Die Medizintechnik-Fabrik der Zukunft

Jeder von uns könn­te in diese Situa­ti­on kom­men: Die Medi­zi­ni­sche Not­auf­nah­me eines Groß­stadt-Kran­ken­hau­ses. Ein Ret­tungs­wa­gen trifft ein. Auf einer gel­ben Fahr­tra­ge schie­ben Sani­tä­ter eine Pati­en­tin ins Gebäu­de. Die Mitt­vier­zi­ge­rin konn­te plötz­lich ihren rech­ten Arm und ihr rech­tes Bein nicht mehr füh­len. In der hell erleuch­te­ten Ambu­lanz ist eine Ärz­tin schnell zur Stel­le, befragt die Pati­en­tin. Ihre erste Dia­gno­se: „Min­der­durch­blu­tung im Gehirn“. Die The­ra­pie muss sofort beginnen.

Ein Anäs­the­sist ver­setzt die Erkrank­te in Nar­ko­se. Die Betäu­bung setzt ein. Über die Leis­te schiebt die Ärz­tin einen Kathe­ter – eine Art Draht – bis in die Hirn­ge­fä­ße vor. An einem gro­ßen Bild­schirm sieht sie, wo ihr Instru­ment gera­de ist und wie die Gefä­ße ver­lau­fen. Sie ent­deckt, dass eine Arte­rie im Gehirn durch einen Throm­bus, ein Blut­ge­rinn­sel, blo­ckiert ist. Es gelingt der Medi­zi­ne­rin, den Throm­bus mit­hil­fe des Kathe­ters abzu­sau­gen. Das Gefäß ist wie­der frei. Eine Stun­de spä­ter kann die Pati­en­tin ihre rech­te Seite wie­der füh­len. Gro­ßes Glück. Denn wenig spä­ter hätte ein fol­gen­schwe­rer Schlag­an­fall ein­tre­ten kön­nen. Dank der prä­zi­sen Dia­gno­se und pas­sen­den raschen Behand­lung ver­lässt die Pati­en­tin nach weni­gen Tagen gesund die Klinik.

Sze­nen wie diese spie­len sich in Deutsch­land mitt­ler­wei­le viele Tau­send Mal jähr­lich an den ent­spre­chend aus­ge­stat­te­ten Kli­ni­ken ab. Und nicht nur dort. „Diese Ein­grif­fe gibt es auch in Japan oder Nepal, in Süd­afri­ka oder den USA. Dank neuer, bild­ge­stütz­ter Ver­fah­ren hat sich die Pro­gno­se von Schlag­an­fall­pa­ti­en­ten enorm ver­bes­sert“, sagt Horst Schmidt, Lei­ter des Geschäfts­be­reichs Power & Vacu­um bei Sie­mens Healt­hi­neers, einem füh­ren­den Unter­neh­men für Medizintechnik.

Man sagt in der Neu­ro­lo­gie bei der Behand­lung auch: Time is Brain. Vor­aus­set­zung für eine soge­nann­te endo­vas­ku­lä­re Schlag­an­fall­the­ra­pie ist neben dem Kön­nen des Behand­lers, dass er am Bild­schirm über­haupt sieht, wo genau er sich im Kör­per befin­det. Ermög­licht wird das durch meh­re­re Auf­nah­men in kur­zer Folge. Und die wer­den zu einer Art Video­film zusam­men­ge­setzt. Diese Bild­ge­bung lie­fert Sie­mens Healt­hi­neers. „Unse­re Gerä­te sind im Grun­de das Navi­ga­ti­ons­sys­tem des Arz­tes“, sagt Schmidt. Und für die Her­stel­lung des Herz­stücks genau die­ser Navi­ga­ti­ons­sys­te­me ist er zusam­men mit sei­nem Team verantwortlich.

Schmidts Arbeits­platz ist das neu errich­te­te HEP-Cen­ter („High-Ener­gy Pho­to­nics Cen­ter“) von Sie­mens Healt­hi­neers im süd­deut­schen Forch­heim, einer klei­nen Stadt (34.000 Ein­woh­ner), nahe Nürn­berg. Der neue Pro­duk­ti­ons­stand­ort, direkt am Main-Donau-Kanal, löst auch zwei älte­re Fabri­ken ab, die an ihrer Kapa­zi­täts­gren­ze ange­langt waren. Hier im HEP wer­den jetzt die Herz­stü­cke für viele der bild­ge­ben­den Gerä­te von Sie­mens Healt­hi­neers pro­du­ziert: Die Rönt­gen­röh­ren mit den Hoch­span­nungs­ge­ne­ra­to­ren. Wer Höchst­leis­tun­gen erwar­tet, braucht eine gute Atmo­sphä­re. Arbeit­ge­ber­at­trak­ti­vi­tät, gutes Zusam­men­spiel, hohe Moti­va­ti­on. Das neue Gebäu­de ver­bin­det Pro­duk­ti­on und Ver­wal­tung, haut­nah. In allen Eta­gen des Neu­baus gibt es läs­si­ge Kaf­fee­bars. Hier tref­fen sich Men­schen aus Fabrik und Büros. Der täg­li­che Kon­takt sorgt auch für kurze Wege und schnel­le Lösun­gen bei der inter­dis­zi­pli­nä­ren Zusam­men­ar­beit. Aber das ist nur ein klei­ner – wenn­gleich wich­ti­ger – Teil warum das HEP ein Leucht­turm­pro­jekt ist, nicht nur für die Medi­zin­tech­nik­in­dus­trie, son­dern für die Pro­duk­ti­ons­um­ge­bun­gen der Zukunft insgesamt.

Natür­lich geht es bei einer neuen Pro­duk­ti­ons­an­la­ge heute um Effi­zi­enz, Auto­ma­ti­sie­rung und Digi­ta­li­sie­rung. Das gesam­te Gebäu­de ist digi­ta­li­siert und ver­netzt, jedes Bau­teil lässt sich digi­tal ver­fol­gen. Trotz­dem fal­len keine Arbeits­plät­ze weg. „Das HEP wurde errich­tet, um durch einen erhöh­ten Out­put mehr Wachs­tum zu schaf­fen“, sagt Schmidt. Und dann nennt er noch zwei ande­re wesent­li­che Dinge, die das HEP ermög­li­chen soll: Qua­li­tät und Prä­zi­si­on. Die Rönt­gen­strah­ler, die im HEP ent­ste­hen, wer­den in die Rönt­gen­ge­rä­te, in die Mam­mo­gra­phie­ge­rä­te für die Brust­krebs­vor­sor­ge, in die Com­pu­ter­to­mo­gra­phen, und in die Gerä­te der inter­ven­tio­nel­len Radio­gra­phie von Sie­mens Healt­hi­neers ein­ge­baut, die etwa das Arbei­ten mit Kathe­tern im Gehirn oder in den Herz­kranz­ge­fä­ßen ermög­li­chen. „Das ist ein High-End-Bereich“, so Schmidt. „Unse­re Kun­den sind Medi­zi­ner auf der gan­zen Welt, die ihre Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten best­mög­lich ver­sor­gen wol­len, zuneh­mend auch mit mobi­len Gerä­ten. Sie stre­ben stän­dig nach einer noch bes­se­ren Qua­li­tät, einer noch höhe­ren Auf­lö­sung, um noch frü­her und prä­zi­ser Dia­gno­sen stel­len und Ein­grif­fe vor­neh­men zu können.“

Ein wesent­li­cher Schlüs­sel dafür sind Auto­ma­ti­sie­rung und Digi­ta­li­sie­rung der Pro­duk­ti­on. 2019 ent­wi­ckel­te Sie­mens Healt­hi­neers gemein­sam mit einem Team der Manage­ment­be­ra­tung Por­sche Con­sul­ting das Ziel­bild einer Smart Fac­to­ry. „Damals, am Anfang, hat­ten wir einen recht wei­ten Weg vor uns. Aber wir haben ihn erstaun­lich schnell beschrit­ten“, sagt Dr. Jens Fürst, Prin­ci­pal Key Expert Digi­ta­liza­ti­on & Auto­ma­ti­on. Nicht ein­mal fünf Jahre hat die Errich­tung des rund 350 Mil­lio­nen Euro teu­ren Gebäu­des gedau­ert. Eine sehr gute Zeit für ein der­art kom­ple­xes Pro­jekt, das auf drei über­ein­an­der lie­gen­den, brei­ten Pro­duk­ti­ons­ebe­nen und dane­ben sechs schma­le­ren Büro­ebe­nen eine Flä­che von acht Fuß­ball­fel­dern umfasst.

Gäste führt Jens Fürst gern auf den innen­lie­gen­den „Bal­kon“. Das ist eine schma­le Gale­rie im drit­ten Stock der Pro­duk­ti­ons­hal­le, mit impo­san­tem Pan­ora­ma­blick auf die Mon­ta­ge­li­ni­en. Aus der Vogel­per­spek­ti­ve las­sen sich die ver­schie­de­nen Schrit­te der Pro­duk­ti­on der Rönt­gen­röh­ren ein­schließ­lich der Gene­ra­to­ren gut über­bli­cken. Grob zusam­men­ge­fasst geht das so: Zuerst die Fer­tig­stel­lung der Rönt­gen­röh­ren im kli­nisch sau­be­ren Rein­raum. Dann wer­den die Röh­ren nachts von Robo­tern auto­ma­tisch „kon­di­tio­niert“. Das heißt: Unter Hoch­span­nung errei­chen sie einen noch höhe­ren Rein­heits­grad. Am nächs­ten Tag, wenn die Mit­ar­bei­ten­den die Früh­schicht begin­nen, wer­den die Rönt­gen­röh­ren in abge­schirm­ten Kabi­nen noch ein­mal von Men­schen­hand auf ihre Funk­tio­na­li­tät und Prä­zi­si­on getes­tet, bevor sie dann in einem ande­ren Werk in die End­ge­rä­te ein­ge­baut werden.

Jens Fürst arbei­tet eng mit Dr. Mar­kus Kaup­per zusam­men. Der blickt zurück auf den Anfang der neuen Fabrik: „Ich war vor fünf Jah­ren tech­nik- und digi­ta­li­sie­rungs­be­geis­tert, konn­te aber aus heu­ti­ger Per­spek­ti­ve betrach­tet nicht wirk­lich ein­schät­zen, was mög­lich war.“ Heute ist Kaup­per Head of Digi­ta­liza­ti­on des HEP.

Fast jeder Teil der Fabrik, jeder Pro­zess, jedes Bau­teil, was durch­ge­schleust und ver­ar­bei­tet wird – alles ist digi­tal erfasst: seine Maße, sein phy­si­ka­li­sches Ver­hal­ten, seine Per­for­mance-Daten. Ein digi­ta­ler Zwil­ling der Fabrik. „Das HEP reprä­sen­tiert unse­re erste voll­stän­dig digi­ta­li­sier­te Fabrik und ist ein zen­tra­les Ele­ment unse­res Smart-Fac­to­ry-Netz­werks“, erklärt Dr. Peter Schardt, Chief Tech­no­lo­gy Offi­cer von Sie­mens Healt­hi­neers. Und er fügt hinzu: „Ein zuver­läs­si­ges und ver­netz­tes Fer­ti­gungs­um­feld ist im medi­zi­ni­schen Sek­tor von grund­le­gen­der Bedeutung“.

Wenn etwa ein Pro­dukt am Ende der Pro­duk­ti­on die Qua­li­täts­kon­trol­le nicht opti­mal besteht, suchen die Fach­leu­te zunächst im digi­ta­len Zwil­ling nach Feh­ler­quel­len. Sie fin­den bei­spiels­wei­se her­aus, dass an einer Stel­le die soge­nann­ten Grei­fer­flä­chen nicht opti­mal zum Pro­dukt pas­sen. Das kann für Unge­nau­ig­keit sor­gen. Und bevor eine neue Pro­duk­ti­ons­li­nie in Betrieb genom­men wird, geschieht dies zunächst so lange vir­tu­ell, bis alle Pro­ble­me beho­ben sind. „Wenn wir es dann in der Rea­li­tät umset­zen, läuft es meist direkt ziem­lich glatt“, sagt Kaup­per. Gera­de für klei­ne Pro­duk­ti­ons­li­ni­en, wie es sie hier meist gibt, ist das ein enor­mer Effizienzvorteil.

Weil der digi­ta­le Zwil­ling stän­dig mit rea­len Daten gefüt­tert wird und diese mit künst­li­cher Intel­li­genz ver­ar­bei­tet wer­den, kann Sie­mens Healt­hi­neers auch zuneh­mend prä­zi­se Pro­gno­sen stel­len. Zum Bei­spiel in Bezug auf den Ver­schleiß von Bau­tei­len. So gewäh­ren man­che Ärzte als Kun­den im Rah­men des Pro­gramms „Tube­Guard“ Sie­mens Healt­hi­neers Zugriff auf die Sen­so­ren der Gerä­te in Betrieb. Anhand der Daten lässt sich mitt­ler­wei­le sehr genau vor­her­sa­gen, wann der Rönt­gen­strah­ler aus­fällt. „Ein Ser­vice­mit­ar­bei­ter steht dann schon mit dem Ersatz bereit, bevor der Kunde sich mel­det“, sagt Horst Schmidt. Noch ein Effi­zi­enz­ge­winn – für Sie­mens Healt­hi­neers eben­so wie für die Kli­ni­ken und Medi­zi­ner, die damit die ver­gleichs­wei­se kurze Aus­fall­zeit für einen nöti­gen Aus­tausch so punkt­ge­nau pla­nen können.

Das Arbei­ten im HEP ist auch für die Mit­ar­bei­ten­den eine grund­le­gen­de Umstel­lung. „Die­sen Grad an Auto­ma­ti­sie­rung und Digi­ta­li­sie­rung kann man den Men­schen nicht mal so eben über­stül­pen“, sagt Vere­na Gol­lisch, Trans­for­ma­ti­on Mana­ge­rin beim HEP. „Viele eins­ti­ge Tätig­kei­ten fal­len weg, viele Mit­ar­bei­te­rin­nen und Mit­ar­bei­ter muss­ten sich neu ori­en­tie­ren. Das kann die oder der Ein­zel­ne als Chan­ce sehen, oder als Bedro­hung. Es war und ist uns wich­tig, unse­re Mit­ar­bei­ten­den früh­zei­tig ein­zu­bin­den und Raum für Mit­ge­stal­tung zu schaf­fen, um direk­tes Feed­back zu erhal­ten und die Chan­cen des HEP für alle anfass­bar zu machen.”

In zahl­lo­sen Ver­an­stal­tun­gen wur­den die Mit­ar­bei­ter beim Auf­bau des HEP ein­ge­bun­den; in „Hacka­thons“ konn­ten sie Soft­ware-Pro­gram­me schrei­ben, um die Abläu­fe zu ver­bes­sern, in geschütz­ten Räu­men lie­ßen sich neue Ein­satz­ge­bie­te aus­pro­bie­ren. Heute, das Werk ist fast voll­stän­dig hoch­ge­fah­ren, betont Kaup­per, dass die Umstel­lung auch auf Sei­ten der Mit­ar­bei­ter geglückt ist. „Wir haben viele Talen­te in unse­rem Team ent­deckt. Da ist zum Bei­spiel die Logis­tik­fach­kraft, die in ihrer Frei­zeit gerne pro­gram­miert und eine App ent­wi­ckelt hat, um das Smart­phone als Scan­ner zu benut­zen“, sagt Kaupper.

Viele Arbeits­plät­ze haben jetzt einen gro­ßen Bild­schirm, auf dem der Com­pu­ter dem Per­so­nal anhand von Bil­dern zeigt, was sie mit wel­chem Werk­zeug als nächs­ten Arbeits­schritt umset­zen sol­len. Man kann das als Bevor­mun­dung sehen – oder als Hil­fe­stel­lung, als unmit­tel­ba­re Qua­li­täts­kon­trol­le, die der Com­pu­ter den Men­schen abnimmt. „Zum Glück herrscht inzwi­schen in den Köp­fen der Mit­ar­bei­ten­den die Vor­stel­lung vor: Die Com­pu­ter neh­men den Men­schen die Arbeit nicht weg, sie neh­men ihnen Arbeit ab“, sagt Gol­lisch. Und so ist es ja auch bei den aller­meis­ten Arbeits­plät­zen: Der Mensch wird durch Maschi­nen und Pro­gram­me ergänzt, indem jeder seine Stär­ken ein­bringt. Aber der Mensch bleibt der Chef. Und in man­chen Berei­chen ist er ohne­hin nicht zu erset­zen. Für die Her­stel­lung der Rönt­gen­röh­ren etwa beschäf­tigt Sie­mens Healt­hi­neers Glas­blä­ser, ein klas­si­scher Hand­werks­be­ruf, der unent­behr­lich ist für die High-End-Pro­duk­te, die hier im HEP her­ge­stellt werden.

Viel­leicht ist das auch etwas, was man sich von die­sem Leucht­turm­pro­jekt abgu­cken kann: Setze auf Auto­ma­ti­sie­rung und Digi­ta­li­sie­rung und zähle dabei zugleich auf deine Mit­ar­bei­ter: Erst wenn das alles inein­an­der­greift, han­delt es sich wirk­lich um eine Fabrik der Zukunft.