Optimierung der Qualitätskontrolle in der Medizintechnik 

Demonstrator am IIB e.V. 

Objekterkennung in der Qualitätskontrolle für Medizinprodukte mittels Künstlicher Intelligenz veranschaulicht durch den KI-Trainer am IIB e.V., Dipl.-Ing. Jan Oldenburg, am Beispiel eines Stents.

Angesichts steigender regulatorischer Anforderungen, des hohen Konkurrenzdrucks sowie des vorherrschenden Fachkräftemangels sind ressourcenschonende Methoden im Qualitätsmanagement essentiell, um die Wettbewerbsfähigkeit von Medizintechnikunternehmen zu gewährleisten. 

Als Partner im Mittelstand-Digital Zentrum Rostock hat das Institut für ImplantatTechnologie und Biomaterialien e.V. (IIB e.V.), unter der Leitung von Prof. Klaus-Peter Schmitz, einen KI-Demonstrator entwickelt. Dieser KI-Demonstrator ermöglicht faszinierende Einblicke in Zukunftstechnologien für die Qualitätskontrolle von Medizinprodukten. Der Demonstrator wurde konzipiert, um kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) die Schritte der Fehlerdetektion von Medizinprodukten als Bestandteil der Qualitätskontrolle mittels Künstlicher Intelligenz (KI) zu veranschaulichen.

Beispiele der Fehlererkennung des Demonstrators a) nach dem Laserschneiden nicht vollständig entfernte Reststücke b) kritische Abweichung der Strutbreite des Implantates 

Der Demonstrator bietet einen umfassenden Einblick in den Prozess der Datenerfassung und -aufbereitung sowie des Trainings von Convolutional Neural Networks (CNNs). Die Leistungsfähigkeit der KI, fehlerhafte Stellen an Bauteilen zu erkennen und somit einen bedeutsamen Beitrag zur Qualitätssicherung zu leisten, wird demonstriert. Besonders hervorgehoben ist der Einsatz von Transfer-Learning-Methoden, die selbst bei begrenzten Trainingsdatenmengen im Herstellungsprozess von Medizinprodukten eine verbesserte Fehlererkennung ermöglichen.

Der Demonstrator schafft Möglichkeiten für präzisere und effizientere Qualitätskontrollen, was letztendlich zu einer verbesserten Qualität der hergestellten Medizinprodukte und zu neuen Horizonten in der Branche führt. Herr Dipl.-Ing. Jan Oldenburg, KI-Trainer am IIB e.V., verdeutlich den Fokus des neuen KI-Demonstrators: „Unser nächster Schritt besteht darin, den Demonstrator-Inhalt speziell auf die Bedürfnisse von KMU zuzuschneiden. Hierfür möchten wir gerne unsere Expertise in gemeinsame Umsetzungsprojekte mit KMU einbringen. Unser Ziel ist es, beim KMU das Verständnis zu schaffen, wie von KI-gestützten Qualitätskontrollen profitiert werden kann, um Prozesse zu optimieren und die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern“. 

Was können Sie ausprobieren? 

Beim Projektpartner Institut für ImplantatTechnologie und Biomaterialien e.V. erhalten Besucher einen Einblick in die KI-basierte Qualitätskontrolle zur Fehlererkennung am Beispiel von Polymerstents. Es besteht die Möglichkeit, Einblicke in die praktische Nutzung, die Programmierung, in den Prozess der Implementierung von Trainingsdaten sowie in den Bereich der industriellen Skalierbarkeit der KI-basierten Qualitätskontrolle zu erhalten. 

Vorteile der Problemlösung 

  • Effektivitätssteigerung und Kostensenkung in der Medizintechnik durch Automatisierung der Qualitätsprüfung 
  • Hohe Genauigkeit trotz begrenzter Datenmenge 

Einsatzgebiete 

  • Medizintechnik
  • Qualitätssicherung