Schnittstellen vorausschauend definieren

Zu jeder Systementwicklung gehört die passende Auslegung von Schnittstellen zwischen Subsystemen. Nicht passend definierte Schnittstellen führen oftmals im Verlauf eines Entwicklungsprojekts zu erheblichen Mehraufwänden in Bezug auf Zeit und Kosten. Für einen möglichst breiten Einsatz von modularen Subsystemen in verschiedensten Produkten muss bei der Definition der Schnittstellen deutlich mehr Sorgfalt investiert werden als dies häufig standardmäßig geschieht. Nur dann können sie möglichst universell und zukunftssicher ausgelegt werden.

So müssen Entwickler die Leitungen für die Kommunikation und für die Steuersignale so definieren, dass die darauf aufsetzende Software sie flexibel verwenden kann. Auch muss bei der Stromversorgung der Subsysteme wohlüberlegt vorgegangen werden, damit eine Integration dieser in künftige Systeme möglichst reibungslos vonstattengehen kann.

Verwendete Hardware sinnvoll vorausplanen

Modulare Systeme setzen zudem den durchdachten Einsatz gleichartiger Komponenten voraus. Verschiedene Möglichkeiten zur Konfiguration eines Moduls müssen bereits bei der Entwicklung durch die Definition von Bestückungsoptionen für mögliche Hardwarekonfigurationen berücksichtigt werden. Plant man die Hardware derart voraus, dann wirkt sich das nicht nur auf die Entwicklungszeit, sondern auch bei Beschaffung und Produktion positiv aus.

Ein Vorteil, der nicht nur in Zeiten der Bauteilverknappung zum Tragen kommt: Durch den Einsatz gleichartiger Komponenten in der gesamten Produktfamilie verringert man auf der einen Seite die Teilevielfalt und damit Komplexität der Lager- und Bestandsplanung in Summe. Gleichzeitig erzeugt man eine für die Hersteller der Bauteile relevantere Nachfrage an Komponenten, wodurch man in deren Ranking nach oben steigt und eine bessere Versorgung und Preisvorteile in Aussicht stehen.

Daher gilt: Bei der Einführung von Bauteilen in eine modulare Einheit muss zu Beginn ausreichend Zeit in die Auswahl der Bauteile und die Absicherung deren Langzeitverfügbarkeit gesteckt werden.

Software-Updates und -Sicherheit zentral umsetzen

Die Langzeitperspektive ist gerade in der Medizintechnik wichtig. Blickt man auf die gesamte Lebenszeit eines Produkts, so entstehen beim breiten Einsatz von modularisierten Komponenten noch weitere positive Kosteneffekte. Neben einer zentralen Abhandlung von sämtlichen Themen der Obsoleszenz bei Zukaufkomponenten sind durch Vereinheitlichung auch positive Effekte bei der Pflege der Produktsoftware zu beobachten.

Bei der Pflege einer komplexen Software eines Medizingerätes über die lange Lebenszeit eines Produkts muss schon seit jeher mit hohen, langfristig anzusetzenden Kosten kalkuliert werden: Hinzu kommt, dass immer mehr Medizingeräte untereinander vernetzt sind. Damit einher geht eine breiter werdende Angriffsfläche für potenzielle Angreifer.

Für die kommenden Jahre rechnet man mit weiter steigenden Kosten für Maßnahmen wie fortlaufende Sicherheitsupdates sowie rasches Schließen aufkommender Sicherheitslücken. Hier bietet ein zentrales Wartungsthema ein enormes Einsparpotenzial im Vergleich zu einer parallelen Abhandlung bei jedem einzelnen Projekt und somit Gerätetypus.

Beispiel SX Mobile Device Kit

Ein erfolgreiches Beispiel eines modularen Vorgehens von Solectrix ist die Entwicklungsplattform für mobile medizinische Geräte „SX Mobile Device Kit“. Das Kit besteht aus aufeinander abgestimmter und verifizierter Hardware, Software und Mechanik. Mit dem Fokus auf mobile Anwendungen werden neben dem verifizierten Design des Kernsystems die besonders hohen Anforderungen mobiler Endgeräte im Hinblick auf Akkubetrieb sowie der drahtlosen Kommunikation standardmäßig bedient.

Bei der Software existieren für alle Komponenten bereits entwickelte und dokumentierte Umsetzungen im Rahmen eines Board Support Package für Linux oder auch Android. Zu Beginn einer neuen Geräteentwicklung für ein mobiles Medizingerät kann dadurch auf einem weit fortgeschrittenen Level in die Entwicklung eingestiegen werden. Bereits bei Projekteinstieg ist sowohl Planungs- als auch Designsicherheit gegeben und zum anderen eine verkürzte Time-to-Market garantiert.

Erweitert und kombiniert mit einem passenden, spezifischen Sensorik- oder Detektionsmodul ist es bereits gelungen, auf der Plattformbasis die eingangs erwähnten Lateral-Flow-Testgeräte, mobile IPL-Geräte (Intense Pulsed Light) und weitere universelle medizinische Tablets zu entwickeln.

Die flexiblen Anpassungs- und Erweiterungsmöglichkeiten erlauben es, die medizinischen Produkte für vielfältige Anwendungsfälle zu adaptieren. Das erleichtert die Entwicklung: Beim Einstieg liegt der Fokus von Beginn an auf der spezifischen Diagnose- oder Überwachungsfunktion des angestrebten Anwendungsfalls.

Die modulare Vorgehensweise unterstützt nicht nur die typischen langen Produktlebenszyklen der medizintechnischen Geräte. Sie hilft außerdem dabei, sich dem Trend der sich verkürzenden Zyklen anzupassen, hier insbesondere bei den Endanwendergeräten wie bei Anpassungen oder Produktrelaunches.

Dieser Artikel erschien ursprünglich bei unserem Schwesterportal Devicemed.

* Benedikt Appold arbeitet als Head of Business Unit Medical bei Solectrix in Fürth

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