Unlimited Tomorrow が Siemens および AWS と連携して義肢のコストを 90% 削減

子ども用の義肢 1 本の価格は、子どもの成長により12～14 か月で使えなくなるにもかかわらず、数万 USD になることがあります。しかし、Unlimited Tomorrow は製造プロセスに革命を起こし、義肢のコストを大幅に削減しました。Unlimited Tomorrow は、3D スキャンを 3D プリンティング用の設計に変換するソフトウェアを使用して、高機能でパーソナライズされた義肢を製作します。また、Amazon Web Services (AWS) を活用した Siemens アプリケーションの力を借りて、同社は製造プロセスをさらに合理化しました。これにより、最近ではウクライナ戦争の被害者を含む世界中の子どもと大人の両方が義肢をより容易に入手できるようになりました。

Unlimited Tomorrow の創業者である Easton LaChappelle 氏は、10 代の頃、科学プロジェクトのためにロボット義肢を製作しました。2013 年、同氏は義肢を装着した少女と出会い、この少女の両親と話す中で、成長によりすぐに使えなくなる義肢に 80,000 USD もの高額な費用がかかることを知りました。

このことががきっかけとなり、LaChappelle 氏は会社を設立しました。同氏のビジョンは、高品質で低コストのバイオニック義肢を、必要とするあらゆる人が簡単に入手できるようにすることにより、上肢に障害を持つ個人をサポートすることです。今日、Unlimited Tomorrow は、ソケットから指先までパーソナライズされた高機能筋電義肢である TrueLimb を製造しています。通気性があり快適なソケットには、直感的で正確なコントロールを可能にする 30 個以上のセンサーが並んでいます。

「あらゆる TrueLimb は、形状、サイズ、肌の色に合わせてパーソナライズされています」と LaChappelle 氏は述べています。「TrueLimb の指の爪にペイントすることもできます」。

フィッティングと設計プロセスの一環として、Unlimited Tomorrow は、アプリケーションとカスタムソフトウェアを介して 3D スキャンを使用しています。このアプリケーションは各患者の写真と測定値を収集し、それを使用して固有の顧客 ID を作成します。データが収集されると、Unlimited Tomorrow はソケットをデジタル設計し、3D プリンティングを使用してソケットとカスタマイズされた義肢を製作します。

しかし、3D スキャンからソケットの 3D モデルを作成するのは難しい場合があります。同社はこの課題に対処するためにさまざまなコンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアオプションを試しましたが、それらのソリューションは出力に必要な詳細度と複雑さに対応できませんでした。そこで、Unlimited Tomorrow は AWS パートナーである Siemens と連携しました。同社の専門知識とソフトウェアは、デジタルワークフローの作成に役立ちました。 

クレジット: Unlimited Tomorrow

Unlimited Tomorrow は、製品エンジニアリングのための NX™ ソフトウェアと製品ライフサイクル管理 (PLM) のための Teamcenter® X ソフトウェアを含む、Siemens の Xcelerator ポートフォリオを利用しています。これらのアプリケーションを組み合わせることで、Unlimited Tomorrow が製品の仮想表現 (デジタルツインとも呼ばれます) を構築および管理するのが容易になります。その結果、3D スキャンから、3D プリンティングに使用できる設計を生成して管理するソリューションが生まれました。 

「NX テクノロジーにより、クライアントから受け取ったスキャンデータを処理して、独自の義肢を作成できるようになりました」と Unlimited Tomorrow の Mechanical Design Engineer である Matthew Landolfa 氏は述べています。

CAD と PLM の統合は、デジタルツインの成功に不可欠です。Teamcenter X は、ソースにかかわらず、複数の CAD アプリケーションへの統合を提供します。Unlimited Tomorrow では、これには Siemens NX に加えて、他の 3D CAD ソフトウェアが含まれます。その結果、単一の統合アセンブリが実現します。

「Siemens NX と Teamcenter X を利用して、それらの 3D スキャンをソケットに変換します」と LaChappelle 氏は述べています。「各義肢とソケットのセットは、ぴったりとフィットし、患者の反対側の手足のサイズに合うように独自に作られています」。

複雑な 3D CAD ファイルを保存および処理するために、ワークフローでは Amazon FSx for Windows File Server を利用し、Amazon AppStream 2.0 は NX と Teamcenter X の両方のアプリケーションの高性能ストリーミングを提供します。Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) はコンピューティングリソースのソースであり、Elastic Load Balancing は Teamcenter X が一貫した高可用性を実現するのに役立っています。

LaChappelle 氏は、AWS と Siemens がすべての取り組みを可能にし、サポートしてくれると信じています。「AWS と Siemens がもたらしてくれる最大の付加価値は、AWS バックエンドデータベースを当社のモバイルアプリに簡単に統合して、非常に簡単にデータを操作できるということです」。

デジタルワークフローを導入することで、Unlimited Tomorrow は生産効率を高めることができるだけでなく、従来の義肢のほんの一部、すなわち、わずか 10 分の 1 の価格で義肢を作成できるようになります。これにより、子どもたちは成長に合わせて新しい義肢を装着できるようになります。顧客が成長して義肢を使わなくなった場合は、リサイクルのために Unlimited Tomorrow に返送すると、再測定を受けて新しい義肢を作ってもらうことができます。この義肢は数週間で届きます。

2022 年にウクライナで戦争が勃発したとき、LaChappelle 氏は、負傷者の多くが手足を失っている様子を目の当たりにしました。これを受けて、Unlimited Tomorrow の慈善部門である Unlimited Tomorrow Global Initiative は、無償で義肢を製作して被害者に発送するための資金集めを開始しました。Siemens と、テクノロジーおよび起業家精神が世界の最大の課題を解決できると信じるイノベーション企業である Singularity Group は、現地での取り組みをサポートしています。

LaChappelle 氏は次のように述べています。「ウクライナは戦争で荒廃してしまい、インフラがほとんどありません。しかし、当社は独自のバイオニック義肢を非常に効率的にスキャン、装着、配送できるため、被災地で手足を失った人々を迅速にサポートできます」。

Unlimited Tomorrow の未来は、まさに無限 (unlimited) に見えます。LaChappelle 氏のビジョンは、人間拡張テクノロジーのリーダーとなり、不可能と思われていたことを解決することです。これらの製品は、ウェアラブルから外骨格まで多岐にわたります。

Unlimited Tomorrow は、筋肉モデリングを含むより多様な一連の製品の作成をサポートするために、機械学習 (ML)、仮想現実 (VR)、AI にも注力しています。「将来その価値を実際に活用できるよう、今日、データを適切に調整できることに、大きな高揚感を覚えています」と LaChappelle 氏は述べています。