Projektbereiche T: Transfer

Teilprojekte der letzten Förderphase

T1 : Intelligente Analyse- und Alarmsysteme in der Intensivmedizin

Projektleitung: Prof. Dr. Ursula Gather, PD Dr. Michael Imhoff, Prof. Dr. Roland Fried

Kurzbeschreibung

Ziel des Transferprojektes ist die Umsetzung und die Überprüfung von neuen Alarmgebungs-Prozeduren zur bettseitigen Kontrolle des Patientenzustands bis hin zur Entwicklung eines neuen Monitoring-Prototyps. Dieser Prototyp soll den Ansprüchen der klinischen Praxis gerecht werden und in Monitoring-Systeme der Drägerwerk AG überführt werden können. Dabei sollen die Erkenntnisse und Methoden aus dem Teilprojekt C4 des SFB 475 genutzt werden.

In diesem Projekt soll eine vollständige Bestandsaufnahme von derzeit methodisch erarbeiteten, technisch bereits umgesetzten und kommerziell verfügbaren Alarmsystemen in der Intensivmedizin erfolgen. Hierbei werden die aktuellen Entwicklungsstände aus Industrie und Forschung ermittelt und einander gegenübergestellt.
Basierend auf dieser Bestandsaufnahme soll ein detaillierter Vergleich vorhandener und praktikabler Methoden durchgeführt werden, der Erkenntnisse über den "Mehrwert" moderner, komplexer statistischer Modellierung und Methodik geben soll. Unter Mehrwert ist hier vorrangig ein Gewinn an Spezifität ohne Verlust an Sensitivität der Verfahren zu verstehen. Die Sensitivität gibt die Wahrscheinlichkeit dafür an, dass das Alarmsystem bei Vorliegen eines alarmrelevanten Zustands einen Alarm auslöst. Die Spezifität ist die Wahrscheinlichkeit dafür, dass das Alarmsystem im Fall eines nicht alarmrelevanten Zu­stands keinen Alarm auslöst. Allerdings sind in diesem Ver­gleich auch Kriterien der tech­nischen und klinischen Umsetzbar­keit, Benutzerakzeptanz, sowie der Produkthaftung und des Zulassungsrechts zu berücksichtigen.
Die Ergebnisse dieses Vergleichs sollen in eine Hybrid-Methodik einfließen, die die in Teilprojekt C4 entwickelten Prozeduren nutzt und umfasst. Diese Hybrid-Methodik soll gleichzeitig maximal erreichbare Sensitivität und Spezifität auf­weisen sowie größt­mögliche Einfachheit bieten. Anhand eines annotierten Referenz­datensatzes kann sie zudem optimal auf die in der Praxis relevanten Anforderungen zuge­schnitten werden.

Schließlich ist eine Implementierung der Hybridmethodik in einen Prototyp eines medizinischen Monitoring-Systems beabsichtigt, der allen Anforderungen an medizintechnische Geräte genügt. Dabei soll ein "Werkzeugkasten" so entwickelt werden, dass das Monitoring-System rasch und verlässlich an neue Anforderungen (neue Überwachungstechnologien, andere Patientenpopulationen) angepasst werden kann.

Die Umsetzung dieser Ziele wird in Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern, der Drägerwerk AG in Lübeck und dem Universitätsklinikum Regensburg, erfolgen.

T2 : Einsatz statistischer Methoden für die Prozessauslegung und Optimierung bei der Konturierung von Bauteilen durch Einziehen

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. A. Erman Tekkaya, Prof. Dr. Joachim Kunert

Kurzbeschreibung

Im Rahmen des Transferprojekts soll die Prozessauslegung und Optimierung des Einziehens, das eine spezielle Form des Drückprozesses darstellt, erfolgen. Dazu soll das im Teilprojekt C6 erworbene umfangreiche Erfahrungswissen über den Drückprozess genutzt werden und die dort erarbeiteten Methoden für das Einziehen adaptiert, erprobt und eingesetzt werden .

Das Einziehen dient zur Fertigung konturierter Bauteile mit lokal reduzierten Durchmessern und Hinterschnitten. Einsatzgebiete des Einziehens sind beispielsweise die Produktion von Antriebs- oder Getriebewellen, Komponenten für Räder und Power­train, Druckgasbehältern oder die Herstellung von Bauteilen im Bereich von Automobilabgassystemen (Katalysatorgehäuse) oder der Heiztechnologie (Brennerrohre). Weiterhin ist auch die Fertigung von Strukturbauteilen aus dem Karosseriebau zu nennen.

Das Einziehen bietet vielseitige Gestaltungsmöglichkeiten der Bauteilkontur aber auch sehr komplexe Möglichkeiten die Bauteilqualität zu beeinflussen. Da beim Einziehen wie beim Formdrücken ebenfalls mehrstufige Prozesse mit engen Prozessgrenzen und Instabilitäten vorliegen, herrschen vergleichbare Bedingungen wie in der bisherigen Arbeit des Teilprojekts C6. Die dort für das Formdrücken erarbeiteten Methoden, sowie das daraus über den Drückprozess verfügbar gemachte Wissen, sollen nun für die Anwendung in der Prozessauslegung und Optimierung des Einziehprozesses genutzt werden. Von besonderer Bedeutung ist dabei die neuentwickelte adaptive, sequentielle Optimierungsprozedur (ASOP). Dieses ASOP wurde speziell auf die Problemstellung beim Formdrücken zugeschnitten. Somit konnte erstmalig ein Verfahren bereitgestellt werden, das eine effiziente Prozessoptimierung des Formdrückprozesses erlaubt. Ein weiter wesentlicher Aspekt ist der Einsatz von Meta-Modellen, die in der neuen Antragsphase des SFB im Teilprojekt C6 entwickelt werden sollen. Der Einsatz von Meta-Modellen erlaubt eine Interpolation der Prozesseigenschaften in der Baureihenfertigung.

Beide Verfahren sind auf die Anforderungen des Einziehens zu transferieren. Auf Seiten des ASOP beinhaltet dies eine Anpassung der Wünschbarkeitsfunktionen, der Ähnlichkeitsmaße und des Algorithmus zur Generierung sequentieller Versuchspläne, die effizient mit fehlenden Beobachtungen umgehen können. Bei der Meta-Modellierung ist die Anwendbarkeit der im Teilprojekt C6 entwickelten unterschiedlichen Ansätze zu überprüfen und zu übertragen.

Ergebnis soll eine praxisgerechte Bereitstellung der Methoden und der systematische Aufbau einer Datengrundlage für das ASOP sein. Hierzu sollen sequentielle experimentelle Arbeiten zur Prozessanalyse durchgeführt werden. Ein weiterer Aspekt ist die Robustifizierung des Einziehprozesses, wobei als Grundlage die im Teilprojekt C6 erarbeiteten Erkenntnisse zur robusten Prozesseinstellung dienen sollen.