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Simulationstechnologie Sauberkeit garantiert: Reinigungssimulation für die Medizintechnik

Ein Gastbeitrag von Prof. Dr. Ing. Martin Haimerl* 5 min Lesedauer

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Simulationstechnologien sparen Zeit und Kosten – und erhöhen damit entscheidend die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Insbesondere in den Großunternehmen vieler Branchen, beispielsweise der Automobilindustrie, gehören sie deshalb längst zum Alltag. Derartige Erfolgsmodelle auf die Bereiche Medizintechnik und Biotechnologie zu übertragen, ist das erklärte Ziel von Case4Med. Wie sinnvoll das ist, zeigt das Beispiel der Reinigungssimulation.

Simulation der Spritzreinigung einer laparoskopischen Zange mit der Software Advisim3D – Volumenstromauftrag und Sprühschattenanalyse in Abhängigkeit von der Düsenposition.(Bild: Prof. Dr. Erwin Bürk (Hochschule Furtwangen) mit Unterstützung durch die Advitec Informatik GmbH)
Simulation der Spritzreinigung einer laparoskopischen Zange mit der Software Advisim3D – Volumenstromauftrag und Sprühschattenanalyse in Abhängigkeit von der Düsenposition.
(Bild: Prof. Dr. Erwin Bürk (Hochschule Furtwangen) mit Unterstützung durch die Advitec Informatik GmbH)

Als Paradebeispiel aus der Automobilindustrie führen es die virtuellen Crash-Tests bei der Prototypentwicklung anschaulich vor Augen: Simulationstechnologien bringen entscheidende Vorteile mit sich. Mit ihrer Hilfe können die Entwickler Schwierigkeiten frühzeitig erkennen und Korrekturmaßnahmen im Entwicklungsprozess einleiten. Die Anzahl der realen Tests lässt sich so deutlich reduzieren, da viele Optimierungen bereits in der virtuellen Umgebung erfolgen. Dadurch reduziert sich auch die Anzahl der Entwicklungszyklen, während sich die Verlässlichkeit in Bezug auf den jeweiligen Entwicklungsstand erheblich erhöht. Darüber hinaus können die Entwickler die Anzahl der untersuchten Parameter, die zu einer Optimierung des Designs verwendet werden können, beliebig erhöhen. Das heißt in Summe: Während in realen Tests aus Zeit- und Kostengründen nur jeweils sehr wenige Prototypen bereitgestellt und getestet werden können, ist die Bandbreite an möglichen Varianten bei virtuellen Tests nahezu unbegrenzt.

Branchenspezifische Lösungen gesucht

Um derartige Erfolgsmodelle in den Bereich der Medizintechnik und Biotechnologie zu übertragen, haben das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS), das Innovations- und Forschungs-Centrum Tuttlingen der Hochschule Furtwangen (IFC) und die Sicos BW GmbH vor rund zwei Jahren das Medical Solution Center Case4Med gestartet – gefördert durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK). Ziel ist es, ein Bewusstsein für die Möglichkeiten dieser Technologien zu schaffen und ein landesweites Kompetenz-Netzwerk zur Stärkung branchenspezifischer Lösungen aufzubauen. Jeder, der daran interessiert ist, den Einsatz von Technologien aus den Bereichen Simulation/High Performance Computing sowie Data Analytics/künstliche Intelligenz (KI) in den Anwendungsfeldern Medizintechnik und Biotechnologie voranzutreiben, kann sich hier einbringen. Denn: Um derartige Technologien für diese Bereiche zu erschließen, ist die Zusammenarbeit verschiedener Partner entscheidend. Innerhalb von Case4Med werden die verschiedenen dafür erforderlichen Kompetenzen gebündelt und im Rahmen von Workshops wichtige Schritte zur Umsetzung angestoßen.

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