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Le Digital Twin révolutionne le secteur des prothèses

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Easton LaChapelle photographié ici alors qu'il était adolescent avec l'un de ses premiers bras robotiques. Aujourd'hui, à 26 ans, il est le PDG et fondateur d'Unlimited Tomorrow, fabricant du bras prothétique TrueLimb.

Tenir une tasse en toute confiance et facilité : pour les personnes amputées utilisant des prothèses traditionnelles, c'est une tâche difficile. Ce n'est pas le cas pour les personnes qui possèdent un bras bionique TrueLimb d'Unlimited Tomorrow. Éléments du Accélérateur Siemens portefeuille comme NX et le Digital Twin aident les ingénieurs de l'entreprise à créer des prothèses abordables et de haute qualité qui permettent aux utilisateurs de tenir des bonnets et bien plus encore.

Easton LaChapelle a commencé sa carrière d'inventeur en tant qu'adolescent bricoleur, qui a fini par fabriquer un bras robotique à partir d'objets qui traînaient dans la maison. Son travail s'est orienté lorsqu'il a rencontré, lors d'une expo-sciences, une jeune fille qui avait une prothèse de bras conventionnelle, qui peut facilement coûter environ 80 000 dollars, peser environ 4 livres et prendre jusqu'à un an à fabriquer. Aujourd'hui âgé de 26 ans, LaChapelle est le PDG et fondateur d'Unlimited Tomorrow. Basée à Rhinebeck, dans l'État de New York, la start-up a pour mission de fabriquer des prothèses abordables, légères et de haute qualité pour les enfants et les adultes. Unlimited Tomorrow fait le travail avec un logiciel dans le Accélérateur Siemens portefeuille, comme la solution logicielle CAD/CAM/CAE NX.

Personnalisation à l'aide d'un logiciel puissant

Le modèle commercial d'Unlimited Tomorrow se concentre sur les soins à distance, ce qui signifie qu'une prothèse peut être commandée dans le confort de son foyer. Le processus commence par un scan 3D : Unlimited Tomorrow envoie à ses clients une application de numérisation qui peut être installée sur un appareil mobile. Un membre de la famille ou un ami scanne ensuite le membre résiduel de la personne. Au cours du processus de commande, la personne sélectionne également la couleur de la prothèse afin qu'elle s'intègre bien ; 450 tons de peau sont disponibles.

Les images du scan sont ensuite envoyées à l'entreprise, et les ingénieurs les introduisent dans Studio de modèles de produits NX. La partie la plus difficile du processus de création d'une prothèse peut ainsi commencer : la conception et la fabrication d'une douille personnalisée. « L'alvéole est la partie qui s'adapte au membre de la personne », précise LaChapelle. « NX Product Template Studio est parfait pour affiner toutes les petites variables afin de garantir un ajustement parfait. » Il est très important de garantir le confort général et de décider où placer les capteurs exclusifs qui permettent à l'utilisateur d'effectuer des mouvements de la main, tels que ceux nécessaires pour tenir une tasse. Cette fonctionnalité distingue les prothèses d'Unlimited Tomorrow des appareils traditionnels semblables à des griffes.

De meilleurs résultats d'impression 3D

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Capture d'écran de NX Product Template Studio : Le logiciel facilite la conception de douilles confortables à porter et garantissant un haut niveau de contrôle.

Les prothèses virtuelles sont ensuite mises en forme sur une imprimante 3D couleur HP Jet Fusion 580. Fabrication additive NX fait partie intégrante de cette solution car elle est étroitement connectée aux imprimantes HP. « Le NX offre une sortie beaucoup plus fluide à partir du HP 580 », déclare Matt Landolfa, ingénieur en chef en conception mécanique chez Unlimited Tomorrow. « Avec notre ancien logiciel, vous pouviez voir les facettes de l'impression 3D, ce n'était pas le cas avec NX. Sa géométrie précise offre une finition beaucoup plus réaliste. » Le logiciel contribue directement à la sensation naturelle et à l'esthétique de la surface de TrueLimb. LaChapelle et son équipe sont naturellement fiers des prothèses qu'ils fabriquent. Jusqu'à présent, l'accent a été mis sur les membres supérieurs, et leurs innovations ont bouleversé le marché des prothèses de bras, notamment avec un prix de 8 000 dollars, un poids d'un peu plus d'une livre et un délai de livraison de quelques semaines à peine. C'est bien loin des appareils classiques lourds, extrêmement coûteux et dont le temps de fabrication est long.

Prochaine étape : développer la production

Les employés d'Unlimited Tomorrow ne se reposent pas sur leurs lauriers. Ils ont l'intention de se développer considérablement et d'étendre leur offre pour inclure des prothèses pour les membres inférieurs. Ce faisant, ils seront en mesure d'atteindre encore plus de personnes amputées, dont environ 50 millions dans le monde, dont 5 % seulement ont accès à des appareils. Un autre objectif est de proposer des systèmes exosquelettiques. Pour la croissance prévue à venir, Unlimited Tomorrow explore d'autres éléments du portefeuille NX.

L'un est Teamcenter pour gérer les processus de conception-production. Pour étendre les applications additives, les experts Siemens du Additive Manufacturing Experience Center (AMEC) d'Erlangen appliquent la chaîne de processus holistique de bout en bout de Siemens à de multiples modalités de fabrication additive industrielle (AM). Ils utilisent également, entre autres machines, une machine Multi Jet Fusion de HP, utilisant Simulation de l'usine Tecnomatix pour simuler des scénarios de fabrication et développer des usines de fabrication additive automatisées à l'épreuve du temps.

Unlimited Tomorrow étudie également actuellement les possibilités d'imbrication automatique disponibles avec Préparation du NX Build pour remplir efficacement le plateau de construction du HP 580. Enfin, la société est en pourparlers avec Siemens sur l'utilisation de la simulation d'usine Tecnomatix pour effectuer des analyses hypothétiques afin de planifier la croissance et d'étendre ses activités.

Grâce à ces solutions logicielles et à d'autres solutions logicielles de Siemens, Unlimited Tomorrow occupe une position clé pour commercialiser davantage de prothèses dans le monde. Le plus étonnant, c'est que tout a commencé parce qu'un adolescent a fait preuve d'un talent pour le bricolage. Cela pourrait être une leçon pour les parents : si vos enfants sont doués pour la technologie, laissez-les explorer !

octobre 2021

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Demain, illimité

Demain, illimitéa pour mission de fournir aux personnes amputées un modèle évolutif intuitif leur permettant de créer des appareils personnalisés du début à la fin. L'entreprise conçoit et produit des membres artificiels appelés TrueLimb®. Easton LaChapelle est le PDG et fondateur de la start-up dont le siège social est situé à Rhinebeck, dans l'État de New York.