PSYONIC's agile Fertigung: Bionische Hände bezahlbar und zugänglich machen

„Einer der Gründe, warum wir unsere Hand viel zugänglicher machen konnten – die Erweiterung des Zugangs von nur 10 % der Patienten auf 75 % – war, dass wir die Produktionskosten für unsere Hände drastisch senken konnten. Und eine der großen Komponenten davon war 3D-Druck.“
— Dr. Aadeel Akhtar, Gründer und CEO, PSYONIC

Als PSYONIC die Ability Hand vorstellte, war das Ziel nicht einfach, einen schnelleren oder leistungsfähigeren bionischen Arm zu bauen – sondern einen, den sich mehr Menschen tatsächlich leisten und zugänglich machen können. Diese Ambition kam mit harten Constraints: Haltbarkeit, geringes Gewicht, feine Toleranzen und strenge Kostenziele getrieben durch Versicherungs- und Medicare-Abdeckung. In nur wenigen Jahren – und mit Hilfe modernster Tools wie Formlabs 3D-Druckern – hat PSYONIC echte Fortschritte in Richtung dieses Ziels gemacht.

Seit wir zuletzt 2022 mit PSYONIC sprachen, sind sie von einem Sieben-Personen-Team in Illinois auf über 50 in San Diego gewachsen, haben die In-House-Fertigung um mehr als 5x skaliert, Partnerschaften aufgebaut und Features zur Ability Hand hinzugefügt – der schnellsten bionischen Hand am Markt.

Dieses Wachstum wurde durch ein agiles Produktionsmodell ermöglicht, das auf schneller Iteration, vertikaler Integration und flexiblem Tooling basiert. In-House-3D-Druck erlaubte PSYONIC, schnell zwischen Prototyping, Tooling und Endverbrauchproduktion zu wechseln – bei niedrigen Kosten und hoher Qualität.

„3D-Druck hat unser gesamtes Unternehmen erst ermöglicht und war kritisch für unsere Gründung. Wir haben über neun Generationen der Ability Hand durchlaufen, und sie waren alle in verschiedenen Formen des 3D-Drucks – einschließlich der ersten vier oder fünf, die vollständig 3D-gedruckt waren. Das senkte die Eintrittsbarriere für uns.“
— Dr. Aadeel Akhtar, Gründer und CEO, PSYONIC

PSYONICs Ability Hand ist eine leichte, langlebige bionische Hand und die erste, die taktiles Feedback bietet. Aktuell wird sie von über 250 Menschen sowie Robotern bei mehr als 50 der Top-Industrierobotik-Unternehmen eingesetzt – einschließlich NASA, Meta, Google, Amazon und Hexagon. Die Ability Hand ist für Patienten zugänglich und wird von Medicare abgedeckt. In-House-3D-Druck ist Teil von PSYONICs vertikaler Integration und senkt Kosten, was die Ability Hand erschwinglicher macht und schnellere Iterationen erlaubt.

Dale DiMassi, Creative Marketing Manager bei PSYONIC, demonstriert taktiles Feedback mit einer speziell gefertigten transparenten Ability Hand.

Die Handflächen der transparenten Hand sind in BioMed Durable Resin 3D-gedruckt, LEDs zeigen das Finger-Feedback, das als Vibrationen an den Nutzer übertragen wird.

PSYONIC arbeitet mit mehr als 50 Top-Robotik-Unternehmen zusammen, darunter NASA, Meta, Google, Amazon und Hexagon.

Feedback von menschlichen Ability-Hand-Nutzern treibt auch Robotik-Anwendungen an – und befeuert Innovation.

Haltbarkeit, Kosten und Gewicht sind entscheidend bei der Materialwahl für die Hand. Akhtar sagt: „Wir prototypen ständig schnell und testen alle möglichen Materialien – von 3D-gedruckten Materialien über Composites bis zu verschiedenen Silikonen – und prüfen Reißfestigkeit, Sprödigkeit, Schlagfestigkeit. Aber auch: Wie zugänglich ist es? Können wir viele davon zu Kosten bauen, die niedrig genug sind, damit Medicare es noch abdeckt?“

Gewicht ist wichtig; die Ability Hand muss leichter sein als eine menschliche Hand (ca. 520 g). Akhtar: „Sobald man sie auf einen Socket setzt, in den man den Arm steckt, kann sie sich fast doppelt so schwer anfühlen. Wir wollen sicherstellen, dass wir unseren Nutzern die Performance geben, die sie brauchen.“ Teilweise dank leichter 3D-gedruckter Materialien wiegt die Ability Hand nur 490 g.

Kosten sind der Schlüssel zur Zugänglichkeit. PSYONIC hat den Zugang von nur 10 % der Versicherten auf 75 % der Versicherten ausgeweitet, indem Kosten niedrig gehalten wurden. Kosteneffizienz kommt von agiler In-House-Fertigung und sorgfältiger Materialauswahl.

Haltbarkeit sichert die Langlebigkeit der Ability Hand – wichtig für Medicare-Abdeckung und Schutz der Technologie für taktile Sensitivität und Feedback.

„Einkäufe tragen oder Sandsäcke schleppen – die Hand gibt nicht nach oder ermüdet. Sie trägt das Gewicht bequem und hält stand. Ich habe auch Demonstrationen gemacht, die die Hand an ihre Grenzen bringen: Baseball gespielt, Bretter durchschlagen, Karate-Demos und Gewichtheben – ich hob eine 90-Pfund-Kettlebell mit der Hand. Da gibt es die ganze Bandbreite vom Alltäglichen (Einkäufe tragen) bis zum Extremen, wo man die Grenzen der Hand wirklich austestet.“
— Dale DiMassi, Creative Marketing Manager, PSYONIC

Austin zeigt Prototypen in verschiedenen Formlabs SLA-Materialien. Von links nach rechts: Tough 1500 Resin, Rigid 10K Resin, Tough 1500 Resin, BioMed Durable Resin.

„Die Nutzung von Formlabs-Materialien war wirklich kritisch für uns, um schnell auf den verschiedenen internen Komponenten der Hand zu iterieren – besonders als wir mit FDM starteten und die feinen Toleranzen nicht hinbekamen, die wir brauchten, um wirklich kleine Zahnräder und Motoren in einem kompakten Raum zusammenzubauen.“
— Dr. Aadeel Akhtar, Gründer und CEO, PSYONIC

Resins einschließlich Tough 1500 Resin, Tough 2000 Resin, BioMed Durable Resin und Rigid 10K Resin ermöglichen PSYONIC, Formen und interne Komponenten zu entwickeln, die schlagfest oder hitzebeständig sind. „Die Hände, mit denen wir brennende Bretter zerschlagen und Armwrestling gemacht haben, hatten alle Formlabs-gedruckte Komponenten drin – und das war wirklich ein Beweis für die Stärke der Materialien und was wir damit machen können“, sagt Akhtar.

PSYONIC hat die Ability Hand immer In-House gefertigt – das hat sich mit dem Wachstum nicht geändert, wohl aber wie Fertigung aussieht.

Anfang 2025 fertigte PSYONIC ca. 20 Hände pro Monat. Acht Monate später hatten sie die Produktion verfünffacht – und die Produktion wächst weiter, während PSYONIC strebt, Ability Hands an die 10 Millionen Menschen zu liefern, denen weltweit Hände fehlen, sowie die wachsende Nachfrage nach Händen für Robotik zu bedienen.

PSYONICs San Diego Fertigungsfläche bietet Raum für weiteres Wachstum.

Um Kosten niedrig zu halten, gibt es eine ständige Neubewertung, welche Teile ausgelagert und welche In-House gefertigt werden. Einige Formen, die ursprünglich 3D-gedruckt waren, wurden später ausgelagert und aus Acryl bearbeitet. Doch der Vorteil agiler In-House-Produktion bedeutet, dass Designänderungen an Teilen oder Vendor-Probleme die Produktion nicht beeinträchtigen.

Montagevorrichtungen (Jigs), wie unten in Tough 1500 Resin abgebildet, werden 3D-gedruckt – Austin druckt Jigs neu, sobald neue benötigt werden. Die Fähigkeit, Fertigungshilfsmittel 3D-zudrucken, strafft die Produktion und verkürzt Timelines im Vergleich zu Outsourcing. Zudem können Änderungen durch neue Versionen oder Workflows einfach durch Drucken umgesetzt werden, statt auf ausgelagerte Teile zu warten.

Jigs werden auf Form 4 in Tough 1500 Resin 3D-gedruckt – ein Material mit Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit vergleichbar mit Polypropylen (PP).

Zusätzlich zur Iteration und Skalierung der Produktion zugänglicher Hände arbeitet PSYONIC rasant an der nächsten Generation bionischer Gliedmaßen – einschließlich Handgelenke, Ellenbogen, Knie, Knöchel – plus implantierte Elektroden und Osteo-Integration, die feinere Kontrolle und Sensation ermöglichen werden.

Akhtar sagt: „Wir werden eine neue Generation bionischer Gliedmaßen freischalten, die direkt durch Ihre Gedanken gesteuert werden. Die Fortschritte, die wir auf der menschlichen Seite machen, können Robotern beibringen, Dinge besser zu machen – es ist eine symbiotische Beziehung zwischen beiden.“

Formlabs 3D-Drucker entdecken oder Vertrieb kontaktieren, um mehr zu erfahren, oder kostenloses Musterteil anfordern, um Formlabs-Materialien selbst zu evaluieren.

Zusätzlich zur Machung der Ability Hand zur zugänglichsten Hand am Markt hat PSYONIC den Ability Fund gegründet, der über das Range of Motion Project Gliedmaßen und klinische Dienstleistungen an Menschen mit Gliedmaßenunterschied spendet. Erfahren Sie mehr über den Ability Fund hier.