Qualitätssteigerung durch Digitalisierung, Hochschule für Technik und Umwelt FHNW

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• Medizintechnik
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• Digitaler Zwilling

Die Produktion von Katheterballons bei Biotronik geschieht in einem mehrstufigen Prozess, wobei die einzelnen Prozessschritte weitgehend unabhängig voneinander durchgeführt werden. Bisher wurden keine digitalen Datenauswertungen oder Steuerungen verwendet.

Durch die fehlende Integration der einzelnen Prozessschritte konnten Unregelmässigkeiten nicht ausreichend gut erkannt werden und ein geeignetes Eingreifen in den Prozess war nur bedingt möglich. Dadurch konnten qualitativ sehr unterschiedliche Katheterballons entstehen, auch solche mit mangelnder Qualität. Der Prüfaufwand und Ausschuss war hoch und beeinträchtigte die Wirtschaftlichkeit der Ballonproduktion.

Hauptziel war es, die Produktionsschritte bei der Fertigung von Katheterballons zusammen zu führen und für jeden gefertigten Katheterballon einen vollständigen Satz von Parameter- und Messwerten zu erfassen. Dies ermöglicht es, die Produktion einfach digital zu überwachen und zu optimieren.

Die Produktion sollte dabei prozessübergreifend hinsichtlich der Eigenschaften der Produkte und der Produktionseffizienz optimiert werden. Dazu sollte eine Software-Applikation entwickelt werden, welche zentral alle Daten sammelt und für Visualisierung, Optimierung und Vorhersage einfach zugänglich macht.

Über den gesamten Prozess wurden Module für eine automatische Datenerfassung installiert, welche sämtliche relevanten Daten eines einzelnen Ballons erfassen. Dies ermöglichte einerseits die Untersuchung isolierter Zusammenhänge aus Kunststofftechnologiesicht, und andererseits die Entwicklung und Umsetzung eines flexiblen und adaptiven, Modell-basierten End-to-End Optimierungsansatzes. Im Laufe des Projektes konnten so gezielt neue Daten zur Verbesserung des Modells gesammelt werden.

Mithilfe dieses Ansatzes werden nun Ausschuss sowie Einrichtzeit konsistent gesenkt, zudem können Katheterballone systematisch mit einer konstanteren und besseren Qualität produziert werden.