Modellbasierte Entwicklung eines Beatmungsgerätes

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Otto Meissner
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1 Modellbasierte Entwicklung eines Beatmungsgerätes WM 1

2 WM 2 Inhalt Über uns User Story: Medumat Transport Konzeptphase Profitieren durch Wiederverwendung Realisierungsphase Variantenbildung Qualifikationsphase Verifikation auf Modellebene Analyse auf Systemebene Zusammenfassung

3 WM 3 Mission und Leitbild Weinmann ist bekannt als deutsches Familienunternehmen mit jahrhundertelanger Erfahrung in der Kurz- und Langzeitbeatmung. Wir fokussieren unsere Arbeit weltweit auf Profis der Heim-, Schlaf- und Notfallbeatmung, die uns insbesondere für unsere intelligenten und einfach zu bedienenden Medizinprodukte schätzen. Wir bauen unsere Marktposition kontinuierlich aus und wachsen weltweit. Damit sichern wir das langfristige Fortbestehen von Weinmann.

WM 4 Geschichte Gegründet als feinmechanischer Betrieb in

Mit dem Einstieg der Familien Feldhahn und Griefahn in das

4 WM 4 Geschichte Gegründet als feinmechanischer Betrieb in Ludwigshafen reicht unsere Geschichte zurück bis in das Jahr Mit dem Einstieg der Familien Feldhahn und Griefahn in das Unternehmen begann im Jahre 1968 der Aufstieg in der Medizintechnik. Heute zählt Weinmann zu den renommierten Hamburger Familienunternehmen und gehört in vielen seiner Absatzmärkten zu den Top 3 in der Welt.

5 WM 5 Kennzahlen Mitarbeiter (circa) Total: 520 Zentrale: 265 Zentrum für Produktion, Service, Logistik: 95 Forschung & Entwicklung 20% der Beschäftigten

6 WM 6 Produktsparten Systemlösungen für Notfall-, Transport- und Katastrophenmedizin Beatmungskomponenten für den Rettungsdienst und die Klinik Defibrillation Notfallkoffer und Rucksäcke Absaugung Systemlösungen für Heimbeatmung, Schlaf- und Sauerstoffmedizin Schlaftherapie und diagnostik Beatmung Beatmungsmasken

WM 7 User Story: Medumat Transport http://www.mathworks.

7 WM 7 User Story: Medumat Transport Saving-Transport-Ventilator-Using-Model-Based-Design.html?by=company

8 WM 8 User Story: Medumat Transport Notfall- und Transportbeatmungsgerät Druckgasbetrieben Druck- und volumenkontrollierte Beatmung Unterstützt spontanatmende Patienten Einstellbare Sauerstoffkonzentration Umfangreiches Monitoring

9 WM 9 User Story: Medumat Transport Die Entwicklung des Medumat Transport startete im Jahre 2004 und bedeutete einen Quantensprung für die Firma Weinmann im Bereich der Entwicklung von Notfall-Beatmungsgeräten. Auf einem relativ kleinen Embedded Controller musste eine sehr umfangreiche Software zur Steuerung und Regelung mit harten Echtzeitanforderungen umgesetzt werden. Die modellbasierte Entwicklung mit Matlab/Simulink ermöglichte die Realisierung der Anforderungen an die embedded Software, die sowohl in ihrer Anzahl, als auch in ihrer Komplexität, im Vergleich zu vorherigen Entwicklungen, um ein Vielfaches gestiegen waren. Des Weiteren vereinfachte der Einsatz der MathWorks Tools die Zusammenarbeit mit dem TÜV und die Zertifizierung des Medumat Transport.

10 WM 10 User Story: Medumat Transport Simulink-Scheduler (C-Code / Assembler) Sensorik Aktorik Peripherie-Treiber (C-Code) Peripherie-Treiber (C-Code) Watchdog Kommunikations- Protokoll und Register (C-Code) embpc embpc Die Steuerung und Regelung des Gerätes, sowie die zugehörige Datenvor- und nachverarbeitung wurden komplett modellbasiert entwickelt und anschließend in C-Code übersetzt. Lediglich Treiber für die spezifische Hardware wurden per Hand kodiert.

11 WM 11 Profitieren durch Wiederverwendung Projekt Medumat Transport Neues Projekt

12 WM 12 Profitieren durch Wiederverwendung Modellkern Produktspezifisch

13 WM 13 Profitieren durch Wiederverwendung Aufteilung eines Gesamtmodells in viele einzelne Libraries

14 WM 14 Profitieren durch Wiederverwendung Projektübergreifender Austausch

15 WM 15 Variantenbildung Im Detail anders gelöst Auswahl der Variante vor Code- Generierung

16 WM 16 Variantenbildung Varianten für unterschiedliche Geräte

17 WM 17 Variantenbildung Varianten für unterschiedliche Ausbaustufen VENTIlogic VENTIlogic plus

18 WM 18 Verifikation auf Modellebene Verbindungen herstellen Requirement Linking Requirement Linking Requirement Linking Requirement Linking

19 WM 19 Verifikation auf Modellebene Verifikation durch Review Gefordert durch Entwicklungsrichtlinie für alles was Risikoklasse C ist.

20 WM 20 Verifikation auf Modellebene Verifikation mit Hilfe des Design Verifiers Suche nach Design-Fehlern

21 WM 21 Verifikation auf Modellebene Verifikation mit Hilfe des Design Verifiers Überprüfung von Anforderungen

22 WM 22 Verifikation auf Modellebene Verifikation mit Hilfe des Design Verifiers Generierte Testfälle ausführen Coverage

23 WM 23 Analyse auf Systemebene Patientensimulation mit Hilfe einer programmierbaren Lunge Matlab als unterstützendes Werkzeug bei der Systemqualifikation

24 WM 24 Analyse auf Systemebene Grafische Aufbereitung der Messdaten

25 WM 25 Analyse auf Systemebene Optische und statistische Analyse

26 WM 26 Zusammenfassung Die MathWorks Tools werden bei Weinmann über die gesamte Projektlaufzeit von der Konzeptphase über die Realisierung bis hin zur Qualifikation eingesetzt. Dabei wird profitiert von: Hoher Abstraktion Rapid Prototyping Guter Wiederverwendbarkeit

27 WM 27 Jörn Matthies - Entwicklungsingenieur F+E Notfallmedizin R+D Emergency Medicine Weinmann Geräte für Medizin GmbH + Co. KG Kronsaalsweg Hamburg Germany T: +49 (0) F: +49 (0) E: j.matthies@weinmann.de Facebook: Youtube: WEINMANN WeinmannMedTec

28 WM 28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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