„Predictive Maintenance“ am menschlichen Körper
摘要
Das Konzept „Predictive Maintenance“ oder im Deutschen „voraussagende Instandhaltung“ ist insbesondere bei komplexen Maschinen maßgebend, damit Instandhaltungen individuell, für den jeweiligen Einsatzbereich geplant werden können. Eines der komplexesten Systeme ist jedoch der muskuloskelettale Bewegungsapparat des menschlichen Körpers. Dabei bilden Knochen die lasttragenden Strukturen, die Muskeln die Antriebseinheiten und die Gelenke erlauben die Beweglichkeit. Die interindividuellen Unterschiede in Anatomie und Physiologie führen dazu, dass auch interne Kräfte in Muskeln, Knochen und Gelenken, sowie Gangbilder einzelner Personen sehr stark variieren können. Ein weiterer Einflussfaktor ist der Aktivitätsgrad der einzelnen Personen. So können Anzahl der Schritte, Kräfte in Muskeln und Gelenken aber auch Belastungen auf Implantate, wie z. B. Gelenkprothesen sehr stark variieren. Dies hat einen Einfluss auf Abnutzungserscheinungen und Verletzungen, die korrektive Maßnahmen erfordern. Durch innovative Sensoren können diese Randbedingungen für das Individuum aufgezeichnet und analysiert werden. Dies kann wiederum in Computermodelle zur Darstellung von Digitalen Twins der Menschen eingegeben werden. Dadurch können für den jeweiligen Körper mit respektivem Aktivitätsgrad die Belastungen im Körper simuliert werden und letztendlich Aussagen hinsichtlich Verschleiß und Abnutzung erfolgen. Dadurch müssen Vorsorge- oder Nachuntersuchungen nicht präventiv angesetzt werden, sondern benötigte „Instandhaltung“ können individuell geplant und rechtzeitig angesetzt werden.