Vennekel + Partner GmbH (DE)
Vennekel arbeitet mit einem ‘persönlichen’ Marketing-Tool 

TIORC (NL)
Energiesparen durch intelligente Lösungen

Thomas Regout International BV (DE)
AR-Lösung für die Einarbeitung neuer Mitarbeiter

TEVEL Techniek BV (NL)
Echtzeitsystem zur Detektion des Biegungsprozesses von Stahlplatten

NICE Software BV (NL)
NICE Software entwickelt E-Health-Plattform für deutsche Reha-Kliniken

ITQ GmbH (DE)
Komplexe Programmiersprache leicht gemacht

Medipee GmbH (DE)
Automatische Urinanalyse im Haus

Kersten Arealmaschinen GmbH (DE)
Kersten digitalisiert Maschinen für die Geländepflege

IPOS Technology BV (NL)
IPOS entwickelt Applikation zur Lahmheitserkennung bei Pferden

Hausheld AG (DE)
Umstellung auf Smart Meter in Deutschland

Digipro hat in vier Jahren zu mehr als 50 grenzüber­schreitenden digitalen Innovationen geführt, aber was genau haben die Unternehmer entwickelt? Nachfolgend finden Sie eine Auswahl von Innovationen,
um Ihnen einen Überblick über die Ergebnisse zu geben.

Abel BV (NL)
Intelligentes Trainingsgerät zum verantwortungsvollen Aufbau von
Muskelkraft und Kondition

Airins Care (NL)
Airins Care sorgt für saubere Luft

Anoxia BV (NL)
Künstliche Intelligenz sorgt für ein würdevolles Lebensende kranker Tiere

CA7 GmbH (DE)
Sensoren zur Leistungsanalyse von Skateboardern

Dnetwo UG (DE)
Dnetwo treibt die Digitalisierung von Industrieunternehmen voran

DOCPA (DE)
3D-gedruckte Wasserboje zur Messung der Wasserqualität 

Dombauhütte Xanten (DE)
Alte Architektur trifft moderne Technologie

Embedded Fitness BV (NL)
Game on mit dem “intelligenten” Spielboden von Embedded Fitness

FreeSense Solutions BV (NL)
Der CareBuddy von FreeSense: “Viel mehr als nur ein Hörgerät.”

O4 Wheelchairs (NL)
O4 Wheelchairs macht den Rollstuhl leichter und gibt dem Benutzer mehr Freiheit  

BuildersMind GmbH (DE)
Automatische Lösung zur Echtzeit-Überwachung der Baustelle

Pillen Group (NL)
24/7 Produktion ohne menschliches Handeln

Stickstoffschaum
Van Mil: “Wir wurden 2014 mit dem Ziel gegründet,
den Tierschutz zu verbessern. In der entscheidenden Phase ihres Lebens, nämlich kurz vor dem Ende.
Wir haben eine Methode entwickelt, um die kranken Tiere auf dem Bauernhof oder bei den Züchtern so stress- und schmerzarm wie möglich zu töten: mit Stickstoffschaum.”

Die Methode funktioniert folgendermaßen: Die nicht mehr lebensfähigen Tiere werden in einen Behälter gegeben und in Schaum getaucht. Der Schaum besteht aus Blasen, die zu 99 Prozent mit Stickstoff, einem natürlich in der Luft vorkommenden Element, gefüllt sind. Dadurch wird dem Raum Sauerstoff entzogen und das Tier verliert daraufhin, ohne es zu bemerken, innerhalb kurzer Zeit (10-20 Sekunden) das Bewusstsein. Nach wenigen Mi­nu­ten stirbt das Tier schmerzlos und ohne unnötigen Stress.

Die Methode bietet noch weitere Vorteile: Sie ist schnell und skalierbar, sie ist weniger belastend für die Mitarbeiter und sie verbessert das Image einer Branche, der viele Verbraucher kritisch gegenüberstehen.

Künstliche Intelligenz
Um die Methode messbar und transparent zu machen, wurde künstliche Intelligenz eingesetzt.
Zu diesem Zweck arbeitete Anoxia BV mit zwei Unternehmen zusammen: zum einen mit der Allround Technology BV aus Enschede, die dafür sorgt, dass im Schaum gute Sauerstoffmessungen durchgeführt werden können, und zum anderen mit der Advanced Solutions Nederland BV, die mit fortschrittlicher Radartechnik und künstlicher Intelligenz in den Schaum hineinschauen kann.

Erik Pouwen, Geschäftsführer von Advanced Solutions Nederland BV, erklärt: “Wenn Menschen das Wort ‘schauen’ hören, denken sie sofort an eine Kamera, aber die Dichte und Farbe des Schaums machen es praktisch unmöglich, etwas zu sehen. Wir müssen garantieren können, dass alle Küken tatsächlich euthanasiert wurden, weshalb wir Radarfelder verwenden. Was bewirken die Radarfelder? Sie erzeugen eine Menge von Punkten, war wir “Point Cloud” nennen. Wir verwenden künstliche Intelligenz, um Aufnahmen dieser Punkte zu machen, und diese werden dann von unserem selbst entwickelten Algorithmus analysiert. Auf diese Weise können wir herausfinden,
ob die Zuckungen, die Bewegungen der Küken, aufgehört haben. Wir messen dies mit wissenschaftlicher Sicherheit. Auf diese Weise kommen folgende Faktoren zusammen: die Kenntnis des Schaums, die Anwendung des Radars und die Übersetzung des Radars in die Analyse.”

Grenzüberschreitende Zusammenarbeit
Innerhalb von Digipro hat Anoxia BV eng mit dem deutschen Unternehmen Optibrut GmbH zusammengearbeitet, einem Lieferanten von Küken für landwirtschaftliche Betriebe. Sie züchten Küken von Fleischrassen, wobei im Durchschnitt 1 bis 2 Prozent der Küken nicht richtig schlüpft. Derzeit ist Kohlendioxid die gebräuchlichste Methode zur Euthanasie von Küken, aber sie hat einen großen Nachteil: Kohlendioxid führt dazu, dass die Tiere kurzatmig werden. Das Tier erlebt in den letzten Momenten seines Lebens Gefühle von Stress, Panik und Schmerz. Deshalb haben achtzig europäische Tierschutzorganisationen im vergangenen Jahr ein Manifest herausgegeben, in dem sie ein schnellstmögliches Verbot der Tötung von Tieren durch Kohlendioxid fordern.

Für die Optibrut GmbH wurden bereits erfolgreich Versuche mit der Testanlage durchgeführt. Sobald diese Tests abgeschlossen sind, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Anoxia BV die Zulassung für die Einführung seiner Methode in Deutschland erhält. Van Mil: “Das bedeutet für uns ein weiteres großes Exportpotenzial, denn Deutschland ist einer der größten Märkte Europas. Wir haben eine Vereinbarung mit der Optibrut GmbH, dass sie uns bei der Einführung dieser Technologie helfen wird.”

Digipro
Das Digipro-Projekt war für alle kooperierenden Parteien eine gute Gelegenheit, ihr Wissen zu bündeln und es in einem Land anzuwenden, das eine sehr strenge Gesetzgebung im Bereich des Tierschutzes hat. Deshalb stand Anoxia BV von Anfang an in Kontakt mit den deutschen Behörden: “Sie hatten eine grundsätzliche Frage, die sich auf unser gesamtes Stickstoffschaumverfahren bezog. Das Digipro-Projekt ermöglichte es, diese Frage anhand einer Tierart und eines Typs zu beantworten. Wir hoffen, unsere Methode in Zukunft auch auf größere Tierarten anwenden zu können, damit wir zu mehr Tierschutz beitragen können”, schließt Van Mil optimistisch.

Action-Sportarten

CA7 GmbH konzentriert sich auf die Professionalisierung von sogenannten Action-Sportarten, welche bislang innerhalb der entsprechenden Szenen und Nischen praktiziert werden. Sieben: “Oft bedürfen diese sehr anspruchsvollen Sportarten, wie z.B. Skate- und Snowboarden, BMX oder Free Ski einem entsprechenden Management-Konzept, mit welchem eine Entwicklung hin zum Leistungs- bzw. Profisport möglich wird. Der Prozess umfasst den Umgang mit sportrechtlichen Aspekten bis hin zur konkreten Vermarktung der Sportart mit Konzepten zu Marketing, PR und Kommunikation.”

Digitalisierung im Profisport

"Ab einem gewissen Punkt in diesem Prozess werden technologische Konzepte notwendig, mit welchen wettbewerbsrelevante Analysen innerhalb des Profisports durchgeführt werden können.” sagt Sieben. “So werden z.B. im Fußball die Aktivitäten der Spieler aufgenommen und statistisch ausgewertet. Technologien wie der Video Assistant Referee sowie die Datenerfassung mittels Tracker am Athleten tragen dazu bei, den Sport hinsichtlich Fairness als auch athletischer Qualität zu verbessern und das Fan Engagement zu erhöhen. Die konkreten Analysen und Auswertungen mitverfolgen zu können, sorgt dafür, dass die Fangemeinde den Sport besser verstehen kann und somit hoffentlich auch die Begeisterung steigt.”

Das Projekt “Trace X”
Im Hinblick darauf hat Sieben das Projekt “Trace X” gestartet und im Rahmen von Digipro realisiert: “Konkret beinhaltet das Projekt die prototypische Implementierung eines KI-basierten Sensoriksystems für professionelles Skateboarding. Insbesondere in Anbetracht der Entwicklung von einer international sehr populären Szenesportart hin zu einer olympischen Disziplin, stellt dies eine Innovation und somit einen Meilenstein für die Professionalisierung dar.”

“Mithilfe eines Trackers können Daten wie die Geschwindigkeit, die Position des Athleten, die Höhe eines Sprungs, der Aufprall bei der Landung und die Trickerkennung während eines Wettbewerbs erfasst werden. Auf diese Weise sind wir nicht nur in der Lage um ein umfassendes Bild von der Leistung einzelner Skater zu machen, sondern es ermöglicht uns auch, die Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Skatern transparenter zu machen, was letztendlich zu einer höheren Wettbewerbsfähigkeit des Sports führt. Damit wäre nicht zuletzt auch ein Einfluss auf die Bewertbarkeit der Athleten seitens der Wertungsrichter, insbesondere im Olympischen Format, verbunden.”

Herausforderungen
“Während des Projektes hatten wir einige Herausforderungen zu bewältigen. Die Positionierung des Sensors am Skater, welche möglichst genaue und somit verwertbare, korrekte Daten liefert, musste genau erprobt werden. Ab und zu hatten wir, aufgrund der großen Menge an Stahl und Eisen in einer Skateboard-Halle, mit Signalverlusten zu tun. Außerdem ist jede Skateboard-Halle anders und subtile Änderungen können in den letzten Minuten vor dem Wettbewerb vorgenommen werden. Dies hat viele Auswirkungen auf das Sensor-Setup und hat am Anfang zu ungenauen Messungen geführt. Im Fußball ist das einfacher, weil man hier mit einer genau definierten Form des Spielfeldes zu tun hat. Der schwierigste Teil war jedoch die Umsetzung unseres praktischen Wissens in funktionierende Technologie.”

Grenzüberschreitende Zusammenarbeit durch Digipro
Das Unternehmen setzte das Vorhaben in Kooperation mit zwei niederländischen Partnern um: “Vor allem konnten wir von der Sensorik-Entwicklung und der Auswahl der passenden Module durch SportXperience aus Eindhoven und der Softwarelösung des Entwicklerstudios Enconics profitieren. Wir waren für die Konzeptionierung und das Projektmanagement, einem nicht zu unterschätzenden Aspekt, verantwortlich. Besonders schwierig war es, die von den Sensoren generierten Daten in eine visuelle Software zu übersetzen. Das lag vor allem an den Auswirkungen Corona-Krise, die dafür sorgte, dass wir uns in einer Testumgebung nicht viel sehen konnten. Stattdessen mussten wir uns virtuell miteinander abstimmen. Im Hinblick auf Zeit und Ergebnis können wir jedoch sagen, dass die Zusammenarbeit im Rahmen des Digipro-Projektes zum gewünschten Ergebnis geführt hat.”

Zukunftsträchtige Entwicklungen
Die Ergebnisse des Projektes zeigte dem Unternehmen weitere mögliche Aktivitäten auf: “Die Anwendungsgebiete für den Einsatz von Sensorik im Profisport sind breitgefächert, verschieden, und gut übertragbar. Jedoch bedarf die konkretere Analyse der Tricks im Skateboarding der Kombination weiterer Technologien.
”Die Entscheidung für die Erprobung weiterer Vorhaben lag somit auf der Hand: “Wir möchten die Chance nutzen, uns im Rahmen der Digipro Continues- Erweiterungsphase mit der Entwicklung eines KI-basierten Kameraanalysesystems zu beschäftigen. Damit könnten ähnlich wie im Fußball die einzelnen Aktivitäten des Sportlers genau analysiert werden”, berichtet Yannic Sieben zuversichtlich.
“Sicher sind wir was den technologischen Status der Analyse des Skateboarding betrifft, noch nicht so weit wie der Fußballsport bereits ist. Nichtsdestotrotz möchten wir langfristig mittels Videonanalyse, Machine Learning und Künstlicher Intelligenz weitere Schritte unternehmen, die nach und nach den Weg dahin ebnen. Wenn wir dort eine gute Grundlage geschaffen haben, können wir unser Wissen auch auf andere Sportarten wie Surfen und Mountainbiken anwenden.”

Gibt es eurer Meinung nach noch ungenutztes Potenzial jenseits der Grenze?

MP: "Um Innovationen zu schaffen, ist es für Unternehmen besonders wichtig, mit anderen Unternehmen in Kontakt zu treten, damit man seine Ideen austauschen kann. Zur Zeit gibt es noch eine mangelnde Transparenz von Kompetenzen jenseits der Grenze. Wir wären nie auf die Idee gekommen, unsere Technologie mit dem Wissen von Opiliones im Bereich des 3D-Drucks zu verknüpfen, da wir die Unternehmen in der niederländischen Grenzregion nicht gut kennen. Man braucht Partner, die die Unternehmen in der Region kennen, ihre Stärken einschätzen und sie mit potenziellen Kooperationspartnern verbinden können.”

 PS: "Das Potenzial von innovativen Geistern an der Grenze ist noch nicht mal für zehn Prozent ausgeschöpft. Es gibt Tausende von Unternehmen, die nur die richtige Verbindung brauchen. Unter­­-nehmen wie Oost NL und MCC haben die Aufgabe, ein grenzüberschreitendes Netzwerk aufzubauen.
Je länger und öfter man grenzüberschreitende Projekte wie Digipro unterstützt, desto sichtbarer werden die Ergebnisse und desto größer werden die Netzwerke. Auf diese Weise bleiben unsere innovativen Ideen der Region erhalten und landen sie nicht irgendwo in Asien oder den Vereinigten Staaten. Projekte wie Digipro können dabei ein wichtige Rolle spielen, denn sie eignen sich gut für innovative Ideen die im Kleinen anfangen und die für KMU mit eigenen Mitteln sehr schwer durchzusetzen sind. Mit einem bestimmten Fokus und einem begrenzten Zeitrahmen arbeitet man gezielt auf einen Prototyp hin."

Zum Schluss: Habt ihr noch Pläne, die Zusammenarbeit fortzusetzen?

PS: "Die Zusammenarbeit hat zu noch mehr Ideen geführt, weil Martin und ich aufgrund unserer technischen Leidenschaft auch über andere mögliche Innovationen reden. Wenn Martin mit einer Idee kommt, kann ich mitdenken. Ich habe mich dann an meine niederländischen Kontakte gewandt und gefragt, ob man eine solche Idee vermarkten könnte. Im Moment sprechen wir viel über Digitalisierung im Gesundheitswesen.”

MP: "Das hat schon zu einem weiteren Projekt geführt, in dem DOCPA und Opiliones zusammen mit einem anderen niederländischen Unternehmen an einem aktuellen Problem arbeiten, nämlich die Lagerung von Impfstoffen und anderen medizinischen Produkten. Vor allem die neuen m-RNA Corona-Impfstoffe müssen sehr kühl aufbewahrt werden. Wir haben einen digitalisierten „Ultra Low Freezer“ entwickelt, der eine automatische Inventarisierung des Inhalts ermöglicht ohne die Kühlkette zu unterbrechen.”

Herr Dr. Paplewski und Herr Sluiter, wie ist die Kooperation zwischen euch zustande gekommen?

MP: “Ich hatte eine Idee, mithilfe von modernen Sensoren eine Technik zu entwickeln, mit der man 24 Stunden am Tag die Wasserqualität, sowohl in Binnengewässern als auch im Meer, analysieren kann. Die meisten aktuellen Technologien können nur eine bestimmte Anzahl an Eigenschaften des Wassers analysieren, sind meistens nur für Behörden zugänglich und bieten keine Echtzeit-Lösung. Insbesondere letzteres stellt ein Problem dar, wenn Badegewässer innerhalb kurzer Zeit verschmutzt werden, beispielsweise durch einen Bauer, der seine Abfälle in oder in der Nähe von Badegewässern entsorgt. Außerdem benutzt man heutzutage noch teure Labortechnik, um Wassermessungen durchzuführen. Preiswerte, digitalisierte IoT-Lösungen gibt es derzeit nicht. DOCPA ist zwar auf Analytik und Sensorik spezialisiert, aber wir wussten nicht, wie wir diese Technik in eine Wasserboje integrieren konnten. Deshalb hatten wir den MCC, der für die Koordination des Digipro-Projektes auf deutscher Seite zuständig ist, gefragt, nach einem möglichen Partner zu suchen.”

PS: “Bei Opiliones beschäftigen wir uns mit Additive Manufacturing, Forschung
& Entwicklung und Valorisation. Wir hatten Oost NL schon gesagt, dass wir immer offen sind für innovative Projekte. Letztendlich haben MCC und Oost NL mich und Martin miteinander in Verbindung gebracht und vom Anfang an hat es sehr gut zwischen uns funktioniert. Was wir teilen, ist Begeisterung für Technik. Wenn man einander vertraut und Ideen austauscht, führt das zu Synergien und daraus entstehen letztendlich Innovationen. Man merkt, dass es keinen Unterschied gibt zwischen deutschen und niederländischen Innovatoren. Wir haben beide zwar eine andere Kultur, aber die technische Leidenschaft verbindet uns. Innerhalb von Digipro hat das zu einer 3D-gedruckten Wasserboje geführt, die die Technik von DOCPA enthält.”

Begrenzte finanzielle Ressourcen
Schubert: “Die Dombauhütte unterscheidet sich insoweit von einem normalen Restaurierungsbetrieb, dass wir kein Gewerbebetrieb sind, sondern ein gemeinnütziger, von einem Verein getragener Betrieb, der ausschließlich für den Xantener Dom arbeitet. Die zwei Abteilungen der Dombauhütte, nämlich die Stein- und Glaskonservierung, können zwar ihre Kernaufgaben ausführen, allerdings ist es für uns schwierig, innovative Ideen umzusetzen oder Forschung zu betreiben.”

Kampf gegen die Auswirkungen des Klimas
“Nicht nur im Äußeren, sondern auch im Inneren Umfeld des Xantener Doms haben wir mit dem problematischen Einfluss des Klimas zu kämpfen. In den letzten Jahren sind wir immer wieder auf Probleme gestoßen: Schimmelpilzbefall, Feinstaub, bestimmte Gase usw. Das hat Auswirkungen auf die Kunstwerke gehabt, bis zu ganz massiven Schädigungen. Wir wollten unbedingt herausfinden, in welchen Zusammenhängen diese Veränderungen stehen. Hat das nur mit der Temperatur oder Feuchtigkeit zu tun, vielleicht auch mit dem Verhalten der Besucher oder dem Besucherstrom?  Das führte dazu, den Einsatz von elektronischen Hilfsmittel zu nutzten, um diese Phänomene widerspiegeln können. Das wollten wir mit einer wissenschaftlichen Auswertung verbinden, für die die Hochschule Düsseldorf, einer unser Kooperationspartner, zuständig ist. Wir haben uns auch mit der gotischen Saalkirche in Doetinchem ausgetauscht. Sie hatten beispielsweise mehr Probleme mit der Orgel, aber wir mehr mit den Altären.”

Spezialsensorsystem
Innerhalb des Digipro-Projektes hat die Dombauhütte ein spezielles Sensorsystem entwickelt, das eine schnelle und umfangreiche Analyse verschiedener Parameter ermöglicht: „Die Sensorik gibt es in der Denkmalpflege schon sehr lange, aber das sind Datenlogger-Systeme mit begrenzten Möglichkeiten. Das Problem ist allerdings, dass wir die Phänomene, die einen schädigenden Einfluss haben, viel zu spät erkannt haben. Wir haben unser Datenlogger-System oft erst nach einem Viertel- oder Halbjahr ausgelesen und haben dann gemerkt: Da ist was passiert.”

"Das was wir bei Digipro gemacht haben, gibt es im Bereich der Denkmalpflege noch nicht, nämlich ein umfangreiches Messsystem, mit verschiedenen Sensoren, das eine Echtzeitanalyse ermöglicht. Das war bisher, sowohl technisch als auch finanziell gesehen, noch nicht möglich für uns. Jetzt können wir Parameter wie Temperatur, Feuchtigkeit und flüchtige Kohlenwasserstoffe, die zum Wachstum des Schimmels beitragen, messen. Auch können wir, anhand von sehr kleinen Sensoren, die an zehn großen Fenstern der Kirche angebracht sind, die Luftdruckunterschiede zwischen Innen und Außen messen. So lernen wir etwas über die Luftströmungen innerhalb des Doms.
All diese Informationen werden unmittelbar an die Cloud übermittelt und die Informationen aus dieser Cloud sind mit einem visualisierten Modell verknüpft. Somit können wir die Daten direkt interpretieren und wenn bestimmte Werte zu hoch sind, wie z. B. die Temperatur, erhalten wir sofort eine Warnmeldung.”

Niederländischer Partner
“Da wir uns mit technologischen Anwendungen nicht sehr gut auskennen und auch nicht über die entsprechenden Kontakte verfügen, haben wir uns an den MCC gewandt, der für die Koordination des Digipro-Projektes auf deutscher Seite zuständig ist. Letzendlich haben sie uns mit dem niederländischen Unternehmen Opiliones 3D B.V. in Kontakt gebracht, das auf die Fertigung von 3D-Kunsstoffteilen spezialisiert ist. Im Projekt hatten sie die Rolle,
die Sensoren auf kleine Plattformen zu bringen und die Anschlüsse zu entwickeln. Das war eine große Herausforderung, da die Plattformen genau unseren Wünschen entsprechen mussten. Diese sollten nämlich nicht sichtbar sein und müssen sehr sensibel angebracht werden. Das Positive einer solchen Zusammenarbeit ist,
dass sich auch andere Ideen entwickeln. Im Moment denken wir darüber nach, den Xantener Dom mittels eines
3D-Modell nachzubilden, damit wir Simulationen vornehmen können.”

Möglichkeiten der Digitalisierung
Schubert ist überzeugt, dass die Digitalisierung noch viele weitere Möglichkeiten für den Erhalt des Doms bietet: “Insbesondere der Einsatz von KI wird in Zukunft eine große Rolle spielen, denn es nutzt nichts Daten nur zu erheben, sondern man muss sie auch vernünftig auswerten können. Bislang sind wir als Menschen eine Schwachstelle, die zu einer zu hohen Fehlerquote führt. Wenn wir unsere Daten mit automatisierten Lösungen verknüpfen können, können wir viele Fehler vermeiden.
Ein Beispiel dafür ist, dass die Feuerwehr alarmierende Daten direkt über unser System erhält und entsprechende Maßnahmen ergreifen kann. Wenn wir unser historisches Kulturerbe für die Zukunft erhalten möchten, müssen wir über geeignete Lösungen nachdenken. Was wir in diesem Projekt gemacht haben, ist nur ein Anfang.”

CareBuddy und Digipro
Im November 2018 haben wir mit der Entwicklung eines CareBuddy im Rahmen von Digipro begonnen,
sagt Serrarens. “Dies ist ein multifunktionales Wearable, das im Ohr getragen werden kann. Diese Version des Wearables ist speziell für ältere Menschen entwickelt worden und dient als sehr vielseitiges und intelligentes Hörgerät. Der CareBuddy kann verschiedene biometrische Daten aufzeichnen, wie z. B. Herz-Kreislauf-Parameter (Herzfrequenz usw.), Temperatur, körperliche Aktivität und bio-auditive Signale. Diese Messungen können drahtlos an eine Datenplattform in der Cloud gesendet werden. Der Hauptvorteil des im Rahmen von Digipro entwickelten Prototyps ist, dass er ältere Menschen bei ihren täglichen Aktivitäten unterstützen kann. Es ermöglicht die direkte Kommunikation ohne den Einsatz eines entfernten Smartphones und fungiert gleichzeitig als Hörhilfe.”

FreeSense ist ein B2B-Unternehmen, das mit verschiedenen Partnern zusammenarbeitet, um Endprodukte
an den Verbraucher oder den Profi zu bringen. Durch diese Kooperationen ist FreeSense in der Lage, Anwendungen in verschiedenen Bereichen zu entwickeln. Partner im Rahmen des Digipro-Projekts ist der deutsche Hörgerätehersteller auric Hörsysteme. Serrarens: “Wir kannten auric bereits und hatten gute Kontakte zu ihnen. Sie sind auf die Entwicklung von Hörgeräten spezialisiert und haben mit ihrem Fachwissen einen wertvollen Beitrag zum Projekt geleistet. Mit Digipro haben wir auch eine Plattform gefunden, um die bestehende Zusammenarbeit weiter zu intensivieren. Es war eine großartige Gelegenheit für uns, das Wearable während des Innovationsprojekts um mehrere Funktionen zu erweitern. Mit einer speziellen Falttechnik konnten wir die gesamte Elektronik in einer kleinen “In-Ear-Form” herstellen und es gelang uns zum Beispiel, den Herzfrequenzmesser als Sensor auf der Hautoberfläche zu platzieren. Letztendlich wollen wir nicht nur in der Lage sein, die Produktion aufzuskalieren, sondern auch das damit verbundene Datenüberwachungssystem weiter auf den Markt zu bringen.”

Grenzüberschreitende Zusammenarbeit
Während des Innovationsprojekts kam es zu einer angenehmen Zusammenarbeit mit auric, bestätigt Serrarens. “Wir haben uns regelmäßig gegenseitig besucht, um z.B. die technischen Funktionalitäten des Prototyps zu besprechen und weitere Maßnahmen zur Entwicklung zu formulieren. Darüber hinaus haben wir regelmäßig die Marktchancen diskutiert. Kulturelle Unterschiede spiegeln sich immer in intensiven Kooperationsprojekten wider. Für uns war es interessant zu sehen, dass die deutsche „Gründlichkeit“ im Entwicklungsprozess deutlich sichtbar wurde. Es war auch eine Herausforderung, out-of-the-box gemeinsam nach neuen Innovationskombinationen zu suchen.
Die Atmosphäre war so gut, dass wir gemeinsam ein tolles Ergebnis erzielt haben.”

“Das Digipro-Projekt war das perfekte Sprungbrett für FreeSense, um den nächsten Schritt im Entwicklungsprozess zu gestalten” - Alex Serrarens

Route zum Markt
Bei der Entwicklung einer neuen Innovation sehen sich Unternehmer oft auch mit technologischen Herausforderungen konfrontiert. Serrarens: “Im Moment gibt es noch eine Reihe von Aspekten,
die perfektioniert werden müssen, bevor wir wirklich in den Markt eintreten können. Das Tolle an der Zusammenarbeit mit auric ist, dass sie ihren Markt bereits kennen, nämlich den Markt der “Hörgeräte & Enhancement”. Wenn unser Produkt marktreif ist, können sie damit beginnen, es über ihre Vertriebskanäle anzubieten.” Bis es soweit ist, müssen FreeSense und auric jedoch noch einige Hürden überwinden, betont Serrarens. “Vor allem die Software für die verschiedenen Benutzerfunktionen muss noch optimiert werden. Zu diesem Zeitpunkt sind noch nicht alle Funktionen einsatzbereit. In der Basis funktioniert alles, aber jetzt haben wir die Phase erreicht,
das Produkt auf eine höhere Stufe zu bringen.”

Vielseitige Technik
Aber die Innovation von FreeSense ist noch viel breiter einsetzbar. Was wir entwickeln, ist viel mehr als nur ein Hörgerät, sagt Alex Serrarens: “Unsere Buddy-Technologie kann nicht nur lebenswichtige Körperfunktionen messen, sondern ist auch in der Lage, Körpergeräusche während des Schlafes aufzuzeichnen, was zum Beispiel bei Apnoe-Patienten anwendbar ist. Die Technologie kann auch für Sport- und Mindfulnesszwecke genutzt werden. Auch für Kinder mit Sprach- oder Konzentrationsproblemen kann unsere Anwendung in Form einer neuen Lerntechnologie eingesetzt werden. Eigentlich ist jede Anwendung, die eine Kombination aus Bio-Sensorik, Audio und (Daten)Kommunikation erfordert, für den Einsatz der Buddy-Technologie geeignet. Alles in allem ist es uns dank der Unterstützung durch das Digipro-Projekt gelungen, ein sehr intelligentes und vielseitig einsetzbares Bio-Hörgerät zu entwickeln.”

Mehrwerte für die medizinische Welt
Serrarens erklärt, dass die Innovation einen Mehrwert für den medizinischen Sektor im Allgemeinen und für ältere Menschen im Besonderen haben kann. “Gerade für ältere Menschen ist es wichtig, dass die Vitalfunktionen des Körpers häufig gemessen und überwacht werden. “Gesundheitsüberwachung” ist ein Thema, das durch die COVID-19-Pandemie an Bedeutung gewonnen hat. Zum Beispiel müssen Men­schen jetzt zu Hause bleiben, wenn sie Symptome des Virus haben. Dank unseres Produkts ist es möglich, Krankenhäuser bei der Überwachung von Patienten in ihrer eigenen häuslichen Situation auf komfortable und personalisierte Weise zu unterstützen. Dies bietet auch die Möglichkeit, die Pflegeprävention auf
ein höheres Niveau zu bringen und damit die Pflegekosten zu senken. Mit unseren Informationen kann präventiv abgeschätzt werden, ob eine Kranken­hausaufnahme notwendig ist oder nicht. Dies kann
die durchschnitt­ liche Anzahl der Tage, die ein Patient im Krankenhaus verbringt, erheblich reduzieren.
Durch präventive Überwachung und Coaching tragen wir auch dazu bei, dass die Menschen länger gesund und vital bleiben.”

Die Überwachung kann schon fast in der Praxis angewendet werden, so Serrarens. „Wir sind zum Beispiel in der Lage, das Wearable mit einem Smartphone, WiFi- oder Bluetooth-Router zu verbinden, der dann mit der Cloud kommunizieren kann. Es ist auch möglich, Daten verschlüsselt an das Krankenhaus zu senden, wo die Daten dann in einem Portal gespeichert werden. Es ist jedoch wichtig, dass der Benutzer einen Router hat, der die Datenmenge sicher übertragen kann. Glücklicherweise gibt es dafür bereits eine Reihe von speziellen Produkten und Dienstleistungen auf dem Markt, auf die wir zurückgreifen können.”

Digipro
"Mit der Tierklinik Lüsche waren wir bereits in gutem Kontakt", sagt Steenbergen. "Mit ihrem System von Objektive Gangbildanalyse Qualisys sind sie weltweit führend. Darüber hinaus bekennt sich die Tierklinik Lüsche zu ihrem innovativen Image und ist mit Neuerungen immer einen Schritt voraus.
Die Tierklinik Lüsche war zum Beispiel die erste Einrichtung in Deutschland, die mit Reinsensoren arbeitete. Um unsere Innovation auf die nächste Stufe zu heben, begannen wir gemeinsam mit ihnen nach einer Finanzierung zu suchen und kamen schließlich in Kontakt mit Digipro. Im Rahmen des Digipro-Projekts haben wir zunächst eine Machbarkeitsstudie durchgeführt. Nachdem wir daraus positive Ergebnisse erhielten, gingen wir den nächsten Schritt und entwickelten einen Prototyp."

Ergebnisse
Steenbergen erklärt: "Das wichtigste Ziel des Digipro-Projekts war es, einen Algorithmus zu entwickeln, der anhand der gesammelten Daten Verletzungen bei Pferden erkennen kann. Wir begannen mit der Entwicklung der Hardware und der dazugehörigen Technologie, die es uns ermöglichen würde, die Daten zu sammeln. Das Erstellen eines genauen Sensors war eine ziemliche Herausforderung. Schließlich gelang es uns, einen guten Datensatz von lahmen Pferden zu erstellen. Eine große Anzahl von Markern wurde an den Pferden angebracht und dank der Objektive Gangbildanalyse Qualisys der Tierklinik Lüsche konnten wir die Bewegungsmuster der Pferde überwachen. Da wir dies in einer großen Menge getan haben, haben wir nun genügend Daten, um einen Algorithmus zu entwickeln."

Grenzüberschreitende Zusammenarbeit
Steenbergen: "Wir haben die grenzüberschreitende Zusammenarbeit mit der Tierklinik Lüsche als sehr angenehm erlebt. Von Anfang an war die Begeisterung auf beiden Seiten sehr groß. Darüber hinaus arbeitet die Tierklinik Lüsche mit sehr hohen Standards und prüft die Daten sehr kritisch. Dadurch wurde sichergestellt, dass die Qualität der Daten sehr hoch ist. Es kam sogar vor, dass in einem Monat nur zwei Pferde gefunden wurden, die für die Datenerfassung geeignet waren. Das ist bemerkenswert, wenn man bedenkt, dass es eine riesige Klinik mit vielen Pferden jeden Monat ist. Aber dieses Beispiel zeigt, dass bei unserer Zusammenarbeit die Qualität an erster Stelle steht."

Gesellschaftliche Herausforderung
"Unser Digipro-Projekt bringt eine klare soziale Herausforderung mit sich. Das Wohlergehen der Pferde wird verbessert, indem Verletzungen frühzeitig erkannt werden können", sagt Steenbergen. "Darüber hinaus hat das Lahmheitserkennungs-Tool auch einen erheblichen wirtschaftlichen Einfluss. Pferdebesitzer in den Niederlanden erleiden durch Lahmheiten jährlich wirtschaftliche Verluste von ca. 800 Millionen Euro. Darüber hinaus sind jedes Jahr 30 % der Pferde von Lahmheiten betroffen."

Erwartungen für die Zukunft
"Bis Ende Januar 2021 werden wir das Innovationsprojekt abgeschlossen haben", sagt Steenbergen. "Seit einigen Jahren sind wir im Besitz eines Patents auf diese Technologie. Dadurch können sie nun auch die entwickelte Technologie voll ausnutzen. Wir sind aber noch nicht bereit, den Schritt zur Markteinführung zu machen. Es müssen noch weitere Tests durchgeführt werden. Für die Zukunft wäre es schön, wenn wir den Veterinärmarkt weiter unterstützen könnten. Zum Beispiel könnten Tierärzte dank unserer Innovation ein Pferd aus der Ferne überwachen."

Laut Steenbergen läuft im Hintergrund noch etwas anderes ab. "Die Niederlande und Deutschland sind weltweit führend im Pferdesport. Für diese Länder ist es sehr wichtig, gute Messungen der Leistung von Reiter und Pferd zu haben. Unsere Innovation könnte ein gutes Werkzeug für den Spitzensport sein. Die Zügelsensoren werden bereits im Training der für Tokio ausgewählten Olympiareiter eingesetzt, hoffentlich können wir die Verletzungserkennung in Zukunft hinzufügen."

Softwareberatung- und Dienstleistung
ITQ unterstützt Unternehmen aus dem Bereich des Maschinen- und Anlagenbaus bei der Umsetzung und Verbesserung ihrer mechatronischen Entwicklung. Noack: Wir entwickeln hauptsächlich Software zusammen mit unseren Kunden, dabei unterstützen wir Sie nicht nur bei der Implementierung, sondern auch während der Analysephase, beim Design der Software sowie bei der Durchführung der Software-Qualitätssicherung. Außerdem beraten wir unsere Kunden, welche Technologien und Methoden am besten für die jeweilige Situation geeignet sind. Damit sich ein Prozess signifikant verändert, müssen in der Anfangsphase eines Projektes Funktionen und Prozesse des Systems definiert und so früh wie möglich mit der Software begonnen werden.

Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)
Noack: “Die meisten unserer Kunden benutzen sogenannte speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), mit denen man Maschinen und Anlagen automatisieren kann. Eine SPS ist in der Regel ein Gerät, das man programmiert, um den Motor einer Maschine zu steuern. Der Motor wiederum muss so programmiert werden, dass die Maschine die vordefinierten Grundfunktionen ausführen kann. Einige unserer Kunden sind beispielsweise in der Holz- oder Verpackungsindustrie tätig und müssen ihre Maschinen so aufeinander abstimmen, dass sie ein Rohmaterial in ein Endprodukt verwandeln können. Unsere Kunden wollen, den Motor, der das Gehirn einer Maschine oder Anlage bildet, fehlerfrei programmiert wissen. Ansonsten könnte  die Produktion ins Stocken geraten und der Kunden würde mit hohen Kosten konfrontiert werden. Wir, bei ITQ, versuchen dieses Gehirn schön zu strukturieren, damit andere Menschen auch verstehen können, was wir integriert haben. Systeme können sehr simpel sein, bestehend aus nur einer Maschine, aber auch komplex, nämlich aus verschiedenen Maschinen, die miteinander agieren müssen.”

Software-Qualität

Noack: “Der Grund, weshalb wir am Digipro-Projekt teilgenommen haben, ist, dass neben der Softwarequalität auch die Forschung und Entwicklung neuer Technologien für uns sehr wichtig sind. Im Bereich von SPS gibt es noch nicht so viele Qualitäts- und Sicherheitssysteme und weil unsere Kunden hauptsächlich SPS benutzen und mit einer niedrigen Sprache programmieren, wollten wir gerne wissen: Wie gut ist der Code, den sie schreiben? Wie kann man die Qualität messen?

Daraufhin sind wir auf die Firma TIOBE aus den Nieder­­landen aufmerksam geworden. TIOBE hat ein Messsystem, das viele Tools benutzt, um die Qualität einer Programmierdatei messen zu können. Daraus bildet TIOBE, so wie man das auch von elektrischen Geräten kennt, eine Art Qualitätslabel: von rot bis grün. Somit kann man direkt sehen, wie gut der Code ist. Dieses Messsytem wollten wir auch gerne für SPS anwenden, weil dies bis dato noch nicht existierte. Solche Funktionen gibt es nur teilweise und vereinzelt in verschiedenen Programmen, aber nicht gebündelt und auch nicht in einer übersichtlichen Applikation wie die von TIOBE.”

Zusammenarbeit mit TIOBE
Noack: “Wir haben mit TIOBE eine separate App entwickelt, die die Code-Qualität für SPS misst.
Die Idee ist, dass TIOBE diese App in ihr großes Framework einbindet. Dann können Kunden nicht
nur die modernen Hochsprachen verwenden, sondern auch andere niedrige Programmiersprachen. Wir haben uns dabei an den Metriken von TIOBE orientiert und  sie daraufhin mit den notwendigen Informationen versorgt, damit sie es in ihre Oberfläche integrieren konnten. Um die Informationen
zu bekommen, haben wir während des Projekts praxisnahe Tests bei einigen unserer Kunden durchgeführt. Wir haben Codes für unsere Kunden geschrieben und TIOBE hat daraus ein Bewertungsmodell entwickelt. Sie können uns beispielsweise zeigen, wie viel Prozent unseres Codes kommentiert ist. Wenn eine niedrige Prozentzahl herauskommt, ist das ein schlechtes Ergebnis. Anschließend haben wir unsere Codes angepasst und sie bei unseren Kunden implementiert. Wir haben dies so lange wiederholt, bis das Bewertungsmodell von TIOBE eine gewisse Qualität aufwies und wir mit den funktionalen Anforderungen und der grafischen Gestaltung zufrieden waren.”

Großes Potenzial
Die Zusammenarbeit mit TIOBE bietet ITQ viele Perspektiven für die Zukunft. Noack: “Dieses Projekt ermöglicht es uns auch, Kunden in anderen Branchen und regionalen Gebieten zu gewinnen und Kontakte zu knüpfen, die wir vorher nicht hatten. Im Moment entwickeln wir das Produkt zusammen mit TIOBE noch bis zur Marktreife, was voraussichtlich bis zum Ende des Jahres dauert. Danach können wir es unseren Kunden anbieten. Auch TIOBE wird es seinen Kunden, die sich nicht nur in den Niederlanden befinden, sondern weltweit, anbieten. Das könnte ein großes Potenzial für uns eröffnen. Aufgrund dieses Projektes werden wir wahrscheinlich dauerhaft mit TIOBE zusammenarbeiten. Digipro hat dabei eine wichtige Rolle gespielt, da das Projekt Unternehmen miteinander vernetzt hat und alle voneinander lernen konnten.  Man kann nicht alles selbst perfekt machen. Man braucht die Stärken des einen und umgekehrt.”

Digitalisierung von Maschinen
Bernd Boßmann, Geschäftsführer von Kersten: “Wir freuen uns sehr, dass wir mit dem Digipro-Programm die richtige Unterstützung gefunden haben, um unsere Produkte umfassend zu digitalisieren. Als Maschinenbauer sind wir bereits sehr aktiv auf dem niederländischen Markt tätig, wodurch das Projekt für uns die Gelegenheit bot, unsere Produkte besser an den Markt unseres Nachbarlandes anzupassen. Dies ist auch der Grund, weshalb wir intensiv mit unserem niederländischen Partner Ramm BV zusammen­gearbeitet haben. Die Firma Ramm BV hat für uns eine Marktanalyse für den niederländischen Markt durchgeführt, hat uns bei der technischen Umsetzung der Kundenwünsche in einen Prototyp unterstützt und war auch an den verschiedenen Labor- und Feldtests beteiligt, die durch­geführt worden sind. Gemeinsam mit unserem Dienstleister Mercatronics GmbH haben Ramm BV und Kersten das Feedback aus dem Markt genutzt, um die Maschinen zu optimieren und noch kundenspezifischer zu produzieren.”

Verankert in der Grenzregion, Made in Germany
Kersten Arealmaschinen ist stark in der deutsch-niederländischen Grenzregion verankert. Boßmann:
“Unsere Mentalität ist vergleichbar mit der Niederländer. Wir arbeiten praktisch und lösungsorientiert, ohne uns hinter Details zu verstecken.” Dennoch betont Boßmann auch stark den Charakter der deutschen Fertigungsindustrie. “Mehr als 90 Prozent unserer Produktion erfolgt in unserer Produktionsumgebung in Rees. Unsere Produkte können also zu Recht als „Made-in-Germany” bezeichnet werden. Darüber hinaus sind wir das einzige deutsche Unternehmen in unserer Branche, das noch über eigene Produktionsanlagen ver­fügt und gleichzeitig eine ganze Produktionskette hat.”

Elektronisch gesteuerter Einachser
Innerhalb von Digipro hat Kersten zwei Entwicklungs­projekte durchgeführt. Boßmann: “In unserem ersten Projekt haben wir den bestehenden Einachser umfassend digitalisiert. Der bis vor kurzem nur mechanisch betriebene Einachser ist innerhalb von Digipro zu einer elektronisch gesteuerten Maschine umgebaut worden, die auch in ergonomischer Hinsicht höchsten Ansprüchen gerecht wird. Unsere einachsigen Maschinen werden oft stundenlang zur Geländepflege wie Mähen, Kehren, Unkrautbeseitigung und Schneeschieben eingesetzt, sagt Boßmann. Es ist daher wichtig, dass die Arbeitsgeräte durch eine gute ergonomische Ausstattung für die Mitarbeiter komfortabel sind, damit die gewünschte Produktivität erhalten bleibt.”

Die Verbesserung des Fahrgefühls war eine der größten Herausforderungen bei diesem Projekt. Beispielsweise kann durch den Einbau von mehr Elektronik in den Einachser die Geschwindigkeit des Fahrzeugs besser variiert werden. Bernd Boßmann: “In der Praxis fahren unsere Geräte auf schwierigem Untergrund sowohl vorwärts als auch rückwärts. Da sich das Rückwärtsfahren mit hoher Geschwindigkeit nicht so komfortabel anfühlt, war es wichtig, die Geschwindigkeit hier anpassen zu können. Es gibt keinen Einachser auf dem Markt, der in ähnlicher Weise vollständig elektronisch gesteuert wird.”

Energieeffiziente Hybrid-Mähraupe
Das zweite Entwicklungsprojekt innerhalb von Digipro, das Kersten mit dem Partner Ramm BV und Dienstleister Mercatronics GmbH durchgeführt hat, betrifft die Entwicklung einer hybriden Mähraupe. Boßmann: „Wir haben eine völlig neue Mähraupe konstruiert und produziert, wobei wir besonderes Augenmerk auf ein robustes Mähwerk und Fahrwerk gelegt haben. Aufgrund des Hybridmaschinenansatzes und der daraus resultierenden Möglichkeit, eine energiesparende Maschine zu bauen, konnten wir eine hohe Energieeffizienz erreichen. Darüber hinaus ist die Mähraupe dynamischer geworden und lässt sich in schwer zugänglichen Bereichen leichter manövrieren. Dies sei besonders wichtig für den nachhaltigen Umgang mit der Natur in schwer zugänglichen Naturgebieten, erklärt Boßmann. Mit dieser Hybrid-Mähraupe wollen wir die Natur so wenig wie möglich stören und gleichzeitig maximale Flexibilität bieten.

Digipro als Innovationsbeschleuniger
Boßmann: “Digipro hat uns geholfen, weil es einen festen Rahmen für die Durchführung eines Innovationsprozesses bietet. Wenn man auf Projektbasis zusammenarbeitet, ist man gezwungen, gemeinsame Ziele und Rahmenbedingungen zu formulieren, die zu einem qualitativ besseren Informationsaustausch führen. Als Kersten zum Beispiel sind wir stark in Hydraulik, Mechanik und Produktion, während Ramm BV spezifischen Input von niederländischen Kunden einholen konnte, den wir dann gemeinsam technisch in unsere Prototypen umgesetzt haben. Mit der Mercatronics GmbH hatten wir einen Dienstleister, der die elektronische Steuerung der Maschinen entwerfen konnte. Boßmann: „Für ein KMU wie Kersten ist Innovation ein wichtiges Thema, denn es geht darum, ob wir zum Beispiel auch in zehn Jahren noch eine Existenzberechtigung am Markt haben. Die ständige Weiterentwicklung, Verbesserung und Digitalisierung unserer Maschinen ist wichtig, um unsere Position als Maschinenhersteller zu erhalten.”

Interdisziplinäre Zusammenarbeit
Die technisch-wissenschaftlichen Herausforderungen zum Erreichen des Projektziels waren erheblich und gingen über reine Entwicklungsaufgaben hinaus. An dieser Stelle ist die unbedingte Notwendigkeit von Tests für eine zielgerichtete Entwicklung hervorzuheben. Die Informationen, die über diese Tests generiert wurden, sind ein essentieller Bestandteil, um die Bedürfnisse und Anforderungen zukünftiger Kunden zu identifizieren. Darüber hinaus war die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Firmen Idenova B.V. , Medipee GmbH und M&P Unternehmensberatung GmbH ein wesentlicher Baustein für die  erfolgreiche Umsetzung der Ziele. Dies wäre ohne Digipro nicht möglich gewesen.

Die hierfür zu erarbeitenden interdisziplinären Lösungsansätze spiegelten sich im Projektnamen P1med wieder; P1: steht für die Prototypen und die zugehörige Versionsnummer, m: repräsentiert die mechanische Entwicklung, e: bezeichnet die elektronische Realisierung, d: symbolisiert die Digitalisierung, umgesetzt durch eine eigene App und weiterer Software-entwicklungen.

Prototyp
Mit dem Projekt wurde ein Funktionsprototyp entwickelt, um ihn für eine marktnahe Untersuchung bereitzustellen. Aus den Erkenntnissen dieser Tests sollen weitere Optimierungsmöglichkeiten als auch Anwenderbedürfnisse identifiziert werden. Dazu werden Eigenschaften wie beispielsweise der Nutzungs-grad/-wert oder die Zuverlässigkeit untersucht und aufgezeichnet. Die so gewonnenen Erkenntnisse werden analysiert und bewertet. Anschließend fließen diese in eine zielgerichtete und praxisnahe Weiterentwicklung (mechanisch, elektrisch sowie softwaretechnisch) des Prototypens ein.

Durch das herausfordernde Umfeld in einer Toilette ergaben sich spezielle und hohe Anforderungen an: die Durchführung der Probennahme, die optische Messung, die Mechanik, die Konnektivität und die Datenauswertung. Diese zu analysieren und zu bewerten war Aufgabe des P1med Projektes. Die universelle Montierbarkeit an möglichst vielen Tiefspültoiletten war ebenfalls eine Herausforderung an den Prototypen.

Innovative Reha-Software
“Innerhalb von Digipro kamen wir in Kontakt mit Reha Viersen”, sagt Vonsée. “Zu dieser Zeit nutzten sie bereits eine Elektronische Patientenakte, die speziell für Rehabilitationszentren in Deutschland entwickelt worden war. Bei den Einführungsgesprächen zeigte sich die Reha Viersen beeindruckt von unserer Software und interessiert an einer deutschen Version.” Laut Vonsée gibt es jedoch viele Unterschiede zwischen den Rehabilitationsprozessen in den Niederlanden und in Deutschland. “Die Praxis in den Niederlanden ist, dass wir während des Rehabilitationsprozesses versuchen, so viel wie möglich weiter zu arbeiten. In Deutschland ist das Gesundheitssystem anders organisiert und die Menschen können z.B. je nach Einkommen zwischen einer gesetzlichen oder privaten Krankenversicherung wählen. Da deutsche Patienten “Vollzeit” in den Kliniken an ihrer Genesung arbeiten und während dieser Zeit nicht oder nur selten am Arbeitsplatz erscheinen, sind die Rehabilitationswege in Deutschland deutlich kürzer. Deutsche Reha-Kliniken arbeiten auf der Basis eines intensiven Tagesprogramms mit meist bis zu 100 bis 150 Personen auf einmal, um wieder in Form zu kommen. Jeder Patient durchläuft für jeden Rehabilitationstag einen persönlichen Terminplan. Diese Rehabilitationskliniken sind daher mit einer Vielzahl von Einrichtungen ausgestattet.”

Effizienteres Routing
Vonsée: “Mit Digipro haben wir die Software und die dazugehörige Hardware entwickelt, die das Monitoren und Instruieren von Patienten während des Rehabilitationsprozesses erleichtert. Ausgangspunkt für die Entwicklung war, dass die persönliche Tagesplanung, wie sie in der bestehenden EPD vorgesehen war, führend sein sollte. Ursprünglich war die Idee, eine App für das Smartphone zu entwickeln. Es wurde jedoch schnell klar, dass dies nicht machbar ist, nicht nur, weil die Patienten ihr Smartphone aus Gründen der Privatsphäre nicht in jedes Zimmer mitnehmen dürfen, sondern auch, weil sie sehr feuchte Bereiche wie Schwimmbäder, Duschen und Saunen betreten.”

Laut Vonsée bestand die Herausforderung bei Digipro darin, ein neues Tool zu entwickeln, das für die ältere Zielgruppe der Reha geeignet ist. “Wir kamen schließlich zu einem System, das auf der Basis von Sensoren, Tags und Säulen funktioniert, die als eine Art ‘Checkpoint’ fungieren. Morgens erhält der Patient beim Betreten des Krankenhauses sein eigenes Armband mit einem Sensor darin. Dieses Armband kann z. B. zum Schwimmen verwendet werden. Tagsüber kommen die Patienten an Informationskiosken vorbei, wo Bildschirme das Tagesprogramm und den Weg innerhalb der Klinik anzeigen. Sie werden auch darüber informiert, zu welchem Zeitpunkt und in welchem Zimmer der Patient erwartet wird und welche Aufwachaktivitäten durchgeführt werden müssen. Im alten System bekamen die Leute ein Formular mit einer Beschreibung des Programms. Dieses Formular wurde jedoch oft vergessen, wenn sich die Patienten umzogen, was dazu führte, dass sie im Laufe des Tages Fragen an das Pflegepersonal stellten. Das ist wertvolle Zeit, die besser für die Pflege der Patienten genutzt werden könnte.”

Datenschutz
Die entwickelte Technologie von NICE Software basiert auf einem digitalen Geschäftsmodell. “Nach Digipro wollen wir die Technologie in einem größeren Maßstab produzieren”, sagt Vonsée. Bis es soweit ist, müssen jedoch noch einige Schritte unternommen werden, insbesondere im Bereich der Hardware und des Datenschutzes. “Inzwischen gibt es mehrere Prototypen des Displays, aber wir haben noch keine endgültige Entscheidung getroffen.” Die Wahrung der Privatsphäre des Patienten ist jedoch der wichtigste Aspekt, der berücksichtigt werden muss. “Im Moment suchen wir nach einer Lösung, die es Dritten unmöglich macht, während des Weges im Reha-Zentrum einen Blick auf den personalisierten Bildschirm des Patienten zu werfen. Für die Patienten selbst haben wir versucht, den Bildschirm so komfortabel wie möglich zu gestalten. Nachdem der Patient sein Armband mit Sensor in die Nähe der Säule gehalten hat, wird der aktuelle Terminplan angezeigt, wo sich der Patient befindet und wo der nächste Termin ist.”

Vonsée: “Tagsüber kann der Patient auch von der Telefonzentrale aus überwacht werden. Dadurch ist es möglich, Anpassungen am Wiederherstellungsprogramm vorzunehmen. Wenn sich ein Patient an einer Säule anmeldet, können wir genau sehen, wer es ist und wie sein Pflegeprogramm aussieht. Auf dem Bildschirm kann dann eine zusätzliche Meldung angezeigt werden, die den Patienten z. B. daran erinnert, Krücken zum nächsten Termin mitzubringen.”

Mehr Netto-Pflegezeit
Die Innovation bringt eine ganze Reihe von Vorteilen, sowohl für die Patienten als auch für die Mitarbeiter der Reha’s. Vonsée: “Reha-Kliniken befinden sich oft in großen Gebäuden. Mit unserem System reduzieren wir das Risiko, dass zum Beispiel ältere Patienten verloren gehen. Es kommt oft vor, dass Patienten in die falschen Räume gehen oder sich verlaufen. Sie werden dann von den Pflegekräften, die eigentlich gerade mit einer anderen Behandlung beschäftigt sein sollten, in den richtigen Raum geführt. Die ‘Netto-Pflegezeit’ für den Patienten wird dank unseres Systems verbessert, weil der Pflegeplan effizienter, effektiver und mit weniger ‘Lärm’ abgearbeitet werden kann.”

COVID-19-Pandemie
“Die Pandemie hat sicherlich einen Einfluss auf den Entwicklungsprozess gehabt. Es gab hier und da ein paar kleinere Verzögerungen, aber es hat hauptsächlich dazu beigetragen, mehr Bewusstsein zu schaffen.” Auch die COVID-19-Pandemie hat laut Vonsée neue Erkenntnisse gebracht. “Wir untersuchen jetzt zum Beispiel, ob eine Kameraregistrierung an den Pfeilern möglich ist. Dies würde bedeuten, dass die Patienten die Säulen nicht mehr berühren müssen und somit die Belastung durch Viren und Bakterien reduziert wird. Andererseits wäre es auch schön, die Temperatur der Patienten an den Checkpoints zu messen, um Patienten mit einer möglichen Virusinfektion frühzeitig zu isolieren und eine weitere Ausbreitung zu verhindern.”

Folgeschritte

Die Daten der Checkpoints werden derzeit noch per WiFi gesendet. Vonsée: “Da Wifi manchmal ausfallen kann, arbeiten
wir auch daran, einen ‘Hotspot’ in Deutschland einzurichten. Wir haben auch Akkupacks entwickelt, die nachts aufgeladen werden können, so dass das System tagsüber autonom laufen kann. Im Prinzip sollte das System 24/7 online sein.” Chancen gibt es auch im Bereich der Optimierung, erklärt Vonsée. “Durch die genaue Überwachung der Wege, die die Patienten nehmen, könnten zum Beispiel Reha’s umgestaltet werden. Wenn ein Patient oft hin und her geht, kann es einfacher sein, bestimmte Räume näher beieinander zu platzieren. Außerdem konnte nach einiger Zeit eine vergleichende Analyse der Reha’s durchgeführt werden. Daraus ergeben sich auch Möglichkeiten, die Qualität der Versorgung zu optimieren.”

Grenzüberschreitende Zusammenarbeit
Die grenzüberschreitende Zusammenarbeit mit der Reha Viersen ist
sehr gut gelaufen. “Manchmal war die Kommunikation eine Herausforderung, denn nicht jeder bei NICE Software spricht ausreichend Deutsch. Eine technische Herausforderung war, dass wir das System so generisch wie möglich entwickeln mussten, da sich Reha’s in der Praxis stark voneinander unterscheiden können.
Da wir das System physisch in Deutschland bei der Reha Viersen testen konnten, hatten wir gute Ergebnisse. Wir konnten direkt mit den Patienten testen und feinabstimmen, was für sie funktioniert und was verbessert werden muss.
Mit der Unterstützung von Digipro, zusammen mit unserem Partner Reha Viersen, konnten wir endlich große Fortschritte bei der Entwicklung dieses Teils der eHealth-Plattform machen”, schließt Vonsée.

Feinmechanische Komponenten
Die Pillen Group aus Lichtenvoorde besteht aus verschiedenen Betriebsgesellschaften, die sich hauptsächlich mit der Lieferung von Metall-, Holz- oder Kunststoffkomponenten, der Montage von Produkten und der Herstellung eigener Produkte beschäftigen. Das Digipro-Projekt ist Teil der Betriebsgesellschaft Pillen Precision BV, die sich auf die Lieferung von feinmechanischen Komponenten (auch als “Zerspanung” bezeichnet) spezialisiert hat, die Unternehmen für die Herstellung ihrer Endprodukte benötigen.

Wettbewerb
Die Unternehmen der niederländischen Fertigungs­­-
­industrie stehen vor immer größeren Heraus­forderungen. Es besteht ein harter Konkurrenzkampf.
Es gibt viele Firmen aus anderen Ländern, die feinmechanische Präzisionsteile allein aufgrund von Vorschriften günstiger produzieren können, aber sie sind oft nicht flexibel, können nicht immer eine gleichbleibend hohe Qualität gewährleisten und sind nicht immer in der Lage, technisch mit dem Kunden mitzudenken.

Gerade der letztgenannte Aspekt sei sehr wichtig, sagt Pillen: “Wir versuchen, die Kunden zu unterstützen und entlasten, indem wir von Anfang bis Ende mit ihnen mitdenken. Unsere Spezialisten bewerten die Kundenwünsche im Hinblick auf die Machbarkeit. Sie machen anschließend eine Bestandsaufnahme der Wünsche und Bedürfnisse des Kunden und berücksichtigen dabei mögliche Toleranzen und die Materialauswahl. Mit unserem System können wir eine virtuelle Skizze der zu produzierenden Komponenten erstellen und diese dem Kunden präsentieren. Während und nach dem Produktionsprozess ist unsere Qualitätsabteilung in der Lage, die Komponenten genau zu prüfen, zum Beispiel auf Abweichungen und Undichtigkeiten. Auf diese Weise können wir eine hohe Qualität gewährleisten und hoffen, eine dauerhafte Zusammenarbeit mit unseren Kunden aufbauen zu können.”

Ein komplexes Zusammenspiel
Die größte Herausforderung im Rahmen des Digipro-Projekts war nicht nur die Entwicklung aller Einzelkomponenten des automatisierten Produktionsprozesses, sondern vor allem das Zusammenfügen zu einem funktionierenden Ganzen, das auch über eine gewisse Intelligenz verfügt, um ohne menschliches Eingreifen produzieren zu können. Pillen: “Das Produktionssystem besteht aus verschiedenen Hard- und Softwareelementen, wie dem Roboter, der Maschine, den Sensoren und den Programmen. Diese versorgen wir mit den notwendigen Komponenten, Dateien und Daten von unserem deutschen Kooperationspartner. Wir nutzen dabei unsere langjährige Erfahrung, um sie zu einem funktionierenden Ganzen zu machen.
Das ist unsere Stärke.”

Automatisierter Produktionsprozess
Eines der Unternehmen, an das Pillen Precision BV Komponenten liefert, ist ein deutsches Unternehmen, das innovative Werkzeuge zum Verbinden von Rohrleitungen wie Gas- und Wasserrohren entwickelt.
Um dem starken Wachstum dieses Unternehmens gerecht zu werden, hat Pillen Precision BV im Rahmen des Digipro-Projekts einen vollautomatischen Produktionsprozess entwickelt, der 24 Stunden am Tag kundenspezifische Komponenten produzieren kann.

Pillen erklärt, wie wichtig das ist: “Innerhalb eines Produktionsprozesses haben wir sowohl mit Maschinen als auch mit Menschen zu tun. Der menschliche Aspekt innerhalb der Technologie ist und bleibt extrem wichtig, aber wir wollen die Wahrscheinlichkeit von Fehlern und Abweichungen während des Produktionsprozesses so weit wie möglich reduzieren. Mit dem automatisierten Produktionsprozess, den wir im Rahmen des Digipro-Programms entwickelt haben, konnten wir dies möglich machen. Es ermöglicht auch eine flexible Produktionsmethode. Unser deutscher Kunde hat eine breite Auswahl an Produkten und benötigt von jeder Komponente eine bestimmte Menge. Wir können die Maschinen in unserem Produktionsprozess so einrichten, dass sie sofort erkennen, welches Bauteil sie produzieren müssen.”

Grenzüberschreitende Zusammenarbeit
Die grenzüberschreitende Zusammenarbeit hat sich für Pillen als erfolgreich erwiesen: “Obwohl wir schon seit mehreren Jahren mit unserem deutschen Partner zusammenarbeiten, bietet das Digipro-Projekt eine gute Gelegenheit, gezielt mit einem Partner an einem Projekt zu arbeiten. Es ist wichtig, dass der Kunde uns nicht nur als Lieferant, sondern auch als Kooperationspartner sieht. Wir müssen genau wissen, was unser Partner produziert und was seine Wünsche sind, ohne dass die Sprach- oder Kulturbarriere eine Rolle spielt. Auch während des Produktionsprozesses sind wir in ständigem Kontakt mit unserem Partner, um die Qualität der Komponenten zu gewährleisten. Das hat unsere Beziehung letztlich noch weiter gestärkt.”

Nächste Schritte
“Wir sind überzeugt, dass wir die Anlage in Zukunft dauerhaft für die Produktion von Komponenten für unseren deutschen Partner einsetzen können”, hofft Pillen. “Dabei müssen wir berücksichtigen, dass sich ihre Produktauswahl jederzeit ändern kann. Wenn wir diese Flexibilität in unsere Roboter integrieren können, haben wir eine gute Grundlage, diese Techniken auch für die Produktion von Komponenten für andere Kunden einzusetzen.”

Teleskopschienen
TRI ist Hersteller von sogenannten Teleskopführungen. Ein Führungssystem ist eine Kombination aus verschiedenen Profilen, die sich durch Gleitelemente relativ zueinander bewegen können. Tuip: “Unsere Produkte sind in verschiedenen Marktsegmenten zu finden, z. B. in Geldautomaten, Werkzeugschränken und in der Automobilindustrie. Was uns vom Wettbewerb unterscheidet, ist unsere Fähigkeit, kundenspezifische Wünsche schnell in ein Konzept umzusetzen. Wir versuchen, mit dem Kunden mitzudenken und können bei Bedarf auch Kleinserien mit kurzer Lieferzeit und hoher Qualität produzieren.”

Flexible Produktion
Frenken: “Ein kundenspezifisches Geschäftsmodell erfordert ein hohes Maß an Flexibilität. Deshalb haben wir unsere Produktionsprozesse so eingerichtet, dass wir schnell umstellen können. Wir verarbeiten unsere Endprodukte mit komplexen Werkzeugen. Diese Werkzeuge lassen sich am besten mit einem Bausatz vergleichen, der aus einer Reihe von Komponenten besteht. Jedes Werkzeug hat mehrere Versionen und kann auf unterschiedliche Weise unter einer Maschine platziert werden. Die korrekte Montage dieser Werkzeuge ist entscheidend für die Qualität unserer Endprodukte. In unserem Unternehmen gibt es eine Abteilung, die für den Zusammenbau der Werkzeuge aus Komponenten zuständig ist. Diese Abteilung besteht derzeit aus vier Mitarbeitern, die alle über jahrzehntelange Erfahrung verfügen. Unsere Werkzeuge, die aus mehr als Hunderten von Varianten bestehen, wurden über Jahre hinweg auf der Grundlage des Wissens und der Erfahrung dieser Mitarbeiter zusammengestellt. Wir können sie nicht durch Maschinen ersetzen, denn dafür ist der Montageprozess einfach zu komplex.”

Erweiterte Realität (AR)
Tuip: “Wenn unsere erfahrenen Mitarbeiter plötzlich ausfallen, haben wir ein großes Problem. Der Einarbeitungsprozess für neue Mitarbeiter dauert mehr als eineinhalb Jahre. Anstatt neue Mitarbeiter auf den aktuellen Wissensstand zu schulen, wollten wir untersuchen, ob wir diesen Prozess mit Hilfe von Informationstechnologie unterstützen können, mit dem Ziel, den Großteil der Arbeit an diesem speziellen Arbeitsplatz unabhängig vom Wissensstand des Mitarbeiters zu machen”.

“Dafür haben wir im Rahmen des Digipro-Projekts eine Lösung gefunden, die auf der Erweiterten Realität
(Augmented Reality) basiert. Die Idee war, eine Anwendung zu entwickeln, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen würde, Lehrvideos auf der Grundlage von Animationen der 3D-Modelle unserer Werkzeugkomponenten zu erstellen. Mit diesen Montageanleitungen können wir unerfahrene Produktionsmitarbeiter Schritt für Schritt durch den Montageprozess führen und ihnen zeigen, welche Aufgaben sie in den einzelnen Schritten zu erledigen haben.”

“Das eigentliche Ziel war es, diese Anwendung mit der Hololens (einer AR-Brille) kompatibel zu machen, so dass
die Mitarbeiter die Montageanweisungen direkt in ihrem Sichtfeld sehen können, während sie beide Hände frei haben, um das echte Werkzeug zu montieren. Auf diese Weise kann jede Person ein Werkzeug zusammenbauen, ohne dass
sie jahrelange Erfahrung benötigt. Wenn einer unserer erfahrenen Mitarbeiter plötzlich ausfällt, müssen wir nicht befürchten, dass unsere Produktion zum Stillstand kommt. Ein weiterer Vorteil ist, dass wir auf diese Weise den Schulungsprozess drastisch verkürzen können, da neue Mitarbeiter bei ihrer Arbeit durch intuitive Anweisungen unterstützt werden. Die derzeitigen Mitarbeiter müssen daher weniger Zeit für die Ausbildung neuer Mitarbeiter aufwenden. Sie können sich auf ihre Kernaufgaben konzentrieren.”

Gebündeltes Wissen
Obwohl Thomas Regout International bereits über 3D-Modelle der Komponenten verfügte, wurde externes Wissen benötigt, um eine Anwendung zu entwickeln, mit der sie die AR-Anweisungen generieren konnten. Frenken: “Im Rahmen des Digipro-Projekts haben wir mit dem deutschen Unternehmen ProcEvolution UG und dem niederländischen Unternehmen AppComm BV zusammengearbeitet. Die kooperierenden Partner waren für die Entwicklung der Applikation verantwortlich. Wir sind selbst keine Software-Entwickler. Wir sind besonders gut darin, die Prozesse zu beschreiben, wobei wir auch den wirtschaftlichen Nutzen einer solchen Anwendung berücksichtigen müssen. ProcEvolution arbeitete hauptsächlich am Backend der Anwendung: Datenverwaltung, An- und Abmeldung, wie man sicherstellt, dass jemand berechtigt ist, etwas zu bearbeiten, und eine andere Person nur berechtigt ist, sich etwas anzusehen. AppComm hat hauptsächlich am Frontend gearbeitet: wie soll die Anwendung aussehen, wie kann man die 3D-Modelle rotieren und animieren lassen und wie kann man ein Video aufnehmen. Kurz gesagt: Sie haben sich um die Visualisierung gekümmert. In dieser Machbarkeitsstudie waren der Export des Front-Ends auf die Hololens und die Verbindung des Front- und
Back-Ends die größten Herausforderungen. Letzteres wurde durch die Korona-Krise noch verstärkt. Während des Projekts konnten wir uns nur wenige Male persönlich treffen.”

Blick in die Zukunft
Tuip und Frenken sind mit dem Ergebnis des Projekts zufrieden. Tuip: “Wir sind davon überzeugt, dass AR-Lösungen einen wichtigen Beitrag zur Ausbildung von Personal in einem industriellen Umfeld leisten können. Viele Produktionsunternehmen werden mit den gleichen Herausforderungen konfrontiert: kurzfristige Abwanderung erfahrener Mitarbeiter, immer komplexere Geschäftsprozesse und die zunehmend schwieriger werdende Suche nach qualifiziertem Produktionspersonal. Unserer Meinung nach gibt es nur eine Lösung für diese Herausforderungen: Innovation. Mit Hilfe neuer intelligenter Technologien hoffen wir, die Herausforderungen zu lösen und gleichzeitig junge Mitarbeiter zu begeistern, denn wer möchte nicht mit solchen vielversprechenden Technologien arbeiten?”