07.10.2014

System Industrie Electronic GmbH

Das innovative Gerätegesich - Bedienoberflächen aus dem Baukasten

Solutions - Ideas - Electronics

Das innovative Gerätegesicht
Bedienoberflächen aus dem Baukasten


Beim Einsatz von Medizingeräten ist deren sichere und zugleich effiziente Handhabung ein unabdingbares Muss. Dafür ist die Gestaltung der Bedienoberflächen entscheidend. Überdies sollen diese auch »schön« sein und der Designsprache des Geräteherstellers entsprechen. Displays und Bedienerführung moderner Smartphones oder von Tabletcomputern setzen hier neue Standards.


Der wachsende Kostendruck im Gesundheitswesen führt dazu, dass vermehrt nach Möglichkeiten der Automatisierung gesucht wird, insbesondere in der Medizin- und Labortechnik. Dabei werden vor allem Ansätze diskutiert, welche den effizienteren Einsatz der Geräte erlauben. Hier spielen die eigentlichen Bedienkonzepte – und damit die Benutzeroberflächen – eine entscheidende Rolle. Das Design der sogenannten »Human Machine Interfaces« (HMI) hat sich dabei zu einem Spezialgebiet entwickelt, das nur wenige Hersteller von Haus aus beherrschen. Dieses Knowhow bringt die S.I.E System Industrie Electronic GmbH als Outsourcing-Partner in Geräteentwicklungen ein.


Differenzierung: Bedienbarkeit
Ein wesentliches Differenzierungsmerkmal in der Medizin- und Labortechnik ist die Funktionalität der Geräte. Hier werden immer höhere Ansprüche gestellt, die Komplexität der Prozesse steigt. So entwickeln sich die Gestaltung ihrer Bedienungsabläufe und deren Umsetzung unter der Benutzeroberfläche zu einem entscheidenden Faktor im Wettbewerb. Nicht zuletzt ist auch der optische Gesamteindruck des Gerätes relevant: Mit dem Erfolg von Smartphone und Tabletcomputer sind auch die Erwartungen an das HMI professioneller Geräte gestiegen. Hersteller müssen auf diesen Trend reagieren und sehen sich dabei nicht selten vor einem kritischen Pfad in der Entwicklung: Ein umfassendes – neues – Knowhow ist notwendig, das heute nicht notwendigerweise zu ihren Kernkompetenzen gehört. Um professionelle, funktions-, zeit- und kostengerechte Lösungen zu präsentieren, holen sich deshalb immer mehr Gerätehersteller einen Profi ins Boot.


Enge Zusammenarbeit – von Beginn an
»Ein HMI muss einfach und intuitiv zu bedienen sein«, sagt Josef Krojer, Head of Sales and Marketing bei S.I.E, und definiert dabei bereits das wohl wichtigste Kriterium, das an ihn als Entwicklungspartner in solchen Projekten herangetragen wird. »Damit dies gelingt, muss sich ein HMI am Workflow des Anwenders orientieren«, so Josef Krojer weiter. Um diese im Grunde so selbstverständlich klingende Anforderung zu erfüllen, ist jedoch zuallererst ein umfassendes Verständnis der Arbeitsabläufe gefragt. Für die Entwickler und Designer gilt es, eine Fehlbedienung bereits durch konstruktive und gestalterische Maßnahmen zu verhindern und gleichzeitig die gewünschte Steuerung des Prozesses so effizient wie nur möglich zu konzipieren. »Über 80 Prozent der Kosten, in der Herstellung wie in der Nutzung, werden bereits in ein Gerät hinein entwickelt«, erklärt Josef Krojer und begründet damit, weshalb die enge Zusammenarbeit von Gerätehersteller und externem HMI-Entwicklungspartner von Anbeginn so wichtig ist: »Gemeinsam optimieren wir das Konzept und schließen so die oftmals vorhandene Lücke zwischen den Anforderungen der Anwender und den technischen Möglichkeiten.«


Mit dem Baukasten geht´s schneller – und sicher
S.I.E entwickelt und fertigt seit 20 Jahren Elektronik-Baugruppen bis hin zu Komplettlösungen für die Medizintechnik. »Deshalb können wir nicht nur auf breite Erfahrungen in Sachen Technologie und Usability von Medizingeräten zurückgreifen, sondern auch auf einen umfangreichen Baukasten bereits validierter Lösungen. Wir reduzieren so nicht nur entscheidend die Time-to-Market, sondern verschaffen auch Sicherheit, dass relevante Normen und Standards eingehalten werden«, erläutert der HMI-Spezialist Krojer. Die Verwendung UL-gelisteter Materialien und die Einhaltung der FDA- sowie CE-Regularien sind dabei wichtige Rahmenbedingungen, insbesondere für den späteren internationalen Einsatz der Geräte. »Natürlich sind auch Fragen der Hygiene geklärt, beispielsweise wie sich das Gerät reinigen und desinfizieren und mit Handschuhen bedienen lässt«, beschreibt Josef Krojer weitere Details. Selbstverständlich ist S.I.E auch nach ISO 9001 und ISO 13485 zertifiziert und erfüllt damit alle Anforderungen an ein umfassendes Managementsystem für das Design und die Herstellung von Medizinprodukten.


Da medizinische Geräte in der Regel sicherheitskritische Geräte sind, wird überdies auch die Einhaltung der Gebrauchstauglichkeit nach EN 60601-1-6 und EN 62366 verifiziert. »Gebrauchstauglichkeit heißt, dass im entsprechenden Benutzungskontext mit dem Gerät die vorgegebenen Ziele effektiv, effizient und zufriedenstellend erreicht werden können«, verdeutlicht Josef Krojer. Dabei ist die Implementierung der Software ein entscheidender Faktor. S.I.E realisiert deshalb auf Wunsch auch die komplette grafische Bedienoberfläche (Graphical User Interface, GUI), und kann auch hierfür aus einem erprobten Baukasten hochfunktionaler Softwaremodule schöpfen. »Die Ausgestaltung der Oberflächen orientiert sich dann zuallererst an den Prozessen und selbstverständlich am individuellen Corporate Design des Geräteanbieters. Hier entsteht die eigentliche ›User Experience‹«, konkretisiert Josef Krojer. Fehlbedienungen zu vermeiden, ist das höchste Gebot in der Medizintechnik, die entsprechenden Geräteautorisierungen müssen zuverlässig greifen. Wichtiger Teil der gesamten Software-Lösung ist deshalb ein ausgeklügeltes Rechtesystem. Für den Auftraggeber bleibt dies alles jedoch kein Buch mit sieben Siegeln: Die Software wird ihm komplett offengelegt, sodass Pflege und Erweiterungen jederzeit möglich sind.


Eine Lösung – viele Konfigurationen
Der HMI-Baukasten von S.I.E deckt auch die Wünsche der Gerätehersteller an das Variantenmanagement ab, wenn beispielsweise verschiedene Leistungsvarianten der Hardware gefordert sind. Unterschiedliche Displaygrößen, eine höhere Rechenleistung oder zusätzliche Bedienelemente lassen sich jederzeit und stets auf dem aktuellen Stand der Technik realisieren. Die Fragen nach der Produzier- und Einbaufähigkeit der Komponenten sind zuvor geklärt, und die notwendigen Zertifizierungen liegen bereits vor. »Häufig besteht auch der Wunsch, ein bestehendes HMI-Konzept für Geräte einer anderen Baureihe einzusetzen, welche unter Umständen über ganz andere Funktionalitäten verfügen«, schildert Josef Krojer eine Anforderung, die an ihn herangetragen wird. Dabei hat das verwendete Plattform-Konzept entscheidende Vorteile: Der Kern, meist mehr als 80 Prozent der Lösung selbst, kann 1:1 übernommen werden. »Die Anpassung an die jeweilige Gerätefamilie erledigen wir ganz einfach über individuelle ›Connect‹-Baugruppen«, so Josef Krojer, »das spart Zeit und Kosten in der Entwicklung und später in der Gerätepflege und Ersatzteilbewirtschaftung«. Großer Wert wird bei S.I.E auch auf die langfristige Verfügbarkeit der eingesetzten Komponenten gelegt. »Die geforderte Gebrauchsdauer von Medizingeräten beträgt mindestens fünf bis sieben, nicht selten zehn Jahre. Da ist ein entsprechendes Life Cycle Management absolut essenziell«, bestätigt Josef Krojer.


Integriert – und verbunden
Medizingerät und HMI bilden eine funktionale Einheit: »Das erfordert eine Lösung, die von A bis Z passen muss«, wie Josef Krojer betont, »deshalb liefern wir nicht einfach Komponenten und Module, sondern erledigen auf Wunsch die komplette mechanische und elektrische Integration in das entsprechende Gerät«. Dabei gibt es immer eine klare Grenze zwischen dem Know-How des Kunden, der Gerätesteuerung und dem HMI: »So sind die Systeme sauber separiert, was die Wartung im produktiven Einsatz vereinfacht und gleichzeitig die Zertifizierung des Geräts erleichtert«. Gelöst sind auch die Fragen nach einem Datenaustausch, beispielsweise mit Labor- bzw. Krankenhausinformationssystemen (LIS, KIS): Entsprechende Schnittstellen sind implementiert, die notwendige Konnektivität gegeben.


Eine Gesamtlösung – und schnell am Markt
Die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Partner wie S.I.E in der HMI-Entwicklung hat entscheidende Vorteile: Der Gerätehersteller kann sich auf seine Kernkompetenzen konzentrieren und trotzdem von der neuesten Bedientechnologie profitieren. Mit fundierter Beratung sind die wichtigen Fragen in punkto Usability, design- und normkonformer Integration sowie geeigneter Technologie schon in der Spezifikationsphase geklärt. Im HMI-Baukasten steht zudem ein modulares System zur Verfügung, das jederzeit in Größe, Leistungsfähigkeit, Konnektivität und Bedientechnologie skalierbar ist – und so die schnellere und kostengünstigere Platzierung des Gesamtsystems am Markt ermöglicht.