Mit modernster Simulation die Haltbarkeit temperaturempfindlicher Medizinprodukte verlängern

Strenge Anforderungen erfüllen

Die Corona-Pandemie hat gezeigt, dass Impfstoffe Leben retten. Das Gleiche gilt für Blut- und Plasmatransfusionen sowie die Untersuchung und Erforschung biologischer Proben. Aber keine davon kann verwendet werden, um Leben zu retten, wenn sie nicht sachgerecht gelagert und transportiert wird.

Medizinische Kühlung ist von entscheidender Bedeutung, und B Medical Systems bietet eine durchgängige Lösung für Kühlgeräte. Die Produkte des Unternehmens sind nach der Medizinprodukteverordnung der Europäischen Union (EU-MPV) und dem Prozess für Leistung, Qualität und Sicherheit der Weltgesundheitsorganisation (WHO PQS) zugelassen. Dazu gehören Kühl- und Gefrierschränke für Impfstoffe, Blutbank-Kühlschränke
, Laborkühlschränke und Gefrierschränke, Plasma-Gefrierschränke, Kontakt-Schockfroster, Ultratiefkühlschränke und Transportsysteme, die eine ununterbrochene Kühlkette für die sichere Lagerung und den Transport aller temperaturempfindlichen medizinischen Produkte oder Proben gewährleisten.

B Medical Systems stellt Produkte mit höchster Qualität und Zuverlässigkeit her, die strenge Zulassungsanforderungen erfüllen.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, verwendet B Medical Systems die Software Simcenter™ Amesim™, die Teil der Siemens Xcelerator Business-Plattform für Software, Hardware und Dienstleistungen ist, um Systemsimulationen zu erstellen, die es Konstrukteuren ermöglichen, die Leistung
von Produkten virtuell zu bewerten und zu optimieren.

Optimale Kühltemperatur mit Simcenter Amesim

Für eine effektive Kühlung ist es wichtig, die Absorption von Kältemitteln im Öl des Kompressors zu verstehen und zu steuern. Ingenieure von B Medical Systems haben Simcenter Amesim verwendet, um die Auswirkungen zu simulieren, wenn die Ladekapazität eines Produkts in Abhängigkeit von Zeit und Temperatur verringert wird. Dies trägt zur Perfektionierung der Konstruktion bei, einschließlich der Systemautonomie, die dafür sorgt, dass die Kühlschränke immer die erforderlichen Temperaturen halten, um die darin gelagerten Produkte zu schützen.

Daniel Pires, Simulation Engineer bei B Medical Systems, ist überzeugt, dass die Unterstützung durch Simcenter Engineering Services und Consulting Services der entscheidende Unterschied bei der Erstellung dieser komplexen Modelle war. „Wir wussten nicht, dass dies möglich ist, aber nachdem wir die Herausforderungen unserer Konstruktion erklärt hatten, zeigte uns Siemens Digital Industries Software, wie wir dies mit Simcenter Amesim simulieren konnten. Wir können
genau zeigen, was unter bestimmten Bedingungen oder unterschiedlichen Umgebungstemperaturen passiert, was uns hilft, den Kunden volles Vertrauen in unsere Produkte zu geben sowie ihre Fähigkeit, die Kühlkette zu schützen.“

Komponenten optimieren

Vittorio Iormetti, Leiter für Kühltechnik und -tests bei B Medical Systems, sieht eine der größten Herausforderungen für das Unternehmen in der Vorlaufzeit der Komponentenzulieferer: „Dies kann sich auf Ihren gesamten Projektzeitplan auswirken und letztendlich Ihre Produkteinführung verzögern.“

Das bedeutet, dass die Simulation für die Steuerung der Produktentwicklung unerlässlich ist. „Bei der Entwicklung und Verbesserung von Produkten müssen wir in der Lage sein, verschiedene Komponenten zu testen, um zu sehen, wie sie sich auf die Gesamtleistung auswirken“, sagt Pires. „Wir wissen, welche Komponenten kürzere Vorlaufzeiten haben, und wir können ihre Parameter von den Zulieferern erhalten, um sie in Simcenter Amesim zu testen und festzustellen, ob sich die Leistung verbessert und ob noch etwas geändert werden muss
.“

Zeit und Geld sparen

Die Ressourcenplanung und -allokation ist eine weitere große Herausforderung für das Unternehmen. „Entwicklung, Tests und Qualitätssicherung nehmen viel Entwicklungszeit in Anspruch“, sagt Iormetti. „Wir können es uns nicht leisten, Kompromisse bei der Qualität einzugehen, aber mit Simcenter Amesim sind wir in der Lage, Tests zu optimieren und Ressourcen für andere Projekte freizusetzen. Da wir jetzt bereit sind, einen physischen Prototyp zu bauen, sind wir der optimalen Konstruktion viel näher, was uns viel Zeit spart.“

„Wir haben nichts gefunden, das das so gut kann wie Simcenter Amesim“, sagt Pires. „Damit können wir in einem Monat die gleiche Menge an Tests durchführen, die mit physischen Prototypen normalerweise mehrere Monate dauern würden. Dies bietet zudem eine enorme Platzersparnis, da wir nicht Hunderte von Räumen haben, um Tests durchzuführen. Jetzt können wir so viele virtuelle Tests durchführen, wie wir wollen, ohne uns Gedanken darüber machen zu müssen, wo wir sie durchführen sollen.“

Durch den Einsatz von Simcenter Amesim kann die Entwicklungs- und Testzeit um bis zu 80 Prozent reduziert werden.

Den Nutzen der Simulation demonstrieren

Pires weist auch darauf hin, dass die Benutzerfreundlichkeit von Simcenter Amesim ein wesentlicher Vorteil für das Unternehmen ist. „Mit Simcenter Amesim kann ich eine Projektdatei öffnen, an der jemand anderes vor ein paar Jahren gearbeitet hat, und alles innerhalb weniger Minuten verstehen“, erläutert er. „Ich kann dann Änderungen vornehmen und die Ergebnisse simulieren, um unserem Konstruktionsteam bei einer Neuentwicklung zu helfen – und das alles in nur zwei oder drei Stunden. Auch wenn es in einer älteren Version erstellt wurde, funktioniert es einfach gut. Simcenter Amesim ist unglaublich robust und zuverlässig.“

Pires hebt hervor, wie entscheidend die Geschwindigkeit von Systemsimulationen ist, um den Nutzen für das Unternehmen nachzuweisen: „Wenn es Wochen oder Monate dauert, detaillierte CFD-Modelle zu erstellen, wird das Management den Nutzen der Simulation nicht erkennen. Es wird keinen Grund sehen, von bestehenden testbasierten Praktiken abzuweichen. Sobald ich ihnen zeige, dass dies alles in weniger als einer Woche in einer Systemsimulation erledigt werden kann, ist das Unternehmen viel eher daran interessiert, mehr zu investieren.“

Das nächste Ziel von Pires ist es, Simulationsmodelle zu erstellen, die dem mechanischen (CAD-)Konstruktionsteam helfen, die Software zu nutzen, ohne zu Simulationsexperten zu werden. „Wenn sie immer wieder zu mir kommen müssen, um Simulationen zu erstellen, dann hält das alles auf“, erklärt er. „Doch mit Simcenter Amesim kann ich ein Modell erstellen, an dem das mechanische Konstruktionsteam die Parameter ohne meine Hilfe leicht anpassen kann und das ihm die Ergebnisse sofort anzeigt.“

„Das ist entscheidend für den zukünftigen Erfolg des Unternehmens“, sagt Iormetti. „Wir sind führend bei Produkten für die Kühlkette von Impfstoffen, aber wir müssen weiterhin innovativ sein, um unsere Position zu behaupten. Es müssen immer wieder neue Standards erfüllt und neue Medizinprodukte entwickelt werden.

Die Entwicklungszeit muss optimiert werden, um die besten Konstruktionen in kürzester Zeit zu erstellen. Die Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit von Simcenter Amesim spielt dabei eine große Rolle.“