gelungen.<br />
ESD-Ausführungen<br />
gegen elektrostatische<br />
Aufladung<br />
Auch für das gerade in der Elektronikfertigung<br />
relevante Problem<br />
der elektrostatischen Aufladung<br />
bietet Stäubli eine perfekte Lösung.<br />
Alle Sechsachs- und SCARA-<br />
Kinematiken sind in sogenannter<br />
ESD-Ausführung erhältlich, in<br />
der sie optimalen Schutz gegen<br />
elektrostatische Aufladung bieten.<br />
„Alle diese Sonderausführungen<br />
zeichnen sich durch eine clean,<br />
consistent Performance aus, die<br />
den Standardrobotern in nichts<br />
nachsteht. Diese Spezialisten<br />
sind ebenso präzise, schnell und<br />
zuverlässig wie unsere Universalmaschinen<br />
und überzeugen unter<br />
extremen Einsatzbedingungen<br />
mit herausragender Leistungsfähigkeit<br />
ohne jedwede Einschränkungen<br />
selbst beim Einsatz von<br />
lebensmittelverträglichem Öl“, verspricht<br />
Vogt.<br />
Stäubli Robotics<br />
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meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
83
Software<br />
Industrie 4.0 ist nie gleich<br />
Dank voll automatisierter Abläufe muss sich der Produktionsmitarbeiter nicht mehr um manuelle Standardabläufe wie<br />
Rüstvorgänge und Einstellwerte kümmern<br />
Industrie 4.0 folgt keinem festen<br />
Schema, ebenso wenig geht es<br />
um die Entscheidung zwischen<br />
„machen“ und „nicht machen“.<br />
Ein Begriff beschäftigt die Produktionswelt,<br />
denn die daraus<br />
entstehende Dynamik ist die<br />
Basis für neue Ideen, Prozesse<br />
und Geschäftsmodelle. Industrie<br />
4.0 stellt in jedem Unternehmen<br />
individuelle Prozesse dar,<br />
die auf interne Gegebenheiten<br />
abgestimmt sein müssen. Eine<br />
gemeinsame Grundlage ist jedoch<br />
die intensive Vernetzung verschie-<br />
Autor:<br />
DATEN<br />
OPTIMIERUNG<br />
INTEGRATION<br />
INTERAKTION<br />
Dipl.-Ing. Bernhard<br />
Falkner, Geschäftsführer<br />
Industrie Informatik<br />
Handlungfelder von Industrie 4.0<br />
84 meditronic-journal 3/<strong>2016</strong>
denster Komponenten. Im Fokus der Produktion<br />
ergeben sich folgende Handlungsfelder:<br />
Handlungsfeld 1: Integration<br />
Das erste wichtige Handlungsfeld ist die<br />
Integration sowohl entlang der Wertschöpfungskette,<br />
als auch innerhalb des Unternehmens<br />
über Soft- und Hardware-Hierarchien<br />
hinweg. In unserem Fall als MES-Anbieter<br />
bedeutet das, dass wir für eine optimale Performance<br />
auf die Grobplanungsdaten eines<br />
übergeordneten ERP aufbauen. Die von uns<br />
generierten Informationen müssen lückenlos<br />
und bedarfsgerecht retourniert werden, um<br />
einen wahren Mehrwert für den Nutzer zu<br />
schaffen. Auf der anderen Seite braucht es<br />
eine lücken- und fehlerlose Kommunikation<br />
mit der Maschinenebene. Erst im Zusammenspiel<br />
können all diese Komponenten ihre echten<br />
Stärken ausspielen und den mit Industrie<br />
4.0 angestrebten Mehrwert auslösen.<br />
Handlungsfeld 2: Daten<br />
Daten spielen hier natürlich eine zentrale<br />
Rolle. Womit sich auch gleich eine wichtige<br />
Henne-Ei-Frage auftut: Betreibe ich Industrie<br />
4.0 um Daten zu erhalten, oder benötige<br />
ich diese als Basis, um derartige Maßnahmen<br />
überhaupt in die Tat umsetzen zu können?<br />
Richtig ist beides. Ein breites Spektrum<br />
an Daten von Produktions-, über Maschinen-,<br />
Personen- und Prozess-, bis hin zu Produktdaten<br />
hat verschiedenste Ursprünge und<br />
Einsatzgebiete.<br />
Handlungsfeld 3:<br />
Benutzerinteraktion<br />
Voll automatisierte Abläufe im Sinne von<br />
Industrie 4.0 haben zur Folge, dass sich der<br />
Produktionsmitarbeiter nicht mehr um manuelle<br />
Standardabläufe wie Rüstvorgänge und<br />
Einstellwerte kümmern muss. Das heißt auch,<br />
dass manuell ausgelöste Rückmeldungen<br />
nicht notwendig sind und daher auch nicht<br />
gemacht werden. Dementsprechend wichtig<br />
ist es, Ergebnisse und Kennzahlen aus diesen<br />
Prozessen kontextorientiert und übersichtlich<br />
darzustellen. Vereinfacht gesagt müssen<br />
dem Mitarbeiter die richtigen Informationen zur<br />
richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung<br />
stehen. Wir bieten mit dem cronetwork Portal<br />
ein flexibles Dashboard, das sich je nach<br />
Anforderung aus verschiedensten Informationsquellen<br />
zusammensetzen lässt – und das<br />
ganz einfach per Drag & Drop.<br />
Handlungsfeld 4: Optimierung<br />
Aus diesen Informationen entsteht auch die<br />
Möglichkeit, eigene Prozesse und Abläufe zu<br />
optimieren. Ein passendes Beispiel ist in der<br />
Produktionsplanung zu finden. Um der hohen<br />
Dynamik im Fertigungsumfeld Herr zu werden,<br />
benötigt es eine aktuelle Sicht auf die<br />
Durchführbarkeit der Planung. Ein Feinplanungstool<br />
muss Daten also in Echtzeit liefern<br />
und berücksichtigen, um die nötige Flexibilität<br />
zu gewährleisten. Ein Planer muss<br />
im Kurzfristbereich auf die nötigen Informationen<br />
zugreifen können und diese gegebenenfalls<br />
direkt anpassen. Als Ergebnis entstehen<br />
optimierte Rüstzeiten, verringerte Durchlaufzeiten,<br />
uvm.<br />
Weg vom Produkt, hin zum Service<br />
Neben den erwähnten Handlungsfeldern gibt<br />
es eine unverzichtbare Grundlage auf dem<br />
Weg zu Industrie 4.0: eine klare, digitale Strategie.<br />
Die zentralen Elemente dahinter sind der<br />
Kunde und dessen eindeutig identifizierbarer<br />
Nutzen. Dabei bauen Umsetzungen auf folgendes<br />
Schema auf: Man verkauft dem Kunden<br />
nicht mehr länger ein Produkt, man bietet<br />
ihm vielmehr den Service und den Nutzen<br />
der damit verbunden ist. Man entbindet ihn<br />
von den Sorgen die er hinsichtlich Wartung,<br />
Service, Betriebsmitteln, also dem gesamten<br />
Umfeld um das Produkt hat und ermöglicht<br />
ihm die Freilegung neuer Ressourcen<br />
– vereinfacht gesagt, man bietet einen wahren<br />
Mehrwert.<br />
Fazit<br />
Die Anwendungsgebiete für Industrie 4.0<br />
sind ebenso vielseitig wie flexibel. Man kann<br />
einzelne Aspekte aufgreifen, bestehende<br />
Systeme hinterfragen und beispielsweise eine<br />
vergleichsweise „simple“ Maschinendatenerfassung<br />
einführen. Nach nur wenigen Stunden<br />
soft- und hardwareseitiger Implementierung<br />
hat man Zugang zu einer völlig neuen<br />
Datenqualität. Ein Grundstein für weitere Industrie<br />
4.0 Maßnahmen wäre damit gelegt.<br />
Für den richtigen Entwicklungssprung sorgt<br />
jedoch erst die Ausrichtung der gesamten<br />
Wertschöpfungskette. Ein Unternehmen sollte<br />
kein festes Schema auf diesem Evolutionspfad<br />
suchen, sondern Industrie 4.0 vielmehr<br />
als gemeinsamen Ideentreiber sehen, der auf<br />
Basis der heutigen technologischen Standards<br />
neue Möglichkeiten eröffnet.<br />
Industrie Informatik GmbH<br />
www.industrieinformatik.com<br />
meditronic-journal 3/<strong>2016</strong><br />
85
Software<br />
3DEXPERIENCE Plattform für schnellere Innovations- und Zulassungsprozesse<br />
Dassault Systèmes gab bekannt, dass sich<br />
Osstem Implant Co., Ltd. für die Branchenlösung<br />
License to Cure for Medical Device von<br />
Dassault Systèmes entschieden hat. Ziel des<br />
Unternehmens im Bereich Dentalmedizin<br />
ist es, mithilfe der Lösung<br />
seinen weltweiten Marktanteil an<br />
Lösungen für Zahnimplantate auszubauen.<br />
Die Medizintechnikindustrie<br />
hatte früher mit Sicherheitsund<br />
Qualitätsproblemen sowie Produktrückrufen<br />
zu kämpfen, was zu<br />
einer Verschärfung der Regularien<br />
führte. Viele Unternehmen investieren<br />
daher heute mehr Mittel aus<br />
der Forschung und Entwicklung<br />
in aufsichtsrechtliche Aktivitäten,<br />
anstatt in die Entwicklung neuer<br />
Produkte. Osstem Implant unterhält<br />
22 Niederlassungen weltweit<br />
und Produktionsstätten in den USA<br />
und Südkorea. Das Unternehmen<br />
möchte seinen Marktanteil ausbauen<br />
und dabei sowohl die regulatorischen<br />
Anforderungen erfüllen<br />
als auch Innovationen vorantreiben.<br />
Zur Umsetzung dieser Ziele<br />
suchte man nach einer durchgängigen<br />
digitalen Plattform, um alle<br />
Daten in Bezug auf eine einheitliche<br />
Produktkennzeichnung (UDI),<br />
Konstruktionsänderungen und Qualitätssicherung<br />
zu verwalten. Diese<br />
Daten werden dann an die zuständige<br />
Zulassungsbehörde übermittelt,<br />
wie beispielsweise die U.S. Food<br />
and Drug Administration (FDA).<br />
Eine zentrale Datenquelle<br />
Basierend auf der 3DEXPERIENCE Plattform<br />
bietet die Branchenlösung „License to<br />
Cure for Medical Device“ einen integrierten<br />
Rahmen für die vernetzte Zusammenarbeit,<br />
mit der die Entwicklung innovativer, sicherer<br />
und vollständig konformer medizinischer Produkte<br />
beschleunigt wird. Durch den Wegfall<br />
isolierter Prozesse und Dateninseln kann<br />
Osstem Implant auf eine zentrale Datenquelle<br />
zugreifen und von einem durchgängigen, nachverfolgbaren<br />
und konformen Produktentwicklungsprozess<br />
profitieren, der direkt mit dem<br />
Qualitätsmanagement verbunden ist. Damit<br />
lassen sich die Markteinführung beschleunigen<br />
und der Zulassungsaufwand senken.<br />
Besseres Management der<br />
Zulassungsaktivitäten<br />
„Wir haben uns für ‚License to Cure for<br />
Medical Device‘ von Dassault Systèmes entschieden,<br />
weil wir uns mit Blick auf das internationale<br />
Wachstum und die Erfüllung unterschiedlicher<br />
Marktanforderungen ein besseres<br />
Management unserer Zulassungsaktivitäten<br />
sowie Vorteile bei der Produktentwicklung<br />
versprechen“, sagt Tae-Yong Kim, Head<br />
of Information System Management Team bei<br />
Osstem Implant. „So können wir die Effizienz<br />
der Produktentwicklung und des Projektmanagements<br />
steigern und den Zulassungsprozess<br />
für unsere Lösungen rund um Zahnlimplantate<br />
verbessern.“<br />
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nicht erreicht. Garantiefall?<br />
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