Ent­wick­lung eines CAE-gestütz­ten Pro­zes­ses zur Kom­bi­na­ti­on addi­ti­ver Fer­ti­gung mit Tex­ti­li­en für kun­den­in­di­vi­du­el­le ortho­pä­di­sche Hilfsmittel

D. Ahrendt, S. Krzy­win­ski, A. Rome­ro Karam
Im Rah­men eines IGF-For­schungs­pro­jek­tes wur­den am Insti­tut für Tex­til­ma­schi­nen und Tex­ti­le Hoch­leis­tungs­werk­stoff­tech­nik der Tech­ni­schen Uni­ver­si­tät Dres­den Mög­lich­kei­ten der addi­ti­ven Fer­ti­gung end­los­fa­ser­ver­stärk­ter Funk­ti­ons­ele­men­te direkt auf tex­ti­len Flä­chen zur Her­stel­lung kun­den­in­di­vi­du­el­ler ortho­pä­di­scher Hilfs­mit­tel unter­sucht. Zur Ent­wick­lung eines exem­pla­ri­schen Hilfs­mit­tels für das Knie­ge­lenk, bei dem eine tex­ti­le Kom­pres­si­ons­ban­da­ge mit bie­ge­stei­fen Orthe­sen­ele­men­ten kom­bi­niert wird, wur­de eine CAE-gestütz­te Pro­zess­ket­te vom 3D-Scan des Pati­en­ten bis zum kon­fek­tio­nier­ten Pro­dukt erar­bei­tet. Die anfor­de­rungs­ge­rech­te Aus­le­gung und Eva­lua­ti­on des Designs erfolg­te simulationsgestützt.

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„Digi­ta­le Fer­ti­gung“: Aus­tausch trotz Abstand

Zum fünf­ten Mal lud die Bun­des­fach­schu­le für Ortho­pä­die-Tech­nik (BUFA) vom 7. bis 8. Janu­ar 2021 zu einem zwei­tä­gi­gen Semi­nar „Digi­ta­le Fer­ti­gung“ ein. In die­sem Jahr tra­fen sich BUFA-Meis­ter­schü­ler und Stu­die­ren­de sowie exter­ne Inter­es­sier­te aus der Bran­che wegen der aktu­el­len Abstands­re­geln im vir­tu­el­len Raum. Über 80 Teil­neh­men­de logg­ten sich ein und folg­ten den Vor­trä­gen der Refe­ren­tin­nen und Refe­ren­ten aus Indus­trie, Wis­sen­schaft und Praxis.

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Ein­stieg in die addi­ti­ve Fer­ti­gung in der Silikontechnik

T. Kempf, J. Steil, S. Fal­ken­berg, S. Spintzyk
Die addi­ti­ve Fer­ti­gung hält Ein­zug in immer mehr Berei­che der Ortho­pä­die­tech­nik, da sie viel­fäl­ti­ge Vor­tei­le bie­tet, vor allem hin­sicht­lich eines opti­mier­ten Her­stel­lungs­pro­zes­ses. Die­ser Fort­schritt konn­te in der Sili­kon­tech­nik bis­lang kaum genutzt wer­den, denn addi­tiv gefer­tig­tes Sili­kon ist teu­er und lässt sich bis­her nicht in der glei­chen Qua­li­tät her­stel­len wie mit hand­werk­li­cher Tech­nik. Jedoch kann mit Hil­fe der addi­ti­ven Fer­ti­gung von Model­len der Her­stel­lungs­pro­zess für Sili­kon­orthe­sen opti­miert und effi­zi­en­ter gestal­tet wer­den. Denn die Fer­ti­gung von Sili­kon­orthe­sen steht vor allem wegen eng getak­te­ter Kli­nik­ter­mi­ne, einer häu­fig weit­läu­fi­gen Fili­al­struk­tur der Betrie­be und der lan­gen Her­stel­lungs­zei­ten unter enor­mem Zeitdruck.

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Aspek­te der Auto­ma­ti­sie­rung in der Ortho­pä­die-Tech­nik durch CAD und Addi­ti­ve Fertigung

B. Urban
Die 3D-Scan­tech­nik sowie com­pu­ter­ge­stütz­te Model­lier- und Fer­ti­gungs­ver­fah­ren ermög­li­chen eine immer weit­ge­hen­de­re Auto­ma­ti­sie­rung von Pro­zes­sen in der Ortho­pä­die-Tech­nik. Grund­la­ge einer gelun­ge­nen Auto­ma­ti­sie­rung ist eine adäqua­te Stan­dar­di­sie­rung der Pro­zes­se. Dazu müs­sen die ein­zel­nen Pro­zess­schrit­te klar defi­niert und von­ein­an­der abge­grenzt wer­den. Dies zeigt der Bei­trag in ide­al­ty­pi­scher Form auf. Für die ein­zel­nen Pro­zess­schrit­te wer­den anhand meh­re­rer Bei­spie­le geeig­ne­te Ver­fah­ren dar­ge­legt, mit denen ver­schie­de­ne Gra­de der Auto­ma­ti­sie­rung erreicht wer­den kön­nen. Zudem wird ein Über­blick über com­pu­ter­ge­stütz­te Fer­ti­gungs­ver­fah­ren ver­mit­telt. Abschlie­ßend dis­ku­tiert der Bei­trag die Chan­cen, aber auch die Risi­ken einer zuneh­men­den Auto­ma­ti­sie­rung von Fer­ti­gungs­pro­zes­sen in der Ortho­pä­die-Tech­nik aus Sicht des Hand­werks. Dabei wird auch die Fra­ge nach mög­li­chen Effi­zi­enz­stei­ge­run­gen in den Blick genommen.

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Ortho­pä­die­tech­nik-Werk­statt der Zukunft: digi­ta­le Qua­li­täts­si­che­rung indi­vi­dua­li­sier­ter Produkte

F. Glas, B. Roch­litz
Die Mecu­ris GmbH hat in den letz­ten Jah­ren vir­tu­el­le Prüf­stän­de für indi­vi­du­el­le addi­tiv gefer­tig­te Pro­the­sen und Orthe­sen ent­wi­ckelt, sie ste­tig wei­ter aus­ge­baut und ein­ge­setzt. Neben einer ers­ten Fini­te-Ele­men­te­Ana­ly­se für die Pro­dukt­ent­wick­lung ste­hen mitt­ler­wei­le vir­tu­el­le Prüf­stän­de bezüg­lich der Funk­tio­na­li­tät sowie para­me­tri­sche Berech­nungs­mo­del­le für eine gro­ße Zahl von Pro­dukt­va­ri­an­ten zur Ver­fü­gung. In einer digi­ta­len Pro­zess­ket­te kann die­ser vir­tu­el­le Qua­li­tätscheck zukünf­tig direkt vom Ortho­pä­die­tech­ni­ker initi­iert wer­den, sowohl in der Pro­the­tik als auch in der Orthe­tik. Das Ziel: eine indi­vi­du­el­le Ver­sor­gung gemäß den hohen Qua­li­täts­stan­dards eines zer­ti­fi­zier­ten Medizinproduktes.

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Effi­zi­enz­stei­ge­rung durch addi­ti­ve Fer­ti­gung in der Orthopädie-Technik

Chris­toph Kah­le M. A., OTM
Durch die Imple­men­tie­rung der addi­ti­ven Fer­ti­gung inner­halb der Fer­ti­gungs­pro­zes­se der Ortho­pä­die-Tech­nik las­sen sich ver­schie­de­ne effi­zi­enz­stei­gern­de Poten­zia­le für OT-Unter­neh­men erzie­len. Dabei kann es sich um leicht mess­ba­re wirt­schaft­li­che Vor­tei­le, aber auch um weni­ger gut mess­ba­re Effek­te wie die Erhö­hung der Kun­den­zu­frie­den­heit oder der Pati­en­ten­com­pli­an­ce han­deln. Das jeweils gewähl­te addi­ti­ve Fer­ti­gungs­ver­fah­ren nimmt Ein­fluss auf sei­ne Ein­setz­bar­keit inner­halb der Fer­ti­gung und somit auch auf die effi­zi­enz­stei­gern­den Effek­te für das Unter­neh­men. Der Bei­trag stellt die drei wich­tigs­ten addi­ti­ven Ver­fah­ren und deren Impli­ka­tio­nen für die sich wan­deln­den Arbeits­pro­zes­se vor und dis­ku­tiert den Stel­len­wert einer kom­plett digi­ta­len Fer­ti­gungs­ket­te in der Orthopädie-Technik.

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Anwen­dung digi­ta­ler Arbeits­tech­ni­ken in der indi­vi­du­el­len Hilfsmittelversorgung

J. Pröbs­ting, H. Schmück, N. Gün­ther
Der Arti­kel rich­tet sich an Ortho­pä­die-Tech­ni­ker, Kon­struk­teu­re und Inge­nieu­re. Es wird ein Ver­sor­gungs­pro­zess mit digi­tal gefer­tig­ten Unter­schen­kel­ver­sor­gun­gen (Orthe­sen sowie Pro­the­sen) vorgestellt. 

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„30 Rea­sons“ – Orthe­sen­pro­jekt zur funk­tio­nel­len Ver­bes­se­rung der Hand­funk­ti­on eines Flie­gen­fi­schers mit Tetraplegie

M. Schä­fer, B. Kapel­ler, R. Wag­ner, J. Schüt­zin­ger R. Schütz, K. Mader
Der fol­gen­de Bei­trag beschreibt ein Ent­wick­lungs­pro­jekt aus dem Fach­be­reich „Orthe­tik der obe­ren Extre­mi­tä­ten“ in den Werk­stät­ten der Ver­fas­ser, das nach der Anfra­ge eines quer­schnitt­ge­lähm­ten Pati­en­ten ins Leben geru­fen wur­de. Auf­grund feh­len­der bzw. man­gel­haf­ter orthe­ti­scher Vor­ver­sor­gun­gen konn­ten die ­Anfor­de­run­gen unter Ein­bin­dung der Fach­be­rei­che „F&E“ sowie ­„Sili­kon-Tech­nik“ auf­ge­nom­men und gemein­sa­me Lösungs­an­sät­ze erar­bei­tet werden.

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Inte­gra­ti­on addi­ti­ver Fer­ti­gungs­ver­fah­ren (3D-Druck) in den ortho­pä­die­tech­ni­schen Versorgungsalltag

C. Kienz­le, M. Schä­fer
Die Ver­sor­gung mit ortho­pä­di­schen Hilfs­mit­teln im addi­ti­ven 3D-Druck­ver­fah­ren eröff­net der Ortho­pä­die-Tech­nik neu­ar­ti­ge Mög­lich­kei­ten, ins­be­son­de­re in der drei­di­men­sio­na­len Kon­struk­ti­on und Bau­teilop­ti­mie­rung sowie in den nicht zu unter­schät­zen­den anwen­der­be­zo­ge­nen Pro­duk­t­ei­gen­schaf­ten bezüg­lich des Tra­ge­kom­forts und des Hilfs­mit­tel­de­signs. Der zur kon­se­quen­ten Umset­zung not­wen­di­ge Auf­bau einer digi­ta­len Pro­zess­ket­te in der Hilfs­mit­tel­pro­duk­ti­on erfor­dert im Ver­gleich zu den Abläu­fen des tra­di­tio­nel­len Ortho­pä­die-Tech­ni­ker-Hand­werks die Inte­gra­ti­on voll­kom­men neu­ar­ti­ger pro­zes­sua­ler Schrit­te. Nicht immer ist für den Anwen­der das addi­tiv gefer­tig­te Pro­dukt bes­ser als tra­di­tio­nel­le Pro­duk­ti­ons- und Ver­sor­gungs­me­tho­den. Inso­fern soll­te für jedes Pro­dukt eine Abwä­gung zwi­schen dem tat­säch­li­chen Ver­bes­se­rungs­po­ten­zi­al für den Anwen­der und einer Kos­ten-Nut­zen-Rela­ti­on im Ver­gleich zu her­kömm­li­chen Versorgungs­methoden und Stan­dards erfol­gen. Im Blick­feld des best­mög­li­chen Anwen­der­nut­zens und der Ver­sor­gungs­qua­li­tät soll der fol­gen­de Pra­xis­bei­trag die neu­en addi­ti­ven Fer­ti­gungs­ver­fah­ren sowie die Her­aus­for­de­rung der Imple­men­tie­rung einer digi­ta­len Pro­zess­ket­te in den Ver­sor­gungs­all­tag des ortho­pä­die­tech­ni­schen Hand­wer­kes am Bei­spiel der Poh­lig GmbH beschreiben.

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