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ProzessinnovationKrankenhaus als Robotic Living Lab

Die Patientenversorgung im Krankenhaus steht verstärkt unter Druck. Die Erschließung zusätzlicher Leistungspotenziale verspricht die innovative Kollaboration von Entwicklern und Anwendern über Innovationen durch Hospital Robotic Living Labs.

Roboter und Mensch
kma

Roboter und Mensch

Robotic Living Lab
Prof. Johannes Kriegel

Robotic Living Lab im Krankenhaus

Fachkräfteknappheit, Ressourcenengpässe, Mitarbeiterqualifikation und Patientenverhalten dominieren verstärkt die Patientenversorgung als fragmentierter Wertschöpfungsprozess im Krankenhaus. Für Gestaltungs- und Entscheidungsverantwortliche im Krankenhausmanagement ergibt sich zunehmend die Herausforderung, die Leistungserbringung im Rahmen der stationären Versorgung arbeitsteilig und ressourceneffizient zu orchestrieren. Neben unterschiedlichen Kommunikations-, Kooperations- und Koordinierungsansätzen bildet die digitale Transformation einen branchenübergreifenden Lösungsansatz zur Weiterentwicklung, Qualitätsverbesserung sowie Effizienzsteigerung komplexer Leistungsprozesse im Krankenhaus.

Digitale Transformation im Krankenhaus

Die digitale Transformation im Krankenhauswesen bezeichnet einen fortlaufenden Wandel und tiefgreifenden Veränderungsprozess in der stationären Patientenversorgung, der durch die Entwicklung und den Einsatzleistungsfähigerer digitaler Techniken und Technologien erfolgt. Bereits seit den 1980er-Jahren ereignet sich eine zunehmende Technisierung und Öffnung der Krankenhäuser beispielsweise über Computereinsatz, IKT-Anwendungen sowie Apparate-Entbindung in Diagnose und Therapie. Aufgrund erweiterter technologischer Möglichkeiten und digitaler Optionen beschleunigt sich diese Entwicklung rasant in Richtung einer ausgeprägten und umfassenden digitalen Transformation.

Mensch-Mensch-Maschine-Interaktion

Die stationäre Patientenversorgung wird aktuell geprägt durch die intensive Mensch-Mensch-Interaktion, d.h. durch die Wechselbeziehung zwischen Patienten und Health Professionals. Dieses Zusammenwirken wird bestimmt durch einen ausgeprägten Dienstleistungscharakter, d.h. Kundenintegration, Nichtlagerbarkeit, Immaterialität, Heterogenität der Aktivitäten und Prozesse. Aufgrund von Zwängen, wie Fehlertoleranz oder Hygieneanforderungen, sowie Möglichkeiten, wie Digitalisierung und Automation, gilt es zukünftig die Mensch-Mensch-Interaktionen, um technologische Komponenten zu erweitern. Ziel ist es, ein digital und automatisiert organisiertes und unterstütztes Krankenhaus (Smart Hospital) zu schaffen. Wobei die eigentlichen Kernleistungen weiterhin durch soziale, professions- und qualifikationsbestimmte Mensch-Mensch-Interaktionen (der Mensch im Mittelpunkt) dominiert werden.

Innovation durch Hospital Living Labs

Die Weiterentwicklung der aktuellen stationären und integrierten Patienten-versorgung sowie bestehender Krankenhausstrukturen erfolgt zunehmend über die Verknüpfung realer bzw. analoger und digitaler Welten (z.B. digitaler Zwilling, sozial assistive Robotik). Ziel ist es, Strukturen, Prozesse und Ergebnisse eines Krankenhauses mittels Innovationen qualitativer, sicherer, zukunftsfähiger sowie ressourceneffizienter zu gestalten. Zur umfassenden Verfolgung dieser Zielsetzung bietet sich der Living Lab Ansatz als Innovationsplattform an. Hierbei handelt es sich um einen benutzerzentrierten Ansatz, der im realen Kontext die Kommunikation und Zusammenarbeit sowie den Austausch zwischen technologie- und marktgetriebenen Anbietern und Entwicklern sowie operativ- und praxisbezogenen Nutzern ermöglicht und unterstützt.

Robotik bündelt Technik, Automation und Big Data

Die Patientenversorgung im Krankenhaus wird durch flexible, wissensbasierte menschliche Arbeits- und Dienstleistungen bestimmt. Qualifizierte Fachkräfte sind jedoch rar und neigen im Vergleich zu maschinellen Leistungen zu Fehleranfälligkeit. Durch die Unterstützung mittels Technikeinsatz, Digitalisierung, Automation und Robotik kann ein höheres Maß an Sicherheit, Ressourceneffizienz und Flexibilität im Rahmen der Leistungserstellung erreicht werden. Insbesondere Roboter führen Aufgaben aus (z.B. Transport, Navigation, Information), für die sie programmiert bzw. trainiert wurden. Diese können sie im Weiteren unabhängig, unter schwankenden Leistungsanforderungen sowie in variierenden Umgebungen (z.B. Menschen sicher ausweichen) ausführen. Erfolgskritisch hierfür ist jedoch die Einbindung in bestehende und reale Prozesse sowie die Akzeptanz der betroffenen und involvierten Mitarbeiter und Patienten.

Kernelemente einer Living-Lab-Innovationsplattform

  1. Handlungsbewusstsein: Zentraler Ausgangspunkt für Veränderungen ist ein Bewusstsein für die Weiterentwicklung und Wichtigkeit von Innovation. Neben der Sensibilisierung für Herausforderungen gilt es, übergreifende Motivation und individuelle Anreize zu schaffen.
  2. Technologische Optionen: Technologische Innovationen haben ein breites Spektrum an Anwendungs- und Unterstützungspotenzialen. Der Technologie-Push eröffnet kontinuierlich erweiterte Lösungsansätze, die es zu bewerte gilt (z.B. Technologieradar).
  3. Hospital Robotic Living Lab Infrastruktur: Die Schaffung und Bereitstellung einer anwendungsnahen Infrastruktur schafft die Basis zu Entwicklung und Erprobung möglicher und mehrwertstiftender hybrider Dienstleistungen (Kombination aus Hard-, Software & Services).
  4. Digitale Infrastruktur: Die digitale Infrastruktur ist die Basis für die digitale Transformation (z.B. Smart Hospital) und Teil der IKT-Infrastruktur eines Krankenhauses, die digitale Dienste und netzbasierte Anwendungen ermöglicht (z.B. Patientennavigation, Prozessautomation).
  5. Interprofessionelle F&E Bereitschaft: Menschen ermöglichen Innovationen: Die Entwicklung und Etablierung von Mensch-Mensch-Maschinen-Interaktionen (z.B. Pflegerobotik) sind auf Anwenderakzeptanz und Usability angewiesen (z.B. Plug&Play, Kompatibilität, Prozessintegration).
  6. Modulare Produktbündel: Modularisierung und Standardisierung ermöglichen Netzwerkeffekte und System- sowie Prozessadaptionen. Diese gilt es, offen und flexible zu gestalten, um im Weiteren die Schnittstellenanpassung und Integration in bestehende Systeme zu ermöglichen (z.B. Bedside-Terminal ;modulare Erweiterung).
  7. Erprobung; Adaption: Individuelle und passgenaue Lösungen werden schnell versprochen. Die Mehrwertstiftung erfordert jedoch die operative Erprobung und Adaption in konkreten Anwendungssituationen durch betroffene Nutzer/-innen (z.B. Operateur, Pflegekraft).
  8. Hybride Leistungs-/Servicebündel: Hybride Leistungsbündel zielen auf die Lösung konkreter Anwender- und Kundenprobleme ab. Die passgenaue Ausgestaltung und Einbettung in reale arbeitsteilige Leistungsprozesse (z.B. Pflegeprozess, Operation) ist erfolgskritisch.
  9. Integration & Schulung: Komplexe Produkt-Service-Lösungen erfordern aufgrund heterogener Anwendungsfälle und -situationen einen hohen Individualisierungsgrad, einen hohen Anteil kundenintegrativer Leistungen sowie Schulungsaufwand (z.B. Technologienutzung).
  10. Marktfähige Geschäftsmodelle: Lösungsorientierte hybride Dienstleistungen erfordern schlüssige Geschäftsmodelle, die durch die Einbeziehung der Endanwender/-innen u.a. Mehrwertstiftung, Nutzerverhalten, Plausibilität sowie Lösungsansatz sicherstellen sowie ermöglichen.
  11. Evaluation & Wirkungsmessung: Je intensiver der Leidensdruck, desto notwendiger ist das Eintreten möglicher und angestrebter Verbesserungen. Den Nachweis der Zielerreichung und Mehrwertstiftung gilt es mittels Monitoring, Evaluation und Wirkungsanalyse zu belegen.
  12. Marktreife Lösungen: Marktreife Lösungen und damit realisierte Mehrwerte für die jeweiligen Anwendungsfälle stehen sowohl für Anbieter als auch Kunden im Fokus. Auch im B2B-Bereich gilt es, neben Content und Added Value, Anwendererlebnis und Emotionen im Fokus zu haben.

Anwendungs-orientiertes Pull-Prinzip

Im produzierenden Gewerbe hat sich bereits in der Vergangenheit das Pull-Prinzip als Methode zur Aktivierung der Kundenorientierung und Ressourceneffizienz entwickelt und etabliert. Hierbei handelt es sich um einen Ansatz aus dem Lean Management, der Produkte und Dienstleistungen forciert, die die Kunden aktuell und konkret benötigen, wodurch gleichzeitig Kundenanforderungen flexibel erfüllt sowie Kosten durch Überproduktion, Lagerung, Absatzmangel reduziert werden. Übertragen auf die Situation im Krankenhaus sowie die Entwicklung mehrwertstiftender hybrider Dienstleistungen bedeutet dies, dass individuelle und passgenaue Lösungen bezogen auf konkrete Anwendungssituationen entwickelt, angeboten und erbracht werden (z.B. Entlastung von professionsfremden / gefahrenbehafteten Tätigkeiten.

Technik-basiertes Push-Prinzip

Technologische Entwicklungen und Optionen werden bestimmt durch verbesserte Produkte, innovative Materialien und Anwendung neuer Verfahren (z.B. Smartphone, Rechenleistung, Akkukapazität, Sprachsteuerung), wobei sich konkrete Anwendungen erst zeitversetzt entwickeln und bestimmen lassen. Zur Entwicklung neuer innovationsfördernder und mehrwertstiftender Servicedienstleistungen für die Krankenhausversorgung gilt es, entsprechende Technologien und Robotikanwendungen mit einzubeziehen. Ferner gilt es, patientenfokussierte und mitarbeiterorientierte hybride Produkt-Dienstleistungsbündel, die sowohl Hard- und Software- als auch Serviceelemente miteinander verbinden, zu einem eigenständigen und kundenindividuellen Lösungsgeschäft (z.B. Patientennavigation im Krankenhaus) zu fusionieren.

Innovationsplattform Hospital Robotic Living Lab

Zur zielgerichteten und konzeptionellen Entwicklung und Etablierung von möglichen hybriden technologie- und robotik-basierten Dienstleistungen sowie Anwendungen in der stationären Patientenversorgung (z.B. soziale assistive Robotik) ist es erforderlich, zum einen die unterschiedlichen Perspektiven (z.B. Entwickler, Anbieter, Anwender) und Bestrebungen (z.B. Push, Pull, Profit, Entlastung) miteinander zu verbinden und aufeinander abzustimmen sowie zum anderen eine entsprechende Plattform und Umgebung zu schaffen, die eine innovative Kollaboration der unterschiedlichen Akteure ermöglicht und fördert. Dies kann über ein Hospital Robotic Living Lab, als zentrales Instrument der experimentellen Forschung, angewandten Entwicklung und interdisziplinären Vernetzung, erfolgen.

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