Kalibrierstand für Gasfluss Messgeräte
Kalibrierstand "CalBench X"
Ausgangslage
Die IMT Analytics geht keine Kompromisse ein, wenn es um die Präzision von Messgeräten im medizinischen Bereich geht. Die IMT Analytics einen grossen Schritt nach vorn gemacht, indem sie Gasfluss- und Druckmessgeräte mit einem eigens entwickelten, vollautomatischen Kalibrierstand auf das nächste Level gehoben haben. Ihr Ziel war es, nicht nur die Effizienz zu steigern, sondern auch höchste Qualität und strenge Einhaltung der ISO 17025 Normenanforderungen sicherzustellen. Das Ergebnis ist ein innovativer Kalibrierstand, welcher ihre hohen Standards erfüllt und gleichzeitig die Genauigkeit der Messgeräte auf ein neues Niveau hebt.
Ziel des Projekts
Das Projektziel wurde rasch definiert, und der Projektname «Saoseo» versinnbildlichte ein inspirierendes und erreichbares Endziel in der malerischen Schweizer Berglandschaft. Die Basis für erfolgreiche Kalibrierdienstleistungen an verschiedenen Standorten ist eine industrietaugliche Kalibrieranlage, die in den Bereichen Robustheit, Zuverlässigkeit, Wartungsfreundlichkeit, ergonomische Bedienung und intuitive grafische Benutzerführung eine neue Ära für die zukünftigen Kalibrierzentren von IMA einläuten soll. Der gewählte Projektname passt perfekt zum Ziel: «Saoseo» ein Bergsee, der den mühsamen Aufstieg mit einem unvergesslichen Panoramablick belohnt.
Technische Umsetzung
Obwohl ein Vorläuferprodukt bereits existierte, wurde in einer Ideenfindungsphase eine detaillierte Bestandsanalyse der aktuellen Nutzer, Prozesse, Anlagen und Probleme durchgeführt. Hierzu wurden Stakeholder-Meetings, Experteninterviews und Schatten-Videoanalysen eingesetzt. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wurden daraufhin Konzepte entwickelt und skizziert. Die wichtigsten Merkmale kristallisierten sich schnell heraus: einfach, modular, robust und kompakt.
Mithilfe einer «Fail early – fail often»-Mentalität und Design-Thinking-Methoden wurden Innovationsworkshops durchgeführt. Dabei kamen Kartonmodelle, 3D-Drucke, gefräste Holzmodelle und interaktive GUI-Mockups zum Einsatz. So konnten rasch die zentralen Herausforderungen in der täglichen Anwendung (Usability) sowie die daraus resultierenden Benutzererfahrungen (UX) identifiziert und verbessert werden.
Einblicke in die Innovationsworkshops
Kartonmodell mit Schlauchführung
Kartonmodell mit Kabelführung
3D-Drucke mit austauschbaren Filter
GUI-Mockup
Nach umfangreichen Vorarbeiten, einschliesslich Skizzen, Kartonmodellen, Holzmodellen und 3D-Drucken, entstand das Industriedesign sowie der Gerätename «CalBench X». Das Design vereint alle Hauptmerkmale und wurde durch weitere Aspekte wie Flexibilität, Unabhängigkeit, Verständlichkeit und Ergonomie ergänzt:
Systemarchitektur
Die erfolgreiche Umsetzung eines komplexen Entwicklungsprojekts hängt massgeblich von der Systemarchitektur ab. Der kreative und gestalterische Prozess endet nicht bei einem ansprechenden Industriedesign oder Schlagworten. Eine überzeugende Systemarchitektur entsteht nicht über Nacht, sondern erfordert ebenfalls einen Gestaltungsprozess. Die Systemarchitektur wurde interdisziplinär, also fachübergreifend, entwickelt.
Zunächst wurden die relevanten Blickwinkel (Viewpoints) definiert, auf deren Grundlage die erforderlichen Diagramme erstellt wurden. Dabei entstanden unter anderem die folgenden Beschreibungen: Systemkontextdiagramm, Systemzerlegung, pneumatisches Design und elektronisches Design.
System Context:
Eine besondere Herausforderung stellte das pneumatische Design, das die hochpräzise Messtechnik für den Fluss, Druck, Temperatur und Feuchtigkeit des Gases umfasst. Durch einen analytischen Ansatz, bei dem die Analyse des bestehenden pneumatischen Systems mit einem vertieften Verständnis der physikalischen Grundlagen kombiniert wurde, war es möglich, verschiedene Herausforderungen zu erkennen und anschliessend zu lösen. Auf diese Weise konnten wir schrittweise sowohl funktionale als auch messtechnisch relevante Verbesserungen am bestehenden System erzielt werden. Als Nebenprodukt dieser iterativen und aufgeschlossenen Vorgehensweise entstand die innovative Gasbefeuchtung.
Nach etwas mehr als zwei Monaten im produktiven Einsatz und etwa 200 durchgeführten Kalibrierungen zeigen sich die Investitionen in Bezug auf Systemstabilität, Durchsatz und Erfolgsquote als lohnenswert.
Ergebnis
Das Ziel bestand darin, drei identische Systeme zu bauen. Aufgrund der zeitkritischen Liefersituation bestimmter Komponenten wurde die Beschaffung der Schlüsselkomponenten bereits während des Gestaltungsprozesses eingeleitet. Es wurde beschlossen, so schnell wie möglich ein System aufzubauen, zu verifizieren, zu validieren und in den produktiven Betrieb zu integrieren. Während der verschiedenen Tests wurden einige Schwachstellen im System identifiziert, die ohne nennenswerte Verzögerung des Projekts untersucht und korrigiert wurden. Nach rund einem Jahr Entwicklungszeit konnten drei CalBench X-Einheiten dem Kalibrierlabor (ISO 17025) der IMT Analytics übergeben werden.
