Healthcare 4.0 Wie sinnvoll sind Transportroboter im Healthcare-Bereich?

Transportroboter werden bereits in der Industrie als Materialflusslösung verschiedentlich eingesetzt. Doch auch im Healthcare-Bereich können autonome Systeme eine sinnvolle Unterstützung sein.

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Den Prognosen zufolge wird die Nachfrage nach Transportrobotern jährlich um 18 % bis zu einem weltweiten Umsatz von ca. 8 Bio. $ bis 2020 wachsen. Eine vergleichbare Entwicklung ist im Krankenhaus- und Pflegebereich zu erwarten, die zunehmend auf Digitalisierung und Automatisierung angesichts fehlender Fachkräfte bei gleichzeitig steigenden Lebenserwartungen und Geburtenraten setzen müssen. Es ist also Zeit zu fragen, wie und warum Transportroboter sinnvoll für den Krankenhaus und Pflegebereich sinnvoll sind?

Mehr Prozesssicherheit und Arbeitsqualität durch Roboter

Durch den Einsatz von Fahrerlosen Transportsystemen, kurz FTS, oder autonomen Transportrobotern lassen sich intralogistische Prozesse vollautomatisch und prozesssicher organisieren und Arbeitsqualität und -leistung anheben. Zudem müssen Mitarbeiter nicht mehr für nicht-wertschöpfende Tätigkeiten abgezogen werden, die meistens mühsam, repetitiv sind und viel Zeit beanspruchen. Auf dem Markt finden sich sowohl Roboteranwendungen, die spurgeführt sind oder Wandreflektoren benötigen, als auch FTS, die vollständig autonom über Laserscanner navigieren können.

Transsportroboter können jetzt schon viele Aufgaben übernehmen

Ähnlich wie in Fabriken gibt es auch in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen intralogistische Prozesse, die sich automatisieren lassen. So fahren beispielsweise in der Uniklinik Jena bereits 24 Roboterwagen, die in eigenen Fahrstühlen und einem eigenen Tunnelsystem unbemerkt von Patienten und Besuchern 400 Rollcontainer mit Mittagessen täglich befördern. Die Steuerung erfolgt über einen zentralen Rechner, der über Infrarot-Datenübertragung mit den Fahrzeugen kommuniziert und die jeweiligen Transportaufträge erteilt. Für die Navigation der batteriebetriebenen Fahrzeuge werden Magnete verwendet, die ein Sensor beim Überfahren erfasst. Der Transportauftrag endet allerdings in der Uniklinik Jena an der Krankenstation, wo das Klinikpersonal wieder übernimmt.

Vollautomatische Essen- und Medikamentenausgabe

Einen Schritt weiter wurde der Automatisierungsprozess im „Sidra Medical and Research Center Hospital“ in Katar vorangetrieben. Über einen Zeitraum von drei Monaten habe ich zusammen mit meinen Kollegen einen autonom navigierenden Transportroboter mit der Modellbezeichnung proANT S.A.S.H.A. (Smart Autonomous System Hospital Assistent) getestet, der den Transport von Mahlzeiten zwischen Küchenstation und zwei Patientenzimmern organisieren sollte. Begleitet wurde das Ganze von einer arabischen TV-Show. Das Krankenhaus verfügt über 400 Betten, ein medizinisches Ausbildungszentrum und ein biomedizinisches Forschungszentrum.

Über eine Webapplikation wurde der Roboter beauftragt, in die Küche zu fahren und die vorbereiten Mahlzeiten an der Regalstation abzuholen. Um Verwechslungen zu vermeiden, wurden die Mahlzeiten mit Barcodes versehen, die der Roboter vor Ladungsaufnahme gescannt hatte. Danach navigierte der Roboter autonom zu den Zimmern, scannte dort erneut die dortigen Barcodes, um im Folgenden die korrekten Mahlzeiten am Tisch der Patienten auszuliefern.

Die Unterstützung des Personals steht im Fokus

Das Fahrzeug wurde einerseits sowohl von Krankenschwestern als auch Ärzten positiv aufgenommen. Durch den Einsatz des Roboters konnte sich das Klinikpersonal mehr auf die individuelle Betreuung der Patienten einlassen und musste im Grunde nur noch kontrollieren, ob der Roboter seine Aufgabe vernünftig erledigt. Der soziale Aspekt des Berufs wird also unterstützt und Patienten können mehr wertgeschätzt werden, indem ihnen mehr Zeit und Aufmerksamkeit entgegengebracht werden kann, die sonst für den Transport der Mahlzeiten aus der Küche aufgewendet müsste. Vor allem angesichts des akuten Fachkräftemangels im Healthcare-Bereich bei gleichzeitig steigenden Lebenserwartungen und Geburtenraten, ob im Krankenhaus oder in Pflegeeinrichten, sind autonome Robotersysteme eine Möglichkeit, das Personal zu entlasten und die Betreuungsqualität anzuheben.

Um Fehlauslieferungen etwa an Patienten zu vermeiden, können Transporte über ein intelligentes RFID-Trackingsystem vernetzt und kontrolliert werden. Die RFID (radio-frequency identification) Technologie erlaubt eine genaue Lokalisierung und Identifizierung mittels codierten Chips. Bei der Installation des Transportsystems wird einmalig mit einem Fahrzeug eine 2D Umgebungskarte gescannt. Diese Karte wird danach auf einem PC bearbeitet, in dem Zielpunkte, Lade- und Parkstationen eingezeichnet werden. Danach navigiert der Transportroboter auf der Krankenstation vollständig allein, weicht auftretenden Hindernissen und sucht sich seine optimale Route.

Fazit:

Beispiele wie die Universitätsklinik Jena oder das „Sidra Medical and Research Center Hospital“ sind nicht die Regel am Markt, sondern liefern nur erste Beispiele für sinnvolle Applikationen von Transportrobotern im Healthcare-Bereich. Die Entwicklung der Technologie steht hier noch am Anfang. Trotzdem lässt sich festhalten, dass Roboteranwendungen im Gesundheits- und Pflegemarkt einen positiven Effekt auf die Arbeitsentlastung der Mitarbeiter und eine Erhöhung der Betreuungsqualität mit sich bringen können, die bei dem aktuellen Fachkräftemangel stark gefordert ist.

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