Flexible Produktionssysteme für die »Losgröße 1«

Industrielle Fertigung hoch-individueller medizinischer Produkte

Die Individualisierung von Produkten liegt nicht nur bei Konsumgütern stark im Trend. Personalisierte Produkte gewinnen auch in der modernen Medizin immer mehr an Bedeutung: Die individualisierte Medizin stellt den Patienten in den Mittelpunkt und bietet ihm genau angepasste, aber oft auch komplexe und fast immer entsprechend hochpreisige Medizinprodukte wie Zahnersatz, Exoprothesen oder Osteosynthese-Material. Die wirtschaftliche Herstellung hoch-individualisierter Produkte, also »Losgröße 1« ist daher gerade in der Medizintechnik ein wichtiges Ziel. Die zentrale Herausforderung für die Produktion ist es hier, die industrielle und gleichzeitig kostengünstige Fertigung solcher individuellen Produkte zu ermöglichen.

Das Fraunhofer IPT arbeitet an Produktionssystemen, die in Zukunft selbst medizinische Einwegartikel in personalisierter Form kostengünstig und effizient herstellen können. So entwickelt das Fraunhofer IPT beispielsweise im öffentlich geförderten EU-Projekt »OPENMIND« gemeinsam mit acht Projektpartnern ein Produktionssystem, das eine bedarfs-gesteuerte Herstellung individualisierter Führungsdrähte aus Faserverbundkunststoffen (FVK) ermöglicht. Solche Führungsdrähte kommen bei minimalinvasiven Eingriffen zum Einsatz, wenn Katheter zur Diagnose oder Therapie in Blutgefäßen positioniert werden. Die neuen Führungsdrähte aus FVK können dabei im Gegensatz zu metallischen Drähten auch im Magnetresonanztomografen genutzt werden und eignen sich deshalb auch für strahlungsempfindliche Personen wie Babys oder schwangere Patientinnen. Ziel im Projekt OPENMIND ist es nun, die Lücke zwischen kostengünstiger Massenfertigung und individuell angepasster Einzelfertigung, etwa in Bezug auf besondere mechanische Eigenschaften der Drähte, zu schließen.

Um dieses Ziel zu erreichen, werden bisher getrennte Bearbeitungsschritte nun verkettet und in einem automatisierten Endlosprozess zusammengefasst. Dies steht keineswegs im Widerspruch zu den hohen Qualitätsanforderungen, denn alle relevanten Systemkomponenten arbeiten untereinander vernetzt und sämtliche Prozess- und Produktparameter werden in einer zentralen Datenbank abgelegt.

Auf Grundlage des Prozessmodells und historischer Datensätze werden mit Data Mining Prozessparametersätze für bekannte Produktkonfigurationen laufend optimiert und für neue Produktkonfigurationen abgeleitet. So gelingt eine am akuten Bedarf ausgerichtete adaptive und kostengünstige Produktion bis hin zur »Losgröße 1«.