Im Gegensatz zur Industrie stehen im Krankenhaus keine Produktions- und Automatisierungstechniken im Vordergrund, sondern Diagnose- und Therapieprozesse. Zudem müssen die unterstützenden Ver- und Entsorgungsprozesse, wie Arzneimittel- und Wäscheversorgung beachtet werden. Ein weiterer wichtiger Unterschied liegt in der Tatsache, dass in einem Krankenhaus keine Produkte hergestellt, sondern Menschen behandelt werden und somit eine schlechtere Planbarkeit vorherrscht. Bei näherer Betrachtung dieser Fakten wird deutlich, dass der Mensch im Krankenhaus im Fokus steht und dass trotz einer Steigerung der Digitalisierung und Vernetzung im Sinne von Industrie 4.0 eine direkte Mensch-Mensch-Kommunikation von zentraler Bedeutung ist. Dies bedeutet jedoch nicht, dass CPS oder das Internet der Dinge und Dienste grundsätzlich nicht im Krankenhaus eingesetzt werden sollten.

Intelligente Medizintechnik
Der Fokus im Spital liegt vielmehr in der Unterstützung der Prozesse. Bereits heute befinden sich in Kliniken Einheiten, die mit einer Intelligenz ausgestattet sind und damit in der Zukunft zu autonomen und selbstorganisierten Handlungen weiterentwickelt werden können. Hier sind insbesondere medizinische Geräte und Medizintechnik zu nennen. Die Entwicklung von intelligenter Medizintechnik mit einer Kopplung der ITWelt ist heute bereits vereinzelt gestartet. Zu nennen sind beispielsweise intelligente Implantate, die zu einer Verbesserung der Therapie von chronischen Erkrankungen führen sowie intelligente Unterstützungssysteme (smartOR), welche auf der Intensivstation oder in OP-Sälen zum Einsatz kommen. Dies zeigt die Möglichkeit, dass adaptierte Cyber-Physische Systeme und das Internet der Dinge und Dienste prinzipiell in einem Spital einzuführen sind. Im Gegensatz zur Industrie werden diese Systeme in erster Linie jedoch zur Unterstützung der Entscheidungsträger (Ärzte und Pflegekräfte) fungieren. Die Interaktion zwischen Menschen während der Diagnose und Therapie wird auch in Zukunft für die Heilung des Patienten ein wichtiger Faktor bleiben.

Eine hohe Gemeinsamkeit zwischen Industrie 4.0 und dem Krankenhaussektor weist die Organisationsstruktur auf. Dezentrale Entscheidungsstrukturen werden in der Industrie 4.0 zunehmen. Autonome Akteure werden selbstbestimmt Informationen aufnehmen, verarbeiten und weitergeben. Durch die Verarbeitung der Daten generiert jeder Akteur für sich weitere Arbeitsprozesse, die im Gesamtprozess eingebettet werden. Ähnlich erfolgt die Organisationsstruktur in einem Spital. Hierbei stehen die Mitarbeiter im Zentrum, welche sich direkt um den Patienten kümmern. Insbesondere Ärzte aber auch Pflegekräfte können in ihren Arbeitsprozessen nicht zentral gesteuert werden. Die Mitarbeiter müssen während der Diagnose und Therapie des Patienten eigenständig Entscheidungen treffen. Eine optimale Lösung können sie jedoch nur erzielen, wenn sie mit anderen Akteuren und Systemen kommunizieren und die vorhandenen Informationen aufnehmen, verarbeiten und weitergeben. In diesem Bereich liegt in Zukunft das grösste Potential, aber zeitgleich auch die grösste Herausforderung für den Gesundheitssektor. Wie erhalten die Akteure im Spital die richtigen Informationen zur richtigen Zeit?

Digitalisierung und Vernetzung
Genau in diesem Bereich liegt der Anknüpfungspunkt zur Industrie 4.0. Durch intelligente und dezentrale Assistenz- oder Unterstützungssysteme für die Akteure, können die Informationen gezielter weitergeleitet und verarbeitet werden. In der immer stärker wachsenden Spezialisierung und Individualisierung der Medizin werden intelligente Unterstützungssysteme immer wichtiger. Demnach ist Krankenhaus 4.0 die Digitalisierung und Vernetzung von Behandlungs- und Versorgungsprozessen im Spital mit Hilfe von Cyber-Physischen Systemen und dem Internet der Dinge und Dienste als Unterstützungssysteme. Das Resultat sind effiziente Betriebsprozesse, welche die Wirtschaftlichkeit des Krankenhausbetriebs verbessern und gleichzeitig eine individuelle und bedarfsgerechte Versorgung des Patienten ermöglichen. Spital 4.0 verspricht weiter eine durchgängige Vernetzung von Krankenhausprozessen mit anderen Anwendungsfeldern von Industrie 4.0 – beispielsweise eine vernetzte Anwendung im Bereich Smart Home, im Verwaltungswesen oder in der Logistik. So entstehen neue vernetzte Geschäftsprozesse und neue Dienstleistungsangebote, welcher das Versorgungsangebot für den Menschen ergänzen.

Prozess- und Ablaufverbesserungen
Es ist festzuhalten, dass der Begriff Krankenhaus 4.0 eine Zukunftsvision darstellt, deren Entwicklung langsam beginnt und bei gezielter Ausrichtung der Spitäler zu Prozess- und Ablaufverbesserungen führt. Zudem werden sich durch die Einführung und Weiterentwicklung der Technologien neue Produkte und Dienstleistungen in der gesamten Wertschöpfungskette im Gesundheitsbereich ergeben. Vom Hersteller von Medizintechnik und -produkten, deren Lieferanten bis hin zum Krankenhaus und deren vor- und nachsorgenden Gesundheitseinrichtungen wird durch die Entstehung von autonomen und vernetzten Einheiten die Implementierung eines sektorübergreifenden Versorgungsmanagements vorangetrieben.

Ähnlich wie in der Industrie steht die Autonomisierung und Digitalisierung von Geräten, Maschinen und Hilfsmitteln erst am Anfang. Die Nutzung eines elektronischen Patiendendossiers oder die Aufnahme und Verarbeitung von medizinischen Daten über mobile Endgeräte sind erste Schritte hin zum Krankenhaus 4.0. Die Schwierigkeit für Spitäler – ähnlich wie für die Industrie – liegt darin, ein strategisches Konzept für den Weg zum Krankenhaus 4.0 zu entwickeln. Hierfür ist in einer Potentialanalyse der derzeitige Digitalisierungsstand zu erheben. Aus den Erkenntnissen heraus werden individuell für jedes Spital die derzeitig grössten Handlungsfelder und Potenziale definiert und in das strategische Grundgerüst zur Weiterentwicklung eines Krankenhauses 4.0 eingebettet. Im Anschluss erhält das Krankenhaus Ansätze zur Entwicklung hybrider Produkt- und Dienstleistungskombinationen im Sinne des Krankenhauses 4.0.