Smart Devices als «logistics as a service»


Seit einigen Jahren spielt der Begriff Spital 4.0 eine wesentliche Rolle bei den Entscheidern im Gesundheits- und Spitalwesen. Spital 4.0 versteht sich aus Sicht des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik (IML) als Vernetzung intelligenter Behandlungs- und Versorgungsressourcen infolge der Digitalisierung und Automatisierung von Unterstützungssystemen (zum Beispiel Medizingeräte, Transportroboter, Betriebsmittel) für den Menschen im Spital.

▶ ANDREA RAIDA & SEBASTIAN WIBBELING


Spitäler stehen erst am Anfang der Automatisierung und Digitalisierung von Geräten, Maschinen und Hilfsmitteln. Im Fokus eines jeden Spitals steht die Sicherstellung der Versorgungssicherheit der Patienten. Dabei steht die Mensch-zu-Mensch-Kommunikation im Mittelpunkt und ist im Rahmen des Diagnose- und Therapieprozesses unerlässlich. Zukünftig wird es eine stärkere Vernetzung der Unterstützungssysteme für Mitarbeiter im Spital durch Informations- und Kommunikationsinfrastrukturen geben. Der Einsatz einer elektronischen Patientenakte zur Dokumentation der patientenbezogenen Behandlungsdaten bildet auch hier lediglich einen ersten Schritt. Mit dem Ansatz «logistics as a service» kann der primäre Nutzen von Geräten und Produkten wie beispielsweise die Lagerung von Artikeln im Modulschrank um zusätzliche Dienstleistungen (zum Beispiel die Anforderung neuer Artikel) mit digitalen Zusatzapplikationen ergänzt und so ein Mehrwert für die Spitäler generiert werden.

Der Einsatz von Smart Devices im Spital
Diese digitalen Zusatzapplikationen zur Auslösung einer Dienstleistung laufen zukünftig vernetzt über logistische Smart Devices. Smart Devices sind elektronische Hilfsmittel, die kabellos mithilfe von Sensoren und Aktoren sowie einem eingebauten embedded System (Mikroprozessor) über das Internet der Dinge untereinander oder mit einem Nutzer kommunizieren. Smart Devices und Smart Label besitzen die Fähigkeit zur Kommunikation und zur Informationsverarbeitung, um Personen und Prozesse zu unterstützen und zu optimieren. Dabei stellen sie eine Schnittstelle zwischen den Menschen und den Gegenständen bzw. den Geräten dar, denn sie greifen in der Kommunikation mit dem Nutzer auf die mit ihnen vernetzten IT-Systeme zu (Mensch-Technik-Interaktion [MTI]).

Der Einsatz von logistischen Smart Devices führt für ein Spital zu grundsätzlichen Veränderungen der logistischen Prozesse. Durch das Anstossen, Steuern und Organisieren der Prozesse werden die Mitarbeiter im Spital bei der Ausübung ihrer Tätigkeit unterstützt. Denn Smart Devices und Smart Label führen zu einer Optimierung von Bestellungen, Beständen, Transporten sowie weiteren Service- und Planungsprozessen. Zusätzlich leisten sie einen wesentlichen Beitrag zur Transparenz, Prozessqualität, Prozesssicherheit, Automatisierung und Reduzierung von nicht wertschöpfenden Arbeitsschritten, Optimierung von Arbeitsprozessen, Verschlankung der Leerzeiten sowie zur Verbesserung der gesamten Personalorganisation (Abbildung 1). Neben den Spitälern können auch Hersteller von Geräten und Produkten einen positiven Nutzen durch Smart Devices generieren. Denn Smart Devices bieten eine gute Möglichkeit, das Produktportfolio um Servicedienstleistungen in Form von digitalen Applikationen, und gegebenenfalls den zugehörigen Dienstleistungen, zu ergänzen.

Mit dem Gedanken «logistics as a service» gehen verschiedene Einsatzfelder und -formen für logistische Smart Devices einher. Zum Beispiel als intelligente Container, Mobile Devices, Smart Label oder Augmented-Reality-Lösungen. Das Fraunhofer IML hat zusammen mit Lieferanten aus dem Krankenhaussektor in Projekten individuelle logistische Smart Devices für das Spital entwickelt. Im Folgenden werden der eButton und das Smart Bed vorgestellt.

eButton zur Bestellauslösung
Die fortschreitende Digitalisierung im Gesundheitswesen bewegt auch einen international führenden Hersteller für Medizin- und Pflegeprodukte dazu, sich mit der Einführung eines neuen Produktes sowie einer dazugehörigen Servicedienstleistung auseinanderzusetzen. Die Einführung einer Einweg-Bereichskleidung für den OP zielte darauf ab die Kundenbedürfnisse sowohl durch das Kleidungsstück an sich, als auch durch den dazugehörigen Serviceprozess umfänglich zu befriedigen.

Das Fraunhofer IML analysierte zunächst die aktuelle Situation in der OP-Umkleide in zwei deutschen Pilotkliniken (ein städtisches Klinikum mit 400 Betten und ein Universitätsklinikum mit 1500 Betten). Hierbei wurden diverse produktbezogene und prozessuale Schwachstellen wie beispielsweise aufgerissene Nähte durch Verschleiss, chaotische Lagerung in den Regalen mit langem Suchen nach der richtigen Grösse, Nicht-Verfügbarkeit einzelner Kleidergrössen oder keine Informationen über Lager- und Verbrauchsmengen aufgedeckt.

Auf Basis dieser Schwachstellen und Kundenbedürfnisse entwickelte der Hersteller eine Einweg-Bereichskleidung für den OP, welche in einer speziellen farblich markierten Dispenserbox ausgeliefert wird, um chaotische Lagerung und langes Suchen nach der richtigen Grösse zu vermeiden. In Ergänzung hierzu entwickelte das Fraunhofer IML den eButton, welcher als elektronischer Bestellknopf das Produktangebot abrunden soll (Abbildung 2).

Das eButton-System ist ein vorkonfiguriertes System zur Bestellauslösung für das Spital. Auf diese Weise wird ein innovativer und automatisierter Prozess zur Anforderung und Bereitstellung von Produkten per Knopfdruck realisiert, der durch die digitale Vernetzung zur Eliminierung von Ineffizienzen und zu möglichen Einsparungen innerhalb der Prozesskosten führen kann. Im Rahmen des Projektes erfolgte eine prototypische Realisierung der eButton inklusive der zugehörigen Hardwareinfrastruktur und einer Kommissionier-App. Diese prototypischen Smart Devices wurden in einer einwöchigen Pilotphase in einem der deutschen Pilotkliniken getestet und positiv durch die beteiligten Mitarbeiter aufgenommen.

Smart Label am Patientenbett
Auch die Firma Stiegelmeyer GmbH & Co. KG als weltweiter Lieferant für Spitalmöbel, insbesondere Patientenbetten in Spitälern und in Pflegeeinrichtungen, suchte im Zuge der zunehmenden Automatisierung im Gesundheitswesen nach neuen Möglichkeiten ihr Portfolio zu erweitern. Im Rahmen eines Transferprojekts des Innovationslabors, gefördert durch das deutsche Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), entwickelte das Fraunhofer IML zusammen mit Stiegelmeyer ein prototypisches Smart Label für das Patientenbett inklusive der zugehörigen Hard- und Software – das «Smart Bed». Zunächst erfolgte im Rahmen des Transferprojekts eine Analyse der kundenspezifischen Anforderungen an ein Patientenbett. Jedoch standen nicht die Liegeposition oder der Patientenkomfort im Fokus der Betrachtung, sondern das logistische Handling des Patientenbetts im Zuge von Aufbereitungen, Wartungen und Reparatur. Auf Basis der initialen Anforderungsanalyse erfolgte dann die Entwicklung eines prototypischen Labels, welches an der vorderen Stange des Patientenbetts befestigt werden kann.

Das Label zeigt den Pflegekräften und Servicemitarbeitern verschiedene Informationen, wie beispielsweise die Betten-ID oder den Status «Bett belegt», an (Abbildung 3). Weiter kann über die Menüfunktion am Smart Bed direkt ein Arbeitsauftrag in Form der Meldung einer benötigten Reparatur angefordert werden. Die von der Pflegekraft ausgelöste Defektmeldung wird zusätzlich mit dem genauen Standort über die zugehörige App an die Servicemitarbeiter aus der Bettenwerkstatt oder der Bettenaufbereitung geleitet. Durch die in das Smart Label integrierte Ortungsfunktion stellt die Suche nach dem richtigen Bett somit für den Techniker keine Herausforderung mehr dar.

Zusammenfassung
Gesellschaftliche Veränderungen und technische Innovationen nehmen immer mehr Einfluss auf das Gesundheitswesen. Insbesondere die Elemente, Technologien und Methoden der Industrie 4.0 rücken immer mehr in den Fokus der Spitäler. Denn die Digitalisierung und Vernetzung von intelligenten Produkten und Devices sowie die Mensch-Technik-Interaktion bestimmen im Zeitalter der vierten industriellen Revolution zunehmend die Prozesse und Strukturen auch im Spital. Hierbei dienen Smart Devices und Smart Label als erste Lösungsansätze auf dem Weg zum Spital 4.0.

Grafik

Andrea Raida M.Sc. ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML), Abteilung Health Care Logistics.

Dr.-Ing. Sebastian Wibbeling ist Abteilungsleiter Health Care Logistics am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML.



HEIME & SPITÄLER 3 AUGUST 2019

EVENTS

Lebensmitteltag

Die führende schweizerische Lebensmittelfachtagung von bio.inspecta und SQS

Datum: 18. April 2024

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Hannover Messe

Transfoming Industry Togheter

Datum: 22.-26. April 2024

Ort: Hannover (D)

Altenpflegemesse

Leitmesse für die Pflegewirtschaft

Datum: 23.-25. April 2024

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Control

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Datum: 23.-26. April 2024

Ort: Stuttgart (D)

SBK Kongress

Kongress vom Berufsverband der diplomierten Pflegefachpersonen der Schweiz

Datum: 02.-03. Mai 2024

Ort: Bern (CH)

ICV Gesundheitstagung Schweiz

Controlling im Spannungsfeld von Innovation, Kostenmanagement und digitaler Transformation.

Datum: 07. Mai 2024

Ort: St. Gallen (CH)

HealthEXPO

Gesundheit, New Health Care und Zukunftsform

Datum: 25. Mai 2024

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drupa

Weltweit führende Fachmesse für Drucktechnologien

Datum: 28. Mai-07.Juni 2024

Ort: Düsseldorf (D)

Vorsorge-Symposium

Fachmesse 2. Säule sowie ein Vorsorge-Symposium

Datum: 5. - 6. Juni 2024

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ArbeitsSicherheit Schweiz

Fachmesse für Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz und Gesundheitsförderung am Arbeitsplatz

Datum: 05.-06. Juni 2024

Ort: Zürich (CH)

Achema

Internationale Leitmesse der Prozessindustrie

Datum: 10.-14. Juni 2024

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Swiss Medtech

Mastering Complexity

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PFLEGE PLUS

Die Fachmesse PFLEGE PLUS bringt Fachbesucher mit ausstellenden Unternehmen, Branchenverbände sowie Experten des Pflegemarkts zusammen.

Datum: 14.-16. Mai 2024

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MedtecLIVE with T4M

Fachmesse für die gesamte Wertschöpfungskette der Medizintechnik

Datum: 18.-20. Juni 2024

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Blezinger Healthcare

9. Fachkonferenz – Das Pflegeheim der Zukunft

Datum: 20.-21. Juni 2024

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Blezinger Healthcare

9. Fachkonferenz - Das Pflegeheim der Zukunft

Datum: 20.-21. Juni 2024

Ort: Luzern (CH)

e-Healthcare Circle

Immer wieder wird erzählt, welche positiven Wirkungen Digitalisierung auf das Gesundheitswesen haben kann.

Datum: 21. Juni 2024

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all about automation

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Datum: 28.-29. August 2024

Ort: Zürich (CH)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 28.-29. August 2024

Ort: Zürich (CH)

Blezinger Healthcare

14. Fachkonferenz – Das Spital der Zukunft

Datum: 10.-12. September 2024

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Immohealthcare

Ein Treffpunkt für die Healthcarebranche

Datum: 18. September 2024

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FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 24.-26. September 2024

Ort: Nürnberg (D)

Rehacare

Die REHACARE ist die internationale Fachmesse für Rehabilitation, Prävention, Inklusion und Pflege.

Datum: 25.-28. September 2024

Ort: Düsseldorf (D)

Ilmac Lausanne

Networking. Forum. Aussteller

Datum: 25.-26. September 2024

Ort: Lausanne (CH)

Ilmac

Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie

Datum: 18.-19. September 2024

Ort: Lausanne (CH)

IN.STAND

Die Messe für Instandhaltung und Services

Datum: 08.-09. Oktober 2024

Ort: Stuttgart (D)

Chillventa

Weltleitmesse der Kältetechnik

Datum: 08.-10. Oktober 2024

Ort: Nürnberg (D)

SIAL

Fachmesse für Nahrungsmittel-Innovationen

Datum: 19.-23 Oktober 2024

Ort: Paris (F)

ZAGG

DER BRANCHENTREFFPUNKT MIT RELEVANTEN GASTRO-TRENDS

Datum: 20.-23. Oktober 2024

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IFAS

Fachmesse für den Gesundheitsmarkt

Datum: 22.-24. Oktober 2024

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ALL4PACK EMBALLAGE

The global marketplace for Packaging Processing Printing Handling

Datum: 04.-07. November 2024

Ort: Paris (F)

5. Future Food Symposium

 «Made in Switzerland - Gute Partnerschaften für mehr Ernährungssouveränität»

Datum: 8. Februar 2024

Ort: Online-Event (CH)

Medica

Die Weltleitmesse der Medizinbranche

Datum: 11.-14. November 2023

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AUTOMA+

Pharmaceutical Automation and Digitalisation Congress 2024

Datum: 18.-19. November 2024

Ort: Geneva (CH)

Swiss Handicap

Nationale Messe für Menschen mit und ohne Behinderung.

Datum: 29. November-1. Dezember 2024

Ort: Luzern (CH)

BioFach

Weltleitmesse für Bio-Lebensmittel

Datum: 11.-14. Februar 2025

Ort: Nürnberg (D)

Gastia

Die Fach- und Erlebnismesse für Gastfreundschaft

Datum: 23.-25. März 2025

Ort: St.Gallen (CH)

TUTTOFOOD

Internationale B2B-Messe für Food & Beverage

Datum: 05.-08. Mai 2025

Ort: Mailand (I)

LABVOLUTION

Europäische Fachmesse für innovative Laborausstattung und die Optimierung von Labor-Workflows

Datum: 20.-22. Mai 2025

Ort: Hannover (D)

Automatica

Die Leitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 24.-27. Juni 2025

Ort: München (D)

Oils + fats

Leitmesse der Öl- und Fettindustrie in Europa.

Datum: 15.-19. September 2025

Ort: München (D)

Swiss Medtech Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 16. - 17. September 2025

Ort: Luzern (CH)

AM Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 16.-17. September 2025

Ort: Luzern (CH)

CMS Berlin

Internationale Leitmesse für Reinigung und Hygiene

Datum: 23.-26. September 2025

Ort: Berlin (D)

POWTECH

Pharma.Manufacturing.Excellence

Datum: 23. - 25. September 2025

Ort: Nürnberg (D)

Anuga

Weltweite Ernährungsmesse für Handel und Gastronomie/Ausser-Haus-Markt

Datum: 04.-08. Oktober 2025

Ort: Köln (D)

A + A

Messe und Kongress für Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit

Datum: 04.-07. November 2025

Ort: Düsseldorf (D)

igeho

Internationale Branchenplattform für Hotellerie, Gastronomie, Take-away und Care

Datum: 15.-19. November 2025

Ort: Basel (CH)

Pumps & Valves

Die Fachmesse für industrielle Pumpen, Armaturen & Prozesse

Datum: 26. - 27. November 2025

Ort: Zürich (CH)

interpack

Führende Messe für Prozesse und Verpackung

Datum: 07.-13. Mai 2026

Ort: Düsseldorf (D)

Bezugsquellenverzeichnis