MPC Medical

Ziel der Applikation

Im Operationssaal wird ein High-Performance Rechner benötigt, welcher in Echtzeit große Datenströme von hochauflösenden Bilder bearbeitet.  Dieser ist bestückt mit drei Stück NVIDIA GPUs der Ampere Reihe und 2x Intel XEON Prozessoren. Der Bauraum, welcher zur Verfügung steht, ist nur geringfügig größer als das entsprechende Mainboard. Weiterhin, darf die aktive Kühlung nicht lauter als 60 dB(A) sein. Es müssen alle entsprechenden Normen der Medizintechnik, wie EMV, etc. eingehalten werden.

 

Anforderungen an die Applikation:

3x NVIDIA GPUs, 2x Intel XEONs, diverse Kundenboards
Individuelles Gehäuse mit Abmessungen geringfügig größer als das Mainboard
Aktive Entwärmung mit max. 60 dB(A) in 1m Abstand bei Volllast
Entwärmung von ca. 2kW Verlustleistung
Obsoleszensmanagement und Auswahl von embedded Komponenten
Anspruchsvolle Fertigungsdokumentation und Prüfungen

Umsetzung:

In Schritt eins wurde mit dem Kunden detailliert ein gemeinsames Lastenheft und daraus ein entsprechendes Pflichtenheft erarbeitet. In diesem wurde präzise die Anforderungen an das System, die Auswahl der Komponenten und die Realisierung der Anforderungen beschrieben.

Aufgrund der sehr anspruchsvollen Entwärmung von ca. 2kW wurde vor CAD Start eine thermische Analyse durchgeführt, um die Machbarkeit zu zeigen und mögliche Bottlenecks im Vorfeld zu identifizieren. In der CAD Umsetzung wurde intensiv mit dem Kunden die Montage, Lüftungsöffnungen und Kabelführung diskutiert und umgesetzt.

Nach der Fertigung der ersten Prototypen wurde das System im Labor intensiv getestet und die anspruchsvolle Entwärmung optimiert. Hierbei wurden mit Hilfe von Benchmarksystemen die Auslastung des Systems im späteren Einsatz getestet, bevor Nullserienmuster und final die Serienmuster gefertigt wurden. Diese sind anschließend entsprechend der benötigten Normen der Medizintechnik zertifiziert worden.

Besonderheit ist die Dokumentation in der Fertigung des Systems. Dieses wird nach genauen Kundenvorgaben montiert, dokumentiert und geprüft. Die Qualitätsprüfungen erfolgen im 4 Augen Prinzip.

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Umsetzungsschritte:

  1. Festlegung der Systemanforderung
  2. Erstellung eines Pflichtenheftes
  3. Auswahl der zu verwendeten Komponenten
  4. Verifizierung des Kühlungskonzeptes durch eine Flow Therm Simulation
  5. Mit dem ersten Prototyp wurde die Entwärmung optimiert und die Fertigungsdokumentation evaluiert
  6. Fertigung der Nullserienteile und Zertifizierung des Systems nach Medizin Normen.

Zugehörige Produkte

Alternative Produkte