SISU, Round Rock, Texas 
Von Dewesoft USA

Einleitung

SISU, ein US-amerikanisches Unternehmen, das auf industrielle Automatisierungssysteme spezialisiert ist, entwirft und fertigt zur Zeit das  kostengünstige Beatmungsgerät Austin P51, um Krankenhäusern und medizinischem Fachpersonal durch den derzeitigen weltweiten Beschaffungsengpass zu helfen. Dewesoft ist stolz, die Gelegenheit bekommen zu haben, SISU beim Aufbau einer Produktionslinie für Notbeatmungsgeräte für Krankenhäuser zu unterstützen.

SISU Austin P51 Low-cost Ventilator

Als das Jahr 2020 begann, schien es für die meisten westlichen Länder ein Jahr zu sein wie alle anderen: Die Wirtschaft florierte, die Firmen konzentrierten sich auf ihre unternehmerischen Ziele, Privatpersonen planten ihren Urlaub, und die Kinder freuten sich auf ihre bevorstehenden Sommerferien. Wir konnten nicht ahnen, dass unsere Generation am Rande einer beispiellosen Krise stand, die die Gesellschaft für immer verändern wird.

Um dem, was als COVID-19-Pandemie nie in Vergessenheit geraten wird, einen Schritt voraus zu sein, verkündeten Regierungen auf der ganzen Welt in einer beispiellosen Reaktion Shutdowns in einem noch nie dagewesenen Rahmen mit unübersehbaren finanziellen und sozialen Konsequenzen.

Der unmittelbare Umfang der katastrophalen Folgen des Ausbruchs der Krankheit unterschied sich von Land zu Land, wobei zahlreiche Faktoren, wie z. B. der Flug- und Schiffsverkehr, der Tourismus, soziale Eigenheiten usw., aber auch die kaum vorhandene Vorbereitungszeit zum Tragen kamen. Während die Länder nach Gemeinsamkeiten, Antworten und Forschungserkenntnissen suchten, um sich gegenseitig zu helfen, wurde schnell ein weltweiter, allgemeiner Mangel an wesentlicher medizinischer Ausrüstung offensichtlich.

Als sich herausstellte, dass COVID-19 die Atemwege angreift, wurde auch deutlich, dass das Beatmungsgerät in dieser Krise das wohl wichtigste medizinische Gerät zur Bekämpfung der Krankheit und Rettung von Leben sein würde. In Reaktion auf den sich schnell abzeichnenden Mangel verbreiteten sich – wie in einem Horrorfilm, in dem die Gesellschaft verzweifelt nach Antworten sucht – Meldungen über vermeintliche Altersgrenzen für den Einsatz von Beatmungsgeräten in den Medien.

So wie einzelne Länder in historischen Kriegszeiten massiv Fahrzeuge, Waffen und Munition produzieren mussten, verlangt es dieser Ausbruch von der Menschheit, aufeinander zuzugehen, um COVID-19 durch die Notfallproduktion medizinischer Ausrüstung und die Forschung und Entwicklung in diesem Bereich gemeinsam zu bekämpfen.

Dewesoft ist stolz, die Gelegenheit bekommen zu haben, mit SISU beim Aufbau einer Produktionslinie für Notbeatmungsgeräte für Krankenhäuser zusammenzuarbeiten.

Sisu und das Beatmungsgerät Austin P51

Die in Austin im US-amerikanischen Bundesstaat Texas ansässige Firma SISU widmet sich Projekten im Bereich der industriellen Automatisierung. Sie entwickelt Industriemaschinen und schlüsselfertige Systeme für die Halbleiter-, Lebensmittel-, Öl- und Gas-, Erneuerbare-Energie-, Medizin- und Fertigungsindustrie. Das Unternehmen bedient Kunden in den Vereinigten Staaten und weltweit und ist KUKA-Robotics-Systempartner sowie Allianzpartner von National Instruments.

Das Beatmungsgerät AUSTIN P51 wurde mit der Zielsetzung entwickelt, für alle medizinischen Fachkräfte einfach verständlich und zu benutzen zu sein. Es wird in zwei Varianten produziert: einer mit offenem Rahmen für stabilere, sauberere Umgebungen, wie z. B. Krankenhäuser, und einer anderen, transportfreundlicheren und robusteren für den mobilen Einsatz.

Weitere Informationen zu diesem Beatmungsgerät sind hier zusammengefasst:

Dewesoft USA erhielt am Freitag, den 3. April 2020, während der von der Regierung verhängten Quarantänemaßnahmen einen Anruf mit der Bitte, SISU dabei zu unterstützen, die passende Schrittmotorgröße für das Beatmungsgerät AUSTIN P51 zu bestimmen.

SISU, die ihre notfallmedizinischen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten und die Produktion in diesem Bereich intensiviert hatte und dabei an ihre Grenzen ging, musste schnell einen Test konfigurieren, der den Lungendruck zum Moment des Schrittmotors in Beziehung setzt, wenn die Paddel den selbstaufblasenden Beutel zusammendrücken. Beim diesem Vorgang wird Luft durch eine Reihe von Druckreglern und einen HEPA-Filter geleitet, die die menschliche Lunge bei einer Funktionsbeeinträchtigung unterstützen können. Da SISU die Herstellung von 100 000 Beatmungsgeräten innerhalb einer sehr kurzen und präzise definierten Frist anstrebte, hatte sie einfach nicht genügend Zeit zur Programmierung eines Tests, mit dem die benötigten Daten mit dem im Unternehmen verfügbaren DAQ-System hätten erfasst und analysiert werden können.

Die dynamische und einfach zu bedienende Hardware- und Software-Plattform zur Datenerfassung von Dewesoft erwies sich als die von SISU gesuchte schnelle Lösung. Die Dewesoft-Mitarbeiter konnten sofort reagieren und trafen bereits am Samstag, dem 4. April, in der SISU-Niederlassung in Round Rock, Texas, ein, um die Firma bei der Testkonfiguration zu unterstützen.

Dewesoft war in der Lage, ihre Plattform in die vorhandene Prüfanordnung und Sensorik zu integrieren und in wenigen Stunden Ergebnisse zu liefern. Die schnelle Reaktion und die erfassten Daten trugen dazu bei, dass SISU den strikten Zeitplan einhalten konnte. Die Testergebnisse ermöglichten die Validierung ihres Schrittmotors und Designs und ihrer Berechnungsmodelle. Diese schnelle Umsetzung war für die Aufrechterhaltung der Produktionsziele in Reaktion auf den COVID-19-Ausbruch von entscheidender Bedeutung.

Messverfahren und Messanordnung

Die Datenerfassungsplattform von Dewesoft ließ sich denkbar einfach direkt in das bereits vorhandene Setup integrieren. Zusammen mit SISUs Drehmomentaufnehmer und Druckaufnehmer wurde ein SIRIUS-DAQ-System it SIRIUS-STG-Verstärkern eingesetzt. Unter Verwendung eines DSUB9-Steckers mit Schraubklemmen und den von Dewesoft beim Einrichten der Verstärker vorgegebenen Pinbelegungen waren die Sensoren innerhalb von Minuten verdrahtet und funktionsfähig.

Einrichtung des Drehmomentaufnehmers:

Torque cell sensor setup

Torque cell sensor setup

Einrichtung des Druckaufnehmers:

Pressure sensor setup

Pressure sensor setup

Hardware-Testanordnung:

SISU Austin p51 ventilator test hardware setup
Nach der Konfiguration der Drehmoment- und Drucksensoren wurde die Software so konfiguriert, dass die Ingenieure die Messdaten und -statistiken in Echtzeit verfolgen konnten, um die Leistung des Schrittmotors zu bewerten. Darüber hinaus bot die Einbindung ihres konzeptionellen Modells und von Video in die Analyse einen zusätzlichen Vorteil. Das folgende Bild zeigt die Echtzeitdaten, die die Ingenieure verfolgen konnten, um bezüglich des Schrittmotor-Designs ihre Schlüsse zu ziehen.

Software-Testanordnung:

Dewesoft X data recording, visualisation and analysis setup

Fazit

Die Welt hofft, eines Tages zurückblicken und zu dem Schluss kommen zu können, dass die moderne Medizin, die Möglichkeiten des Kommunikationszeitalters, die strengen Vorkehrungen und die innovativen Ideen der Unternehmen mit ihrer „Wir-schaffen-es“-Einstellung adäquat genutzt wurden, um das Virus SARS-CoV-2 zu bekämpfen und zu verhindern, dass sich die Geschichte wiederholt und eine Pandemie die Entwicklung der Menschheit hemmt, wie es z. B. bei der Spanischen Grippe und der Pest der Fall war.

Wir bei Dewesoft leisten unseren Beitrag, indem wir alle erdenklichen Anstrengungen unternehmen, unsere medizinische Fachkräfte und die gesellschaftlichen Akteure zu unterstützen, die sich zusammengefunden haben, nicht, um sich auf Unternehmensziele zu konzentrieren, sondern auf das, was die Gesellschaft benötigt, um diese Krise zu überstehen. Wir sind stolz auf unsere Mitarbeiter und Kunden und auf die Länder, die wie wir auf die Stay-at-home-Verordnungen reagiert haben und wie gefordert die jetzt essentiellen Branchen unterstûtzen.

Im hier beschriebenen konkreten Beispiel geht es einfach um die gemeinsame Anstrengung einer Reihe von Unternehmen und Personen, die sich zusammengetan haben, um ihren Beitrag zum Kampf gegen eine weltweite Pandemie zu leisten. Dewesoft-Lösungen sind für die außergewöhnliche Ausgewogenheit von Einfachheit und Leistungsfähigkeit bekannt. In diesem Fall war es diese Kombination zusammen mit der Schnelligkeit des Testaufbaus und der Datenerfassung, die es ermöglichten, den ausgesprochen wichtigen, knappen Zeitrahmen einzuhalten.

Die biomedizinische Industrie ist eine schnell wachsende Branche, in der sich Dewesoft in den letzten Jahren zunehmend engagiert hat. Angesichts der bedrohlichen COVID-19-Situation bemühen wir uns, unsere Partner auf jede erdenkliche Weise zu unterstützen und dabei gleichzeitig das Beste aus der Situation zu machen und unsere Beziehungen durch einen engagierten Kundendienst zu stärken.