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WM 1
Modellbasierte Entwicklung
eines Beatmungsgerätes
02.07.2013
WM 2
Inhalt
Über uns
User Story: Medumat Transport
Konzeptphase
Profitieren durch Wiederverwendung
Realisierungsphase
Variantenbildung
Qualifikationsphase
Verifikation auf Modellebene
Analyse auf Systemebene
Zusammenfassung
WM 3
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.
Mission und Leitbild
WM 4
Gegründet als feinmechanischer Betrieb in
Ludwigshafen reicht unsere Geschichte
zurück bis in das Jahr 1874.
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.
Geschichte
WM 5
Mitarbeiter (circa)
Total: 520
Zentrale: 265
Zentrum für Produktion, Service, Logistik: 95
Forschung & Entwicklung
20% der Beschäftigten
Kennzahlen
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.de/company/user_stories/Weinmann-Develops-Life-
Saving-Transport-Ventilator-Using-Model-Based-Design.html?by=company
WM 8
User Story: Medumat Transport
Notfall- und Transportbeatmungsgerät
Druckgasbetrieben
Druck- und volumenkontrollierte Beatmung
Unterstützt spontanatmende Patienten
Einstellbare Sauerstoffkonzentration
Umfangreiches Monitoring
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.
WM 10
User Story: Medumat Transport
Sensorik
Kommunikations- Protokoll und Register
(C-Code)
Pe
riph
erie
-Tre
ibe
r
(C-C
od
e)
Simulink-Scheduler
(C-Code / Assembler)
Watchdog
Aktorik
Pe
riph
erie
-Tre
ibe
r
(C-C
od
e)
em
bP
C
em
bP
C
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.
WM 11
Profitieren durch Wiederverwendung
Projekt „Medumat Transport“
Neues Projekt
WM 12
Profitieren durch Wiederverwendung
Modellkern
Produktspezifisch
WM 13
Profitieren durch Wiederverwendung
Aufteilung eines Gesamtmodells… …in viele einzelne Libraries
WM 14
Profitieren durch Wiederverwendung
Projektübergreifender Austausch
WM 15
Variantenbildung
Im Detail anders gelöst… Auswahl der Variante vor Code-
Generierung
WM 16
Variantenbildung
Varianten für unterschiedliche Geräte
WM 17
Variantenbildung
Varianten für unterschiedliche Ausbaustufen
VENTIlogic
VENTIlogic plus
WM 18
Verifikation auf Modellebene
Verbindungen herstellen
Requirement Linking
Requirement Linking
Requirement Linking
Requirement Linking
WM 19
Verifikation auf Modellebene
Verifikation durch Review
Gefordert durch
Entwicklungsrichtlinie
für alles was
Risikoklasse C ist.
WM 20
Verifikation auf Modellebene
Verifikation mit Hilfe des Design Verifiers
Suche nach Design-Fehlern
WM 21
Verifikation auf Modellebene
Verifikation mit Hilfe des Design Verifiers
Überprüfung von Anforderungen
WM 22
Verifikation auf Modellebene
Verifikation mit Hilfe des Design Verifiers
Generierte Testfälle ausführen Coverage
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Analyse auf Systemebene
Patientensimulation mit Hilfe einer
programmierbaren Lunge
Matlab als unterstützendes
Werkzeug bei der
Systemqualifikation
WM 24
Analyse auf Systemebene
Grafische Aufbereitung der Messdaten
WM 25
Analyse auf Systemebene
Optische und statistische Analyse
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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
WM 27
Jörn Matthies - Entwicklungsingenieur
F+E Notfallmedizin
R+D Emergency Medicine
Weinmann
Geräte für Medizin GmbH + Co. KG
Kronsaalsweg 40
22525 Hamburg
Germany
T: +49 (0)40-547 02-596
F: +49 (0)40-547 02-589
www.weinmann.de
Facebook: WEINMANN
Youtube: WeinmannMedTec
WM 28
Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit!
