Mit CAD, Simulation und Augmented Reality zum innovativen Therapiesystem

Die Stoßwellentherapie hat sich einen festen Platz in der Behandlung von Nierensteinen, Fersenspornen und Kalkschultern erobert. Storz Medical zählt zu den Pionieren dieser Technologie und bietet ein vielseitiges Portfolio an Therapiesystemen. Das Unternehmen nutzt PTC Creo und Windchill zur Konstruktion der Geräte und wird dabei vom Digitalisierungsexperten INNEO unterstützt.

Bei der Storz Medical AG in Tägerwilen am Bodensee entstehen medizintechnische Innovationen für die Stoßwellentherapie im engen Austausch mit Ärztinnen und Ärzten. Die Systeme werden gemeinsam mit Anwenderinnen und Anwendern stetig weiterentwickelt – sowohl in ihrer technischen Ausstattung als auch in der softwareseitigen Umsetzung. Praxisnahe Rückmeldungen fließen direkt in das Design, die Funktionalität und die therapeutische Anwendung ein.

Ein spezialisiertes Team aus Forschung und Entwicklung arbeitet bei dem Schweizer Hersteller kontinuierlich an der Optimierung bestehender Technologien und der Erschließung neuer Einsatzbereiche. Zunehmend gewinnen auch intelligente Assistenzsysteme und KI-basierte Softwaarelösungen an Bedeutung – etwa zur Individualisierung von Therapien, zur Effizienzsteigerung im Behandlungsablauf oder zur datenbasierten Unterstützung medizinischer Entscheidungen.

Die Mechanikentwicklung besteht aus sieben Mitarbeitern. Ihr zentrales Werkzeug ist Creo 9, ergänzt um Windchill zur Datenverwaltung. Eine wichtige Rolle im Entwicklungsprozess spielt auch die Simulationserweiterung Creo Simulate, mit deren Hilfe beispielsweise die Tischgestelle ausgelegt werden, auf denen der Patient liegt. Für das Design der Außenhaut nutzen die Entwickler die Flächenmodellierungsfunktionen in Creo. Konstruktionsleiter Felix Gremlich erläutert: „Wir erstellen zunächst ein Grobmodell eines neuen Geräts und rechnen das dann in Simulate nach. Auf Basis der Erkenntnisse aus der Festigkeitsanalyse konstruieren wir dann weiter und testen am Ende immer an einem physischen Prototypen.“

Aktuell testen die Konstrukteure bei Storz Medical Creo Cabling, mit dem sich Kabelbäume direkt in das 3D-Modell integrieren lassen. Gremlich sagt: „Früher wurde in Creo nur die mechanische Konstruktion modelliert und die Verkabelung erst am Ende am Prototyp erstellt. Mit Cabling lassen sich alle Leitungen im 3D-Modell verlegen, und es gibt keine bösen Überraschungen, die eine saubere Verkabelung verhindern.“

Software übernimmt den 3D-Datenprozess

Im Bereich medizinischer Geräte ist eine lückenlose Dokumentation des Entwicklungs- und Konstruktionsprozesses extrem wichtig. Das Unternehmen nutzt Windchill für die Versionsverwaltung von Bauteilen, Baugruppen und Geräten. Aus Windchill heraus werden PDFs exportiert und in einem Dokumentenmanagementsystem (DMS) abgelegt. Gremlich erklärt: „Der 3D-Datenprozess läuft komplett in Windchill. Solange sich an der Form der Bauteile noch etwas ändert, bleiben sie in Windchill. Erst am Ende der Konstruktionsphase werden die Zeichnungen ins DMS übergeben und mit den Daten aus allen anderen Abteilungen zusammengeführt. So profitieren wir von der tiefen Integration zwischen Creo und Windchill und können im DMS eine ganzheitliche Dokumentation aufbauen.“

An der Umsetzung der Schnittstelle zwischen Windchill und DMS arbeiteten die Storz-Medical-CAD-Spezialisten und die INNEO Solutions GmbH aus Ellwangen gemeinsam mit den IT-Experten, bis der Datenaustausch optimal lief. Ganz moderne Ansätze fährt Storz Medical bei der Optimierung der Ergonomie: Über die ebenfalls vom Creo-Hersteller PTC stammende Software Vuforia werden die 3D-Modelle für Augmented Reality aufbereitet, so dass der Konstrukteur beispielsweise die Positionierung von Griffen und Bedienungselementen in der virtuellen Realität testen kann.

Die 3D-Daten aus Windchill werden in vielen Bereichen des Unternehmens genutzt, dazu verwenden die Mitarbeiter ohne direkten CAD-Zugang die Software Creo View. Diese Möglichkeit, lesend auf die Daten zuzugreifen, nutzen diverse Bereiche vom Marketing bis zur Montage.

„Wir planen, in nächster Zeit auf die aktuelle Creo-Version 11 umzusteigen, die uns bei der Einführung und Anwendung der ISO/GPS-Normen unterstützt“, schaut Gremlich in die Zukunft. „Die Einführung von ISO/GPS und damit der modellbasierten, zeichnungslosen Definition wird ein Umdenken in allen Bereichen der Prozesskette erfordern, aber eben auch die Weiternutzung von Daten vereinfachen.“ Der Konstruktionsleiter erhofft sich vom CAD-System Unterstützung bei der komplexen Erstellung der Toleranzen und anderer Anmerkungen dieses neuen Standards. „Die Erstellung von Zeichnungen dauert fast so lange wie das Modellieren des 3D-Modells“, so Gremlich weiter. „Da bieten MBD und ISO/GPS viel Optimierungspotential, wenn Zeichnungen wegfallen und die Informationen direkt ans 3D-Modell wandern.“ Allerdings müsse auch das Lieferantennetzwerk auf die neue 3D-Dokumentation eingestellt sein, um nahtlose Prozesse zu ermöglichen.

Kontinuierliche Weiterbildung und Prozessoptimierung

Bei Storz Medical haben sich Abläufe etabliert, um sich tiefer in die Softwarewerkzeuge und in neue Bereiche einarbeiten zu können. So wird pro Jahr ein Bereich definiert, in dem man die Entwicklungsumgebung verbessern will – beispielsweise das Cabling-Tool – und dann werden gezielt Schulungen bei INNEO gebucht. Auch in den Teams wird täglich über neue Funktionen gesprochen und Erfahrungen ausgetauscht.

Mit dem Update der CAD-Umgebung wird auch ein Wechsel der Windchill-Version erforderlich. Dabei wird INNEO mit Support und Schulungen unterstützen. „Wir sind bei Updates ziemlich weit vorne dabei“, erläutert Gremlich, „die vielen kleinen Verbesserungen helfen, immer effizienter zu arbeiten. So klingt eine verbesserte Darstellung von Linien im ersten Moment nicht gerade aufregend, aber in der täglichen Arbeit entlastet solch eine Funktion den Anwender oft sehr.“ Gemeinsam mit INNEO arbeitet das Unternehmen ständig daran, die Prozesse einfacher und effizienter zu machen.