Smarte Assistenten für Pharma und Medizintechnik

 Anwendungsbeispiele für die industrielle Nutzung von KI und AR

Autoren: Manfred Hörter & Lena Löhe | msg industry advisors 

Künstliche Intelligenz (KI) und Augmented Reality (AR) erobern und verändern als Schlüsseltechnologie-Trends die Industriebereiche. Sowohl in der Gesundheitsversorgung als auch innerhalb des Pharma- und Medizintechnik-Sektors eröffnen sich damit Möglichkeiten, Arbeitsprozesse neu zu durchdenken. Die Einsatzoptionen sind vielfältig und reichen von der Diagnose von Krankheiten über die Patientenversorgung bis hin zur Unterstützung von Ärzten und Pflegepersonal. 

Ihr vielleicht wertvollster Nutzen besteht darin, Routineabläufe ergonomisch und intuitiv zu automatisieren. Das verschafft mehr Zeit, reduziert die Fehlerquote und ermöglicht mehr Konzentration auf die Prozessschritte, die menschliche Intelligenz erfordern. Etwa, wenn individuelle Probleme kreativ zu lösen sind, Mitarbeiter geführt oder Verbesserungspotentiale genutzt werden. Mittels AR und Datenbrillen lassen sich zum Beispiel computergestützt visuelle Zusatzinformationen bei der Arbeit einblenden – – das ist u.a. in Qualitätsabteilungen, im Labor, an der Fertigungslinie oder im Patientengespräch gleichermaßen hilfreich. 

KI-basierte Softwaretools bieten ebenfalls Entlastung bei der Ausführung standardisierbarer Aufgaben in Life Science und Healthcare. Aber wie verschafft man sich bei der Fülle dieser Technologieinnovationen Orientierung? Wie können KI und AR ganz konkret Effizienz, Qualität, Agilität und Compliance an den zentralen Funktionen der Organisation verbessern? Wir stellen drei Anwendungsbeispiele vor, die wir mit dieser Zielsetzung für unsere Kunden realisieren. 

msg.COVID-19-Bot: Informationsvermittlung durch KI und Chatbot
Während der Corona-Pandemie entwickelt sich die Informationslage in einer äußerst schnellen Taktung weiter, etwa hinsichtlich des Krankheitsbildes, den Präventivmaßnahmen, den Rahmenbedingungen sowie den staatlichen Verordnungen. Call- bzw. Service-Center sind, aufgrund des hohen Volumens an Anfragen und der sich schnell ändernden Informationslage, oft überfordert. Zudem können fehlende bzw. fehlerhafte Informationen massive Folgen haben (Ansteckung bzw. Erkrankung, Produktions- und Umsatzausfälle etc.). Es gilt also sicherzustellen, dass Anfragen zeitnah und korrekt beantwortet werden – also auf Grundlage der in Pandemieplänen erarbeiteten Informationen sowie weiteren verlässlichen Informationsquellen. 

Hierbei leistet der msg.COVID-19-Bot der msg systems ag wertvolle Hilfe. Als digitaler Assistent unterstützt er Call-/Service-Center bei allen Fragen rund um COVID-19. Der KI-basierte Chatbot wird kontinuierlich mit Daten aus offiziellen Quellen wie dem Bundesministerium für Gesundheit oder der Johns Hopkins University aktualisiert, kann darüber hinaus aber auch individuelle und lokale Informationen, Anordnungen oder Pandemie-Pläne integrieren. Eine kostenlose Open Version des msg.COVID-19-Bot steht zur Einbindung auf beliebige Websites zur Verfügung. 

Dieses KI-basierte Prinzip können wir auch auf die Anforderungen der Life Science-Branche anwenden, indem der Bot zu einem interaktiven GxP Lexikon konfiguriert wird. Als Datenquelle würden dabei die gültigen gesetzlichen Regularien und behördlichen Anforderungen dienen. Ein Customizing nach individuellen Anforderungen ist ebenfalls möglich.

KI in der Qualitätskontrolle
Die Qualitätskontrolle gehört zu den Haupteinsatzgebieten für Künstliche Intelligenz in der Industrie. Auf Basis von KI-Anwendungen im Bereich der Fertigungssteuerung hochautomatisierter Branchen wie der Automobilindustrie haben wir Anwendungsfälle zur Automatisierung und Verbesserung der Qualitätskontrolle in der Pharmaproduktion entwickelt. So unterstützen z.B. Kamerasysteme und bildgebende Verfahren in Verbindung mit maschinellem Lernen den QS-Prozess bei der Erkennung von Qualitätsmängeln. Machine Learning-Systeme spielen bei komplexen Inspektionsaufgaben eine zentrale Rolle, denn sie sind in der Lage, flexibel und schnell eine große Varianz von Produkten sowie eine Vielfalt an Mängeln und Defekten zu erkennen. 

Ein Anwendungsbeispiel ist ein Kamerasystem, das in Verbindung mit automatisierter Bilderkennung die Tablettenproduktion oder Abfüllung von Ampullen überwacht und Qualitätsabweichungen wie z.B. beschädigte Exemplare meldet, die dann automatisch aussortiert werden. So kann man nicht nur den eintönigen Prozess der Qualitätskontrolle automatisieren, sondern auch Fehler automatisch klassifizieren und im System dokumentieren. Die Vorteile liegen neben der Reduzierung der manuellen Arbeit der einzelnen Mitarbeiter in den Werken in der Senkung der Produktionskosten und einer schnelleren, transparenteren Verfügbarkeit der dokumentierten Informationen. 

KI-gestützte Augmented Reality und Sprachassistenten in der Pharmaindustrie
Mit Augmented Reality (AR) werden Technologien bezeichnet, die in Echtzeit visuelle Eindrücke durch Zusatzinformationen in Form von Texten, Grafiken, Bildern, Animationen oder Videos auf Datenbrillen ergänzen. Ein Anwendungsbeispiel: Ein Pharma- und Medizintechnikunternehmen muss seine Fertigungsmaschinen aufgrund der hohen Produktvarianz regelmäßig umrüsten und dabei zahlreiche Einstellungen vornehmen. Das Rüsten ist deshalb ein eintöniger, zeitintensiver und fehleranfälliger Prozess, der eine hohe Konzentration des Bedienpersonals erfordert. Mittels Datenbrille und AR werden dem Mitarbeiter nun direkt an der Maschine die einzelnen Schritte angezeigt. Somit entfällt das Studieren von Arbeitsanweisungen oder das Einlernen komplett. Die Rüstzeit verkürzt sich enorm, die Fehlerrate sinkt beträchtlich. 

Den gleichen Effekt haben KI-gestützte Sprachassistenten, die Servicemitarbeiter oder Monteure unterstützen, indem sie ihre Fragen per Headset im Dialog beantworten und der Mitarbeiter so leichter arbeiten kann. Etwa, wenn sich bei der Montage eines komplexen Medizinproduktes die Frage nach einem bestimmten Bauteil stellt und dessen richtiger Befestigung oder Verkabelung. Musste der Monteur dazu früher in seiner schriftlichen Dokumentation nachsehen, liefert ihm nun der Sprachassistent umgehend die benötigte Information. Das reißt den Monteur nicht aus seinem aktuellen Arbeitsprozess, seine Aufmerksamkeit bleibt fokussiert, der Arbeitsfluss wird verbessert.

Diese drei Anwendungsfälle verschaffen einen ersten Eindruck, welches Potenzial KI- und AR-Technologien bei der Digitalisierung im Bereich Pharma und Medizintechnik bieten. Natürlich wird beim Einsatz von KI aber auch immer die Frage zu beantworten sein, wie sich diese richtig einsetzen lässt, ohne regulatorische und ethischen Anforderungen aus dem Blick zu verlieren. Schließlich müssen Qualitätsverantwortliche in Life Science-Unternehmen nicht in erster Linie die technologischen Entwicklungen im Blick behalten, sondern ihren Pflichten nachkommen. Wie das gelingt, erläutern wir gerne nach Ihren Fragen und Anwendungszielen. 

Informationen zu den Autoren 
Manfred Hörter ist Senior Manager bei den msg industry advisors. Seine Beratungsschwerpunkte liegen in den Bereichen GxP-Compliance, Pharma-Geschäftsprozessmanagement und darauf basierender unternehmensweiter Digitalisierungskonzepte. Lena Löhe ist Consultant bei den msg industry advisors. Ihre Beratungsschwerpunkte liegen in den Bereichen GxP-Compliance und Computerised Systems Validation in der Lifescience Industrie.

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