Digitalisierung in der Medizintechnik-Fertigung (DigiMed)

Im Projekt DigiMed (Digitalisierung in der Medizintechnik-Fertigung) untersucht die Hochschule Furtwangen Wege, um mit der zunehmenden Individualisierung von Medizinprodukten und dem damit einhergehenden Kosten- und Arbeitsaufwand umzugehen. Dabei spielt die Digitalisierung der Fertigungsprozesse eine wichtige Rolle. Das Projekt ist im April 2019 gestartet und wird von Prof. Dr. Kurt Greinwald geleitet.

Herausforderung 

Medizinprodukte wie Prothesen werden immer häufiger individuell auf einzelne Patienten zugeschnitten. Für die Patienten ist diese Individualisierung ein großer Vorteil; zugleich erschwert sie den Herstellern jedoch die kostengünstige Produktion und stellt sie vor einige Herausforderungen. So muss die medizinische Information über einen Patienten präzise bei den Personen ankommen, die den Herstellungsprozess planen und durchführen. Standard-Prozessparameter müssen laufend angepasst werden, was wiederum die Gefahr von Fehlproduktionen erhöht. Diese wiederum treibt die Kosten in die Höhe, da für Medizinprodukte oft sehr hochwertige und teure Materialien eingesetzt werden müssen. Die manuelle Fertigung individueller Medizinprodukte gerät damit schnell an die Grenze des vertretbaren Aufwands; benötigt werden industrielle Fertigungsverfahren, die dennoch präzise und flexibel genug individualisierte Produkte erzeugen können.

Ziele und Vorgehen 

Ziel des Impulsprojekts DigiMed ist es, Wege zur individualisierten Fertigung von Medizinprodukten aufzuzeigen, mit denen Aufwand und Kosten beherrschbar bleiben und die Patienten dennoch optimale Qualität erhalten. Dazu sollen Design, Herstellungsplanung und Anpassung der Prozessparameter digitalisiert werden. Die jeweilige lokale Fertigungssoftware wird mit server- oder cloudbasierten Datenbanken verbunden und kann somit jederzeit auf die benötigten Informationen zugreifen.

Im ersten Arbeitspaket des Projekts geht es darum, für die Zahntechnik ein digitales Expertensystem zu schaffen, das bei der Herstellung von Dentalprothesen vor allem funktionelle Aspekte in Betracht zieht, da diese bislang oft außer Acht gelassen werden. Das zweite Arbeitspaket befasst sich mit Zerspanungsprozessen (zum Beispiel Schleifen) bei der Herstellung mikrochirurgischer Instrumente. Auch hier soll ein virtueller Experte dabei helfen, die beste Fertigungsstrategie zu finden.

Innovationen und Perspektiven 

Im Projekt DigMed werden in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern interdisziplinäre wissenschaftliche Fragestellungen im Grenzbereich von Medizintechnik, Informatik, Werkstofftechnik, Elektrotechnik und Maschinenbau bearbeitet. Die dabei etablierten Methoden und Kompetenzen - darunter auch Software, Datenbanken und Modelle für den 3D-Druck sowie Werkstoffe für die Medizintechnik - werden anschließend in ein Kompetenzzentrum der Hochschule aufgenommen und so der regionalen Medizintechnikindustrie zur Verfügung gestellt.