Automatisierter Drohnentransport: Blutproben in Rekordzeit

Das Jan Yperman Hospital in Ypern beherbergt den weltweit ersten Drohnenfrachthafen (DCP). Dieser vollautomatische Drohnenflughafen, eine Leistung von Helicus, Avercon und Siemens, empfängt Blutproben und schickt sie per Röhrenpost ins Labor. Die Siemens Industry Academy war entscheidend, um die Effizienz des Gesundheitspersonals zu steigern.

Blutproben von Diksmuide nach Ypern in 15 Minuten

Die medizinische Versorgung näher an den Wohnort bringen: Das ist die Mission des Medical Center in Diksmuide — einem Campus des Jan Yperman Hospital in Ypern —, als es 2023 gegründet wird. Aber zur Analyse müssen Blutproben immer noch ins Krankenhaus gebracht werden. Eine Fahrt von 45 Minuten mit dem Auto: langsam, energieineffizient, eine Belastung für das medizinische Personal und mit dem Risiko menschlichen Versagens.

Ein logischer Ort also für den ersten automatisierten Drohnenflughafen der Welt. Mit dem Drohnentransport gelangen die Blutproben in 15 Minuten von A nach B. Dann fahren sie vollautomatisch per Tubemail zum richtigen Ziel.

„Wir haben 2015 mit einer großartigen Idee begonnen: den Einsatz von Drohnen, um medizinische Transporte schneller, einfacher und besser zu machen“, sagt Mikael Shamim, CEO von Helicus. „Aber Sie verwirklichen einen solchen Traum nicht über Nacht. Sie benötigen nicht nur Hardware — die Drohnen und den Flughafen —, sondern auch Software für die Integration, eine Fluggesellschaft und Lizenzen sowie Partner, die Sie unterstützen.“

Vom Traum zur Simulation mit der Siemens Industry Academy

Für den Hardware-Teil des Drone Cargo Port wandte sich Helicus schnell an Siemens. „Ein Projekt wie dieses beinhaltet viele Automatisierungsherausforderungen: Die Drohne muss landen können, richtig positioniert werden, Sie müssen sich um den gesamten internen Transport kümmern... Das Helicus-Produktentwicklungsteam arbeitete mit der Siemens Industry Academy zusammen, die es Studierenden des Masterstudiums Ingenieurwesen ermöglicht, an der Konstruktion teilzunehmen.“

Über Helicus, Avercon und SIA

Das in Antwerpen ansässige Unternehmen Helicus ist auf den Transport von (medizinischen) Drohnen spezialisiert und arbeitet eng mit Partnern aus dem Gesundheitswesen, der Luftfahrt und der Industrie zusammen. Helicus entwickelt die Bodenintegration im eigenen Haus, einschließlich des Drohnenfrachthafens und der gebäudeinternen Frachtabfertigung sowie des cloudbasierten Command & Control Centers.

Der Maschinenbauer Avercon, der vor fast 40 Jahren mit dem Schwerpunkt auf innovativen Verpackungsmaschinen gegründet wurde, hat sich seitdem zu einem anerkannten Akteur bei umfassenden Automatisierungsprojekten entwickelt. Sein Fachwissen umfasst virtuelle Inbetriebnahme, Robotik und Steuerungssoftware.

Die Siemens Industry Academy führt Studierende der Ingenieurwissenschaften in modernste Industrietechnologien ein. Die Studierenden sammeln praktische Erfahrungen und entwickeln berufliche Fähigkeiten, indem sie zu Innovationsprojekten beitragen, die von führenden Industrieunternehmen geleitet werden. Siemens stellt zusammen mit den beteiligten Bildungseinrichtungen den pädagogischen und technischen Rahmen bereit.

Über SIA bringen wir Studierende der Ingenieurwissenschaften mit der Praxis in Kontakt. So helfen sie innovativen Start-ups, ihre Träume zu verwirklichen.

Bart Demagedt, Geschäftsentwicklung, Digitalisierung, Siemens

„Die sozialen Auswirkungen waren uns schnell klar“, bestätigt Bart Demaegdt, Business Development Digitalization bei Siemens. „Durch SIA bringen wir Studierende der Ingenieurwissenschaften mit dem Berufsfeld in Kontakt. So helfen sie unter anderem innovativen Start-ups, ihre Träume zu verwirklichen. Die Tatsache, dass sie dann an einem so gesellschaftlich relevanten Projekt arbeiten können, schließt den Kreis. Wir freuen uns, in diese Art von Projekten zu investieren.“

In mehreren Runden bauten Studenten der KU Leuven einen Digital Twin von dem, was später der Drone Cargo Port (DCP) werden sollte. „Es ist eine clevere Art, alles auszuprobieren, ohne selbst große Investitionen zu tätigen, und ein interessanter Kurs für Studenten, um mit den neuesten Technologien zu arbeiten. Die Studierenden trugen unter der Leitung eines erfahrenen Produktentwicklungsteams zu verschiedenen Teilen der Lösung bei. Eines der Projekte bestand darin, einen Digital Twin zu bauen, der bei der Auswahl des Designs und der Komponenten helfen sollte. Sobald das Modell ausreichend robust war, konnte Helicus getrost die notwendigen Komponenten und Lizenzen erwerben.“

Von der Simulation zum Drohnenfrachthafen mit Avercon

Als es an der Zeit war, das DCP tatsächlich zu bauen, beauftragte Siemens den Maschinenbauer Avercon. Bart: „Die Schüler hatten bereits viele Ideen, aber wenn Sie etwas physisch bauen wollen, benötigen Sie das Wissen von Experten. Avercon verfügt über fast 40 Jahre Erfahrung im Maschinenbau und ist auch ein SIA-Partner. Darüber hinaus haben sie Erfahrung mit digitalen Zwillingen in ihren eigenen Maschinen, zum Beispiel mit der maßgeschneiderten Verpackungsmaschine X7.“

„Wir haben uns auch gefreut, in diese innovative und soziale Geschichte zu investieren“, bestätigt David Provoost, Account Manager bei Avercon. „Es war eine schwierige Herausforderung für uns, aber wir haben es geschafft. Wir haben die Designs des Helicus-Produktentwicklungsteams weiter industrialisiert, unterstützt von der Siemens Industry Academy. Wir haben die Simulation auch selbst weiter nach unserem eigenen Standard in NX MCD gestaltet.“

Die Simulation spielte eine Schlüsselrolle für den Erfolg des Projekts.

Jorrit Chiapparo, Automation Engineer, Avercon

„Ohne Die Simulation von Avercon, das wäre nicht möglich gewesen „, fügt der Automatisierungstechniker Jorrit Chiapparo hinzu. „Eine Drohne landet nicht hundertprozentig genau dort, wo Sie sie haben wollen, obwohl sie sich deutlich über dem Schloss befinden muss, in dem das Paket verschwindet. Sie haben nicht mehr als einen Zoll Freiraum. Also müssen wir Schnappen Sie sich die Drohne und ziehen Sie sie nach der Landung, aber wir müssen den Durchmesser der Drohne ständig überwachen, um sie nicht auseinanderzuziehen. Sie möchten so etwas im Voraus testen, sonst ziehen Sie die Drohne auseinander.“

„Wir hatten noch nie eine Maschine draußen gebaut, geschweige denn auf einem Dach“, sagt Dimitri Van Steenkiste, Projektingenieur bei Avercon. „Das stellt hohe Anforderungen an die Komponenten: Sie müssen UV-beständig sein, eine hohe IP-Schutzklasse haben und Windstößen standhalten können. Um alles zu schützen, ist das DCP mit zwei wetterfesten Hauben ausgestattet, die sich aufklappen lassen. Bei der Art von Servomotoren, die das Positionierungssystem steuern — das Sonne, Regen und Wind standhalten musste — konnten wir uns glücklicherweise darauf verlassen Beratung von Siemens.“

Weil die Maschine draußen steht und selbst dann auf einem Dach, mussten die Komponenten strenge Anforderungen erfüllen.

Dmitri Van Steenkiste, Project Engineer, Avercon

Mehr Hände am Bett

„Es ist schön, dass wir die Reisezeit von 45 auf 15 Minuten reduzieren konnten“, sagt Mikael Shamim. „Der Transport mit Drohnen ist auch viel energieeffizienter als der Transport mit dem Auto. Aber das Wichtigste für mich ist, dass dieser vollautomatische Prozess die Arbeitsbelastung des medizinischen Personals erheblich reduziert. Niemand muss Pakete empfangen oder transportieren. Es besteht kein Risiko mehr, dass Pakete falsch zugestellt werden oder verloren gehen. Das Der Effizienzgewinn bedeutet, dass sich medizinisches Fachpersonal noch mehr auf ihre Patienten konzentrieren kann. — darum geht es letztlich doch.“

Für Mikael Shamim sind Drohnen daher Die Transportlösung der Zukunft. „Im Moment konzentrieren wir uns auf Krankenhäuser, die effizienter arbeiten wollen, und wir arbeiten bereits an einem zweiten Projekt. Gleichzeitig bietet der vollautomatische Drohnentransport auch erhebliche Möglichkeiten für die Logistik. Wir sind bereit.“