PSYONICのアジャイル製造：バイオニックハンドを低コストかつアクセス可能に

「私たちのハンドをより多くの人が利用できるようになった理由の一つ、つまりアクセスを患者の10%から75%に拡大できたのは、ハンドの製造コストを劇的に下げられたからです。その大きな要因の一つが3Dプリントでした。」

Dr. Aadeel Akhtar、創業者兼CEO、PSYONIC

PSYONICがAbility Handを発表したとき、目標は単により速く、より高性能なバイオニック義手を作ることではなく、より多くの人が実際に購入し、アクセスできるものを作ることでした。その野心には厳しい制約が伴いました：耐久性、低重量、精密な公差、保険とメディケア（公的医療保険）の補償基準に基づく厳しいコスト目標。わずか数年で、Formlabs 3Dプリンターのような最先端ツールの助けを借りて、PSYONICはその目標に向けて着実な進歩を遂げました。

2022年に最後にPSYONICと話をして以来、彼らはイリノイ州の7人チームからサンディエゴの50人超のチームへ成長し、社内製造を5倍以上に拡大し、パートナーシップを構築し、市場最速のバイオニックハンドであるAbility Handに機能を追加してきました。

この成長を支えたのは、迅速な反復、垂直統合、柔軟なツーリングを核としたアジャイル生産モデルです。社内3Dプリントにより、PSYONICはプロトタイピング、ツーリング、エンドユース生産間を素早く移行しながら、低コストと高品質を両立させています。

「3Dプリントが私たちの会社成立を可能にし、創業期に不可欠でした。Ability Handはこれまで9世代以上を経てきましたが、最初の4〜5世代はさまざまな形で完全に3Dプリントされていました。それで参入障壁が下がったのです。」

Dr. Aadeel Akhtar、創業者兼CEO、PSYONIC

PSYONICのAbility Handは、触覚フィードバックを提供する世界初の軽量・耐久性に優れたバイオニックハンドです。現在、250人以上の患者に加え、NASA、Meta、Google、Amazon、Hexagonを含む50社以上のトップ産業用ロボティクス企業のロボットで使用されています。Ability Handは患者にとってアクセスしやすく、メディケアの対象となっています。社内3DプリントはPSYONICの垂直統合の一環で、コストを下げ、Ability Handをより手頃にしながら、より速い反復を可能にしています。

PSYONICのクリエイティブマーケティングマネージャー、Dale DiMassi氏が、特別に製作されたクリアなAbility Handで触覚フィードバックをデモしています。

クリアハンドの掌部分はBioMed Durableレジンで3Dプリントされ、LEDが指のフィードバックを示し、振動としてユーザーに伝達されます。

PSYONICはNASA、Meta、Google、Amazon、Hexagonを含む50社以上のトップロボティクス企業と協業しています。

人間のAbility Handユーザーからのフィードバックがロボティクス応用をも推進し、イノベーションを加速させています。

耐久性、コスト、重量はハンドの材料選定における鍵です。Akhtar氏は「常に迅速にプロトタイピングし、3Dプリント材料からコンポジット、様々なシリコーンまであらゆる材料を試し、引き裂き強度、脆さ、衝撃耐性などをチェックしています。しかし同時に、『アクセスしやすいか？ メディケアがカバーできるほど低コストで大量生産できるか？』も問い続けています。」と語ります。

重量は重要です。Ability Handは人間の手（約520g）より軽くなければなりません。Akhtar氏は「ソケットに装着すると、ほぼ2倍の重さに感じられます。ユーザーが必要とする性能を提供できるよう、軽量化に努めています。」3Dプリント材料の軽量性も寄与し、Ability Handはわずか490gに抑えられています。

コストはアクセシビリティの鍵です。PSYONICは、コストを抑えることで、保険加入者のわずか10%から75%へとアクセスを拡大しました。コスト効率は、アジャイルな社内製造と慎重な材料選定から生まれます。

耐久性は、Ability Handの長寿命を保証します。これはメディケア補償と、触覚フィードバックを提供するために必要な技術を守る上で重要です。

「買い物袋やサンドバッグを運んでも、ハンドはへたらず疲れません。快適にその重さを支え、持ちこたえます。限界まで酷使するデモも行ってきました。野球をしたり、板を突き破ったり、空手デモやウェイトリフティングをしたり——私はハンドで90ポンド（約41kg）のケトルベルを持ち上げました。日常の買い物から極限まで、ハンドが何ができるかの幅広さを示しています。」

- Dale DiMassi、クリエイティブマーケティングマネージャー、PSYONIC

Austin氏が様々なFormlabs SLA材料のプロトタイプを示しています。左からTough 1500レジン、Rigid 10Kレジン、Tough 1500レジン、BioMed Durableレジン。

「Formlabs材料の使用は、ハンドのさまざまな内部コンポーネントを迅速に反復開発する上で極めて重要でした。特にFDMから始めた際、非常に小さなギアとモーターをコンパクトな空間に組み込むために必要な精密な公差が得られませんでした。」

Dr. Aadeel Akhtar、創業者兼CEO、PSYONIC

Tough 1500レジン、Tough 2000レジン、BioMed Durableレジン、Rigid 10Kレジンなどのレジンにより、PSYONICは衝撃耐性や耐熱性を持つ金型と内部コンポーネントを開発できました。「板を燃やして割るデモや腕相撲デモを行ったハンドのすべてにFormlabsプリントコンポーネントが内蔵されており、材料の強さと私たちがそれによって何ができるかの証左となりました。」とAkhtar氏は語ります。

PSYONICは常にAbility Handを社内製造してきましたが、成長に伴いその様相は変わりました。

2025年初頭、PSYONICは月産約20台でした。8か月後には生産を5倍に増やし、さらに増産を続けています。世界中で手を失った1,000万人にAbility Handを届け、ロボティクス向けハンドの需要増にも対応すべく努めています。

PSYONICのサンディエゴ製造フロアには、更なる成長のためのスペースがあります。

コストを抑えるため、どのパーツを外部委託し、どのパーツを社内生産するかを常に再評価しています。もともと3Dプリントだった一部の金型は、後に外部委託でアクリル切削に切り替えられました。しかし、社内でのアジャイル生産のメリットは、パーツの設計変更やベンダー問題が生産に影響しないことです。

組立用治具（下図のTough 1500レジン製など）は3Dプリントされ、Austin氏が必要に応じて再プリントしています。製造治具を3Dプリントできることで、生産が合理化され、外部委託に比べてリードタイムが短縮されます。さらに、新バージョンやワークフロー変更による修正も、外部発注を待つ代わりにプリントで即座に実装できます。

治具はForm 4でTough 1500レジンで3Dプリントされています。この材料は、ポリプロピレン（PP）に匹敵する強度、剛性、タフネスを備えています。

アクセス可能なハンドの反復とスケーリングに加え、PSYONICは次世代バイオニック四肢（手首、肘、膝、足首）に加え、埋め込み型電極と骨統合（オッセオインテグレーション）の開発を急いでいます。これらはより細かな制御と感覚を可能にします。

Akhtar氏は「思考で直接制御される新世代のバイオニック四肢を解き放ちます。人間側での進歩がロボットに物事をより良くやる方法を教えることにもなります——これは両者の共生関係です。」と語ります。

Formlabs 3Dプリンターを探索するか、セールスにお問い合わせください。または、無料サンプルパーツを請求してFormlabs材料をご自身で評価してください。

市場で最もアクセスしやすいハンドを作ることに加え、PSYONICはAbility Fundを設立し、Range of Motion Projectを通じて、手足に障害を持つ人々に義肢と臨床サービスを寄贈しています。Ability Fundについて詳しくはこちら。