PROTIQ GMBH

Für den PROTIQ Marketplace haben wir einen web-basierten Konfigurator entwickelt, mit dem Orthopädietechniker in wenigen Minuten individuelle orthopädische Schuhleisten designen und bestellen können. Digitalisierung und medizinisches Handwerk vereinen ihre Kräfte - realisiert durch paramate.

Konventionelle orthopädische Schuhleistenfertigung

Die Herstellung von orthopädischen Maßschuhen nimmt in der Regel mehrere Wochen in Anspruch. Vor allem, weil ein wesentliches Arbeitsmittel für Orthopädieschuhtechniker benötigt wird, bevor der Herstellungsprozess überhaupt beginnen kann: ein Schuhleisten. Ein Leisten ist die dreidimensionale Darstellung des jeweiligen Fußes und dient als Grundlage für die manuelle Fertigung des orthopädischen Schuhs.

Bisher wurden zwei gängige Methoden zur Leistenherstellung verwendet. Traditionell wird der Leisten aus Holz gefräst. Dabei werden alle relevanten Maße des Fußes erfasst und anschließend wird der Holzblock in stundenlanger Feinarbeit gefräst und abgeschliffen. Alternativ werden Gipsabdrücke des Fußes mit Schaumstoff gefüllt, der nach dem Aushärten fein abgeschliffen wird. Diese Verfahren sind sehr zeitaufwendig, materialintensiv und entsprechend teuer.

Hinzu kommt, dass die Holzleisten meist nicht regional gefertigt werden, da sie aufgrund der in Europa herrschenden Kostenstrukturen kaum realisierbar sind. Vielmehr werden sie in Asien produziert und dann innerhalb von mehreren Wochen nach Europa transportiert. Das bedeutet, dass die Patienten sehr lange auf ihre orthopädischen Schuhe warten müssen. Zudem ist die Anpassung anhand weniger Messwerte oft weniger präzise, da viele Informationen im Kommunikationsprozess zwischen Orthopädietechniker und Leistenhersteller verloren gehen.

Warum 3D-Druck für die orthopädische Schuhherstellung von Vorteil ist

Bis die Maßfertigung des individuellen Schuhs beginnen kann, vergehen aus diesem Grunde einige Wochen. Mittels 3D-Druck kann diese enorme Vorlaufzeit deutlich verkürzt werden. Dieses Potenzial hat PROTIQ - ein spezialisierter Serviceanbieter - erkannt und macht sich seine fortschrittlichen Additive Manufacturing (AM) Technologien zunutze.

Mit AM, auch bekannt als Rapid Manufacturing, können diese Leisten über Nacht gedruckt und in wenigen Tagen versandt werden. PROTIQ kann hier einen der wichtigsten Vorteile des Additive Manufacturing ausspielen: die schnelle und effiziente Herstellung von individuellen Produkten.

Das für die Leistenherstellung verwendete Material muss den starken Belastungen in der Orthopädiewerkstatt standhalten. Thermoplastisches Polyurethan (TPU) hat sich für PROTIQ bei der additiven Fertigung von orthopädischen Schuhleisten als ideal erwiesen. Dieser synthetische Kunststoff verbindet in vorteilhafter Weise die elastischen Eigenschaften von Gummi mit einer hohen Beständigkeit gegen mechanische Beanspruchung; dabei zeigt er keinerlei Verschleißspuren. Die griffige Oberfläche sorgt für einen festen und sicheren Halt und das leichte Gewicht entlastet die Arme des Schuhherstellers. 3D-gedruckte Schuhleisten sind demnach ihren hölzernen Pendants in keiner Weise unterlegen, in vielerlei Hinsicht sogar überlegen.

Das Drucken der hochwertigen Leisten in nur wenigen Tagen eröffnet dem Orthopädieschuhmacher die Möglichkeit, das Endprodukt in deutlich kürzerer Zeit zu fertigen - ohne den bewährten Arbeitsablauf zu beeinträchtigen. Ein digitales Upgrade für die medizinische Handwerkskunst.

“Die zentrale Erkenntnis aus diesem Anwendungsfall ist, dass es bei der Additiven Fertigung im medizinischen Bereich nicht nur um das Endprodukt gehen muss. Manchmal ist es sogar sinnvoller, den Orthopädietechniker in seiner herkömmlichen Art der Fertigung zu unterstützen - durch die Kombination von ausgefeilter Software und physischen Werkzeugen.”

Design als Engpass

Bevor ein individueller Schuhleisten gedruckt werden kann, muss das entsprechende 3D-Modell erstellt werden. Hierfür kann klassische CAD-Software verwendet werden. Allerdings fehlt orthopädischen Schuhherstellern nicht nur das nötige Design-Know-how, sondern auch der Zugang zu geeigneter Software. Gängige CAD-Software ist nämlich kostspielig und äußerst komplex in der Bedienung.

“Für mich als Orthopädietechniker möchte ich mich auf die medizinischen Aspekte meiner Arbeit konzentrieren können. Die Konstruktion von 3D-Modelldaten in klassischen CAD-Programmen gehört nicht dazu. Um die 3D-Drucktechnologie sinnvoll für meine Arbeit nutzen zu können, brauche ich eine Software, die mir die eigentliche Konstruktion abnimmt und mich intuitiv durch den Konfigurationsprozess führt”

PROTIQ bietet auch für dieses Problem eine Lösung: Ein kostenloses Konfigurationsmodul auf der PROTIQ-Website, mit dem orthopädische Schuhhersteller in wenigen Minuten individuelle Schuhleisten designen können. Diese Implementierung basiert natürlich auf unserer Software paramate. Der Workflow von paramate ist so konzipiert, dass er sich nahtlos in die gängigen Prozesse der orthopädischen Schuhfertigung integriert. Basierend auf 3D-Scandaten und manuellen Messungen der Patientenfüße orientiert sich die Konfiguration eng an der bewährten Schiene der manuellen Leistengestaltung. Die Handhabung ist so einfach, dass weder die Qualifikation eines CAD-Konstrukteurs noch AM-konforme Konstruktionskenntnisse erforderlich sind. Damit sind Orthopädietechniker in der Lage, Schuhleisten komplett eigenständig zu konstruieren.

“Wir halten immer nach neuen Anwendungsbereichen für die 3D-Drucktechnologie Ausschau. Das Drucken von orthopädischen Schuhleisten bietet einen enormen Zeitvorteil. Aber wir können das volle Potenzial nur erschließen, wenn wir auch einen intuitiven Designprozess ermöglichen. Und hier kommt unser Technologiepartner trinckle ins Spiel.”

Der Konfigurator - Wie er im Detail funktioniert

Der Schuhleistenkonfigurator wurde in Zusammenarbeit mit erfahrenen Orthopädietechnikern entwickelt, um allen Anforderungen der Schuhleistenherstellung gerecht zu werden. Von der Idee bis zum fertigen Konfigurator haben wir immer gemeinsam getestet und entwickelt, um das bestmögliche Tool zu realisieren.

1. Konfiguration starten: Im ersten Schritt des Leistenkonfigurators kann der Benutzer wählen, ob er ein neues Leistenprojekt starten oder ein gespeichertes Projekt öffnen möchte.
   
2. Daten hochladen und Einlagekontur definieren: Im zweiten Schritt des Leistenkonfigurators können Benutzer ihre Fußscans hochladen und auf Basis dieser den Umriss des Leistens gestalten.
   
3. Werkzeugkasten für die Feinanpassung: Die Toolbox des Leistenkonfigurators bietet vielfältige Möglichkeiten, die Schuhleisten ganz nach Wunsch zu modellieren. Von der Einstellung der Zehen- und Fersenteilung bis zum Hinzufügen individueller Verformungen ist alles enthalten, was Sie für einen passgenauen Leisten benötigt wird.
   
4. Zusätzliche Anpassungsoptionen: Im vierten Schritt des Leistenkonfigurators können Beinverlängerungen und Pelotten hinzugefügt werden. Beide Anpassungen sind optional und können individuell für den linken und rechten Fuß eingestellt werden.
   
5. Konfiguration beenden: Im letzten Schritt des Leistenkonfigurators kann der Kunde wählen, wie sein Schuhleisten geteilt werden soll. Kunden können wählen zwischen: Fersenschnitt, 2-teilig, 3-teilig und Stufenschnitt.
   

PROTIQ & trinckle - Eine fortlaufende Entwicklungspartnerschaft

PROTIQ ist daran interessiert, für diese erste Anwendungsversion Feedback aus dem Markt zu gewinnen. Die Softwarelösung soll nun in Zusammenarbeit mit der Community der Orthopädieschuhmacher kontinuierlich weiterentwickelt werden. Mit jeder neuen Iteration wollen wir in Zukunft eine noch bessere Lösung entwickeln.

Die Potenziale der Additiven Fertigung werden mit neuen Ansätzen im automatisierbaren Design kombiniert; das öffnet neue Türen für neuartige Anwendungen im Bereich der Orthopädietechnik. Unsere cloud-basierte Software paramate ist dabei das entscheidende Element, um einen ehemals sehr kostenintensiven manuellen Prozess in eine skalierbare Serienanwendung zu transformieren.

“Wir sind nun in der Lage, unseren Kunden eine einfache und intuitive Möglichkeit zu bieten, ihren individuellen Schuhleisten online zu designen - mühelos, schnell und in der zu erwartenden hohen Qualität. Das verdanken wir der Softwarelösung von trinckle, unserem bewährten Partner aus Berlin.”

Photography:
© PROTIQ GmbH