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Data Modul

Entwicklungsgeschichte eines medizintechnischen Produkts

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Koordinierte und konzertante Zusammenarbeit

Der Entwicklungsweg bei einem Produkt wie „elisa 800“ und die darauf aufbauenden Typen wie „elisa 600“ und „elisa 800 VIT“ ist unterschiedlich lang. Von der Ideenfindung bis zum Serienstart einer solchen Gerätefamilie können, je nach Umfang und Branche, mehrere Jahre vergehen. Um Entwicklungszeit und das sogenannte Time-to-Market so kurz wie möglich zu gestalten, ist vor allem eine koordinierte und konzertante Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten notwendig.

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Die Koordination in diesem Projekt übernahmen GPMA-zertifizierte Projektleiter von Data Modul. Sie stellten während des gesamten Projektverlaufs die zentralen Schnittstellen zum Kunden dar und führten das interne Projektteam mit Terminen, Milestones oder technischen Details. Ein eigenes Board entwickeln oder auf existierende Baseboards zurückgreifen? Diese Frage bildet häufig den Anfang eines beginnenden Projekts. Data Modul analysierte und bewertete die von Salvia medical aufgezeigten Anforderungen an das einzusetzende Embedded-System.

Aufgrund der vorgegebenen Markteinführung und der Forderung nach Performance-Upgrades bei Bedarf, wurde der weltweit etablierte Formfaktor eines modularen Embedded-PCs verwendet: COM = Computer-on-Module. Er deckt die Leistungsklassen von Low-Power-Single-Core-Designs bis hin zu hoch performanten Multi-Core-Lösungen ab. Das modulare Konzept resultiert für den Kunden in validierten Kernkomponenten, reduziertem Entwicklungsaufwand und einer geringeren Qualifizierungsdauer.

Anforderungen und Schnittstellen

Embedded-Kunden profitieren von der hohen Standardisierung und Skalierbarkeit der COM-Module. Für eine optimale Basis der COM-Module aus Trägerplatine oder Baseboard muss eine gründliche Analyse zu Grunde liegen. Ob als Referenzdesign für unterschiedliche Ausführungen angeboten oder vom Kunden selbst entworfen: Die Entscheidung ist abhängig von den Faktoren Know-how und Projektverlauf bzw. -stand und stellt die Grundzufriedenheit des Kunden mit den Themen Leistungsfähigkeit, Passgenauigkeit und Qualität sicher.

In diesem Projekt war vor allem aufgrund der geforderten Schnittstellen und der notwendigen Redundanz des Gesamtsystems eine kundenspezifische Entwicklung einer eigenen Trägerplatine erforderlich. Für die Entwicklung eines insgesamt redundanten Systems wurden folgende Anforderungen definiert:

  • Touchsignale werden über Mikrocontroller auf Carrierboard und COM ausgewertet,
  • Funktionsüberprüfung des Lautsprechers durch ein integriertes Mikrofon und
  • Funktionsüberprüfung des Lichtleiters durch einen integrierten Helligkeitssensor.

Lediglich zur Ansteuerung des Displays wurde auf die LVDS-Schnittstelle des ausgewählten Computer-on-Module mit ARM Cortex A9 Dual Core CPU/GPU zurückgegriffen. Durch die geforderten Features ergab sich eine Vielzahl an Schnittstellen, die auf dem Carrierboard umgesetzt werden mussten. Die wichtigsten Schnittstellen sind zu Mikrofon, Lichtleiter, Sensoren, zum Lautsprecher, COM, Lüfter, Touchsensor (keine USB-Schnittstelle, sondern serielles Protokoll), Mikro-Controller Panel und zum Salvia-Hauptgerät. Neben der RS485-Schnittstelle zur Datenkommunikation zwischen Hauptgerät und Panel-PC wurde eine Ethernet/LAN-Schnittstelle für den Datenaustausch vorgesehen. Die galvanische Trennung der 24-V-Powersignale erfolgt über das Hauptgerät.

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