KI-basierte Foundation-Modelle wie GPT haben sich von einfachen Alltagswerkzeugen zu leistungsstarken Systemen entwickelt, die ganze Branchen transformieren können. Sie wurden zu unverzichtbaren digitalen Begleitern, die mit jeder Anfrage das Leben ein wenig einfacher machen. Foundation-Modelle wie GPT - das KI-System hinter ChatGPT - sind groß angelegte, künstliche Intelligenzsysteme, die auf umfangreichen und vielfältigen Datensätzen trainiert wurden. Dadurch können sie eine breite Palette an Aufgaben bewältigen, ohne dafür speziell angepasst werden zu müssen. Ihre Fähigkeit, Wissen flexibel auf unterschiedlichste Bereiche zu übertragen, macht sie besonders vielseitig - von der Sprachverarbeitung über die Softwareentwicklung bis hin zur Lösung komplexer Probleme. Sie kommen in verschiedensten Anwendungen zum Einsatz: etwa bei der Textgenerierung, als Unterstützung beim Programmieren oder zur Analyse großer Datenmengen. Mit jedem Fortschritt wachsen auch die Möglichkeiten dieser Modelle. Fachleute erforschen zunehmend ihren Einsatz jenseits alltäglicher Anwendungen. Ihre Fähigkeit, riesige Datenmengen zu verarbeiten, Muster zu erkennen und fundierte Erkenntnisse zu generieren, führt zu Durchbrüchen in Bereichen wie Forschung, Finanzen oder kreativen Industrien. Besonders vielversprechend ist ihr Einsatz im Gesundheitswesen: Hier eröffnen sich neue Chancen, um Diagnostik, Therapieplanung und medizinische Forschung entscheidend zu verbessern.
Plexus Deutschland: Ein Überblick
Plexus Deutschland GmbH ist ein bedeutender EMS-Dienstleister (Electronic Manufacturing Services) in der DACH-Region (Deutschland, Österreich, Schweiz). Das Unternehmen ist spezialisiert auf die Entwicklung und Fertigung von komplexen elektronischen Geräten und Systemen für eine Vielzahl von Branchen.
Fokusmärkte
Plexus Deutschland ist besonders stark in den Fokusmärkten:
- Healthcare/Life Sciences: Entwicklung und Fertigung von Medizintechnikprodukten.
- Industrie: Lösungen für Industrieautomation und Steuerungstechnik.
- Luftfahrt: Elektronik für die Luftfahrtindustrie.
Dienstleistungen
Das Unternehmen bietet ein breites Spektrum an Dienstleistungen an, darunter:
- Engineering: Design und Entwicklung elektronischer Geräte und Systeme.
- Manufacturing: Fertigung von elektronischen Baugruppen und Geräten.
- Supply Chain Management: Optimierung der Lieferkette, um Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern.
- Consulting: Beratung zu regulatorischen Anforderungen und zur Anpassung von Produkten an spezifische Marktbedingungen.
Führung und strategische Ausrichtung
Dr. Svenja Müller ist Geschäftsführerin der Plexus Deutschland GmbH. Sie war bereits als Senior Site Director des Design Centers in Darmstadt tätig und arbeitete erfolgreich am Ausbau des Engineering-Teams sowie der Kundenlandschaft des EMS-Dienstleisters.
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Ein wichtiges Ziel des DACH-Teams ist es, neue Partnerschaften aufzubauen und in neue Märkte zu expandieren. Dabei liegt ein besonderer Fokus auf dem Ausbau strategischer Partnerschaften mit europäischen Herstellern und der Weiterentwicklung des Standorts in Deutschland. Das Team soll wachsen, um als lokaler Ansprechpartner mit globalen Kapazitäten noch besser auf die regionalen Anforderungen eingehen zu können.
Bedeutung regulatorischer Anforderungen
Die regulatorischen Anforderungen in Deutschland und der EU, wie Explosionsschutz nach ATEX, Lieferkettengesetz oder Umwelt-Auflagen, setzen spezifisches Know-how voraus. Hersteller sind auf einen Partner angewiesen, der nah am Markt dran ist und gesetzliche Vorgaben schnell umsetzen kann. Als zum Beispiel MDR (Medical Device Regulation) eingeführt wurde, entwickelte Plexus ein Consulting-Konzept, um deutschen MedTech-Firmen bei der Anpassung ihrer Produkte zu helfen.
Simultaneous Engineering (SE)
Für eine schnelle Time-to-Market wird es immer wichtiger, Produktentwicklung und Produktionsplanung im Sinne des Simultaneous Engineering (SE) zu integrieren. Plexus stellt bei seinen Kunden eine Erweiterung des Teams dar. Die Ingenieure und Supply Chain-Fachleute werden früh in der Design- und Entwicklungsphase einbezogen, um sicherzustellen, dass die richtigen Partner entlang der Lieferkette ausgewählt werden und das Produkt vom Konzept über den Prototyp zuverlässig in die Serienfertigung überführt wird. Plexus arbeitet mit seinen Kunden zusammen, um Lösungen zu entwickeln, die ihre innovativen Produkte zum Leben erwecken. Das kann die Auslagerung der Fertigung beinhalten, die Beantwortung spezifischer Compliance-Fragen oder die Entwicklung neuer Supply Chain-Strategien.
Engagement für den Nachwuchs
Plexus engagiert sich aktiv für die Förderung des Nachwuchses in den MINT-Berufen (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik). So öffnete das Unternehmen am 27. April die Tore im Design Center in Darmstadt für den Girls‘ Day 2023. Einen Tag lang konnten die Teilnehmerinnen einen Blick hinter die Kulissen werfen, den Arbeitsalltag in der Entwicklung elektronischer Geräte miterleben und ihr technisches Talent testen. In Gruppen durften die Teilnehmerinnen dann selbst Hand anlegen: Im Electrical Lab machten sich die Mädchen gemeinsam mit Plexus-Ingenieuren mit Wärmebildkamera auf die Suche nach Lötfehlern in LED-Herzen, bauten einen provisorischen „Lügendetektor“ und designten am Computer in einem virtuellen Klassenzimmer einen Tetris-Würfel für den 3-D-Drucker.
Mitarbeiterzufriedenheit und Unternehmenskultur
Plexus Deutschland wird als Arbeitgeber von Mitarbeiter:innen und Bewerber:innen positiv bewertet. Besonders hervorgehoben werden der Kollegenzusammenhalt, die Arbeitsatmosphäre und die interessanten Aufgaben. Das Unternehmen legt Wert auf die persönliche Entwicklung der Mitarbeiter und bietet vielfältige Karriere- und Weiterbildungsmöglichkeiten.
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Benefits für Mitarbeiter
Plexus bietet seinen Mitarbeitern eine Reihe von Benefits, darunter:
- Flexible Arbeitszeiten
- Homeoffice-Möglichkeiten
- Betriebliche Altersvorsorge
- Mitarbeiter-Events
- Gute Verkehrsanbindung
- Coaching
- Internetnutzung
- Barrierefreiheit
Nachhaltigkeit und Energieeffizienz
Nachhaltigkeit und Energieeffizienz haben bei Plexus höchste Priorität. Das Unternehmen hat bereits 2021 den Smart Meter Roll-out und die Inbetriebnahme intelligenter Messsysteme in allen weltweiten Produktionsstandorten erfolgreich abgeschlossen. Ziel war es, den Verbrauch großer Energieverbraucher zu messen, also der Geräte oder Systeme, die zwei Prozent oder mehr der jährlichen Stromrechnung eines Standorts ausmachen. Dazu gehören Kompressoren, Kühler, Vakuumpumpen, HLK-Systeme oder Produktionsanlagen wie SMT-Linien, Öfen und Prüfkammern. Um die Verbrauchsquote besser zu verstehen, wurden an jedem Standort bis zu sechs intelligente Messboxen implementiert, die jeweils 48 Stromkreise überwachen. Der gesamte Energieverbrauch wird mit einer detaillierten Echtzeit-Überwachung von über 6.000 Stromkreisen in den Fertigungsstätten verfolgt.
Maßnahmen zur Energieeinsparung
Plexus stellte zudem an jedem Fertigungsstandort ein multifunktionales Umweltteam aus Mitarbeitern der Instandhaltung, der Produktion, dem Engineering auf, das Bereiche gezielt auf in Sachen Umweltbilanz durchleuchtet und hinterfragt. Unterstützt von regionalen Energiemanagern besteht ihre erste Aufgabe darin, den CO2-Fußabdruck vor Ort zu messen, die Nutzung der Anlagen zu optimieren und den Verbrauch zu senken. Um das Ziel von mindestens fünf Prozent Energieeinsparung im Geschäftsjahr 2022 zu erreichen, werden Projekten des Lean Energy Management oberste Priorität eingeräumt. Dabei orientieren sich die von regionalen Energiemanagern am Kaizen-Ansatz und stellen so eine kollaborative Vorgehensweise sicher, um die branchenweite und globale Expertise von Plexus optimal auszuschöpfen und vorhandene Ideen unternehmensweit umzusetzen. Eine wichtige Rolle spielt hier die Motivation der Mitarbeitenden sowie der kontinuierliche Dialog zwischen Stakeholdern. So trägt jedes Team aktiv zu mehr Energieeffizienz an den Standorten bei - sei es durch lokale Initiativen, innovative Ideen oder den nachhaltigen Umgang mit Ressourcen, Materialien und Maschinen im täglichen Betrieb.
Vorzeigeprojekt Kelso
Als Vorzeigeprojekt gilt hier die Produktionsstätte von Plexus in Kelso, Schottland. Dort konnte das lokale Team aus Anlagentechnikern und Facility Managern durch die Optimierung von Workflows und Fertigungsprozessen den Stromverbrauch um insgesamt 20 Prozent senken. Das Projekt ist Teil des BEST-Wettbewerbs von Plexus, der nachhaltige interne Verbesserungen vorantreibt und den Austausch von Best Practices zwischen den globalen Teams des EMS-Dienstleistern fördert.
In der schottischen Produktionsstätte, die zu 100 Prozent mit erneuerbarer Energie läuft, werden mehr als zwei Drittel (68 Prozent) des Stromverbrauchs über eine Submetering-Lösung automatisiert erfasst. Anhand der gewonnen Daten konnte das Team die größten Energieverbraucher aufdecken. Als echter Stromfresser stellte sich das Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystem des Standorts heraus. Diese Systeme sind von entscheidender Bedeutung, um eine konsistente Produktionsumgebung sicherzustellen und sowohl die sensiblen Fertigungsanlagen und Systeme als auch die gefertigten Produkte, darunter medizinische Hightech Geräte, zu schützen. Das Team machte sich daran, die Prozesse im Gebäudemanagementsystem, der Lüftungsanlage und der Dachabsaugung zeitlich besser aufeinander abzustimmen und zu optimieren. Das Ergebnis konnte sich sehen lassen: Der Stromverbrauch sank um 460.000 kWh, während die Energieeffizienz um insgesamt 40 Prozent stieg. Die Arbeitsbedingungen in der Fabrikhalle - einschließlich Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit - wurden von den Optimierungsmaßnahmen nicht beeinträchtigt.
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Nachhaltigkeit in der Medizintechnik
Alle Branchen, einschließlich der Elektronikindustrie, stehen zunehmend unter Druck, ihre CO2-Emissionen zu senken. Auch der Gesundheitssektor, der vier Prozent der weltweiten und fünf Prozent der deutschen Emissionen verursacht, ist hiervon nicht ausgenommen. Für Elektronikentwickler in der Medizintechnikbranche eröffnet dies nicht nur regulatorische Herausforderungen, sondern auch Chancen zur Wertschöpfung. Die Verwirklichung des Net-Zero Ziels, welches einen Ausgleich zwischen anthropogenen Treibhausgasemissionen und deren Absorption beschreibt, gewinnt dabei zunehmend an Bedeutung.
MedTech-Unternehmen, inklusive Pharma- und Medizintechnikhersteller, sowie deren Distributoren, müssen ihre direkten Emissionen (Scope 1 und 2) und auch die indirekten Emissionen (Scope 3), zu denen auch Emissionen entlang der Lieferkette zählen, signifikant verringern. Gerade für die Entwickler von Elektronikkomponenten bedeutet das, energieeffiziente Lösungen zu entwickeln, die den nachhaltigen Betrieb von Medizintechnik unterstützen.
Lebenszyklusanalyse (LCA)
Im Streben nach Net-Zero-Zielen bietet der Produktlebenszyklus verschiedene Ansatzpunkte. Das reicht von der Entwicklung und Produktion bis hin zu Aftermarket-Dienstleistungen. Die Lebenszyklusanalyse (LCA) ist dabei essenziell, da sie die Umweltwirkungen eines Produkts von der Rohstoffbeschaffung bis zur Entsorgung umfassend untersucht. Sie analysiert Faktoren wie Treibhausgasemissionen, Wasserverbrauch und Abfallproduktion. Elektronikentwickler können durch die LCA mehrere Aspekte des Designs und der Prozesse quantifizieren. Das ursprüngliche Design dient als Vergleichsbasis für zukünftige Analysen. Wesentlich sind Anpassungen an Materialien und Verpackungen, um deren Effekt auf die Ökobilanz zu bewerten. Nach den Richtlinien der ISO 14040/44 durchgeführt, zeigt die LCA konkrete Möglichkeiten, die Nachhaltigkeit eines Produkts zu verbessern. Sie unterstützt die Reduktion von CO2-Emissionen, führt zu Kosteneinsparungen und hilft, Herstellungsentscheidungen zu priorisieren. Zudem ist sie ein Schlüsselinstrument, um Innovationen zu fördern, die sogar unter Kostendruck nachhaltigere Produkte hervorbringen.
Die LCA betrachtet insbesondere Design, Fertigung, Transport, Logistik und Aftermarket-Services als zentrale Bereiche der Analyse:
- Optimiertes Produktdesign: In der Medizintechnik werden häufig erdölbasierte Materialien wie PVC verwendet, da sie durch ihre Sterilisierbarkeit und Beständigkeit den hohen Branchenanforderungen gerecht werden. Biobasierte Kunststoffe stellen vielversprechende Alternativen dar, jedoch birgt der Wechsel zu nachhaltigeren Materialien Herausforderungen wie kostspielige Re-Zertifizierungen, Materialverfügbarkeit und Anpassungen innerhalb der Lieferkette. Der EMS-Dienstleister Plexus führte im Zuge dessen eine Untersuchung des Kunststoffgehäuses eines Systems beim Patient Blood Management (PBM) für einen führenden Medizintechnikhersteller durch. Das System dient der Prävention und Behandlung von Anämie sowie der Minderung von Blutverlusten bei chirurgischen Eingriffen. Plexus bewertete alternative Materialien unter den Gesichtspunkten Entflammbarkeit und Schlagfestigkeit und analysierte die Kosten sowie die Emissionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Diese Untersuchungen führten zur Empfehlung eines Ersatzkunststoffs für das Gehäuse, der den jährlichen CO2-Fußabdruck um 25 % verringern könnte.
- Emissionsarme Fertigung: Hersteller in der Elektronikbranche können die Nachhaltigkeit ihrer Produkte steigern und Emissionen reduzieren, indem sie ihre Fertigungskapazitäten optimieren. Das spart Energie, Wasser und Abfall. Erneuerbare Energien und eine Kreislaufwirtschaft können die Nachhaltigkeitsbilanz schnell verbessern. Ein Beispiel dafür ist Plexus, das sich in den vergangenen Jahren intensiv um die Reduktion der Scope-2-Emissionen bemühte, vor allem durch Optimierung der Produktionsanlagen. Mithilfe intelligenter Messsysteme und Echtzeitüberwachung analysierte das Unternehmen den Energieverbrauch von Geräten und Anlagen wie Kompressoren, Kühlern, Vakuumpumpen, HLK-Systemen, SMT-Linien und Öfen in all seinen Werken. Im Geschäftsjahr 2023 startete Plexus 50 Projekte zur System- und Geräteverbesserung, einschließlich der Installation von LED-Beleuchtung und sensorischen Systemen. Die Maßnahmen zeigen Erfolge: An 16,7 % der Standorte werden erneuerbare Energie genutzt, die Energieintensität wurde um 8,4 % gesenkt, und der CO2-Ausstoß verringerte sich um 5.932 kg.
- Nachhaltige Transport- und Verpackungslogistik: Nachhaltige Gestaltung von Medizintechnik umfasst mehr als nur die Produkte selbst. Auch Verpackung und Logistik sind entscheidend für den ökologischen Fußabdruck. Die Wahl der Verpackungs- und Transportmethoden hat erhebliche Auswirkungen auf die Emissionen, beispielsweise bei der Entscheidung zwischen Luft- und Seefracht. Eine gründliche Produktanalyse, die Versandart, Standort und Gewicht berücksichtigt, ermöglicht eine Aufschlüsselung der Emissionen nach Kraftstoff- und Fahrzeugtyp. Der EMS-Experte kann alternative Transportmethoden suchen. Optimierte Logistikprozesse und kostengünstigere Materialien senken Emissionen und sparen Kosten. Für das Patient-Blood-Management-System nutzt das Plexus-Team einen iterativen Ansatz zur kontinuierlichen Optimierung von Form, Größe und Material der Verpackung. Damit lassen sich CO2-Emissionen beim Versandmaterial und Transport um 70 % senken sowie die Kosten um etwa 35 %.
- Aftermarket Services als Ressourcenretter: Das Gesundheitswesen ist nicht nur Lebensretter, sondern es fallen auch erhebliche Abfallmengen an. Allein in Deutschland erzeugen Krankenhäuser jährlich etwa 4,8 Mio. Tonnen Abfall. Es ist schwierig, Medizinprodukte in den Recyclingkreislauf zu integrieren. Somit landen sie auf Deponien oder in Verbrennungsanlagen. Doch es gibt Potenzial: Materialien können wiederverwendet werden. Entweder als Upcycling/Downcycling in neuen Endprodukten oder als Brennstoff. Plexus unterstützte einen Kunden aus dem Gesundheitswesen und den Biowissenschaften bei einem großen Inspektionsprojekt. Ursprünglich waren rund 28.000 Baugruppen zur Deponierung vorgesehen. Der EMS-Experte sicherte durch detaillierte Arbeitsanweisungen und Inspektionen Teile für eine zukünftige Verwendung. 96 % der Komponenten konnten als sicher für eine erneute Nutzung eingestuft werden. Plexus trug erheblich zur Abfallreduktion bei.
Herausforderungen und Ausblick
Die Medizintechnik steht unter Druck durch Kosten, Regulierung und geopolitische Risiken. Zugleich zwingen Themen wie Nachhaltigkeit, künstliche Intelligenz und Cybersicherheit die Hersteller zu schnellen Antworten.
Trends in der Medizintechnik
- Künstliche Intelligenz (KI): KI-basierte Bildrekonstruktion, -analyse und -diagnose verändern die medizinische Bildgebung.
- Nachhaltigkeit: Steigende Anforderungen der Gesetzgeber und der Kunden führen zu mehr umweltfreundlichen Produkten.
- Netzwerk von Partnern: Medizingerätehersteller sind auf ein starkes Netzwerk an Partnern und Dienstleistern angewiesen, um spezialisiertes Fachwissen zu gewinnen und Aufgaben wie den Abfalltransport gezielt auslagern zu können.