Kleine Serie, große Wirkung: Mindsailors optimiert ein EEG-Headset mit Multi Jet Fusion

Als bewährte Designagentur ist Mindsailors sehr versiert darin, ein Projekt vom Bildschirm in die Realität zu bringen. Was als Zwei-Personen-Team begann, ist heute ein vielseitiges Team, das über ein breites Spektrum an Fähigkeiten verfügt, von Industriedesign bis hin zu Technik und Elektronik. Ihre Kunden verlangen nach einer zentralen Anlaufstelle, in der sie Ideen austauschen und während des gesamten Entwicklungsprozesses so lange wie möglich zusammenarbeiten können.

Heute bietet das Team genau das an und hilft seinen Kunden bei allem, vom Design bis zur Prüfung und Zertifizierung, einschließlich medizinischer Geräte wie dem NeuroPlay-Headset: ein EEG-Biofeedback-Sensor zur Überwachung neurologischer Aktivitäten. Mindsailors hat zwar viel Erfahrung im Medtech -Bereich, aber dieses besondere Projekt erforderte einen einzigartigen Ansatz, um einzigartige Herausforderungen zu bewältigen.

"Wir wussten von Anfang an, dass es in einer kleinen Serie hergestellt werden sollte", sagt Mikołaj Wiewióra, Senior Designer bei Mindsailors. "Wir wussten, dass wir zunächst die Technologie erforschen mussten, die wir verwenden würden, da Spritzguss und andere industrielle Techniken einfach nicht wirtschaftlich wären.

Eine zweite Herausforderung bestand in der Gestaltung selbst. Nachdem NeuroPlay bereits mit einem Forschungsinstitut zusammengearbeitet hatte, um die Elektronik des Headsets und ein rudimentäres Modell zu entwickeln, wandte sich das Unternehmen an Mindsailors mit einem Entwurf in der Hand. Es funktionierte, aber es gab noch viel Raum für Verbesserungen.

"Er war nicht sehr benutzerfreundlich: schwer zu tragen, steif und unbequem. Das ist schwer zu vermeiden, weil die Elektroden einen guten Kontakt zum Kopf des Patienten haben müssen, aber wir haben unser Bestes getan, um das zu minimieren."

Mikołaj und sein Team begannen den Prozess mit der Erforschung der vier Schlüsselfaktoren:

• Eignung für Kleinserienproduktion
• Patientensicherheit und Einhaltung der Zytotoxizitätsbescheinigungen
• Gewährleistung von Flexibilität, Anpassungsfähigkeit und Komfort
• Und sie muss stark genug sein, um empfindliche Elektronik zu schützen.

Um sich auf das endgültige Modell zu einigen, schlug das Mindsailors-Team fünf Lösungen vor, bevor das Projekt wirklich vorankam. Dabei wurden Kosten, Zeit, Vor- und Nachteile berücksichtigt, so dass die beiden Parteien eine fundierte Entscheidung treffen konnten.

"Ich denke, die beste Methode ist, verschiedene Szenarien vorzuschlagen, von denen jedes eine gültige Lösung darstellt, die zu einem besseren Produkt führt als das, was sie vorher hatten. Ein Szenario war ein vollständig spritzgegossenes Teil, das sehr fortschrittlich, aber auch am teuersten und zeitaufwändigsten sein würde. Ein weiteres Projekt war eine leichte, durch 3D-Druck ermöglichte Neugestaltung des Kopfbandes mit einem kleinen Eingriff in die Elektronik und die Elektroden. Unser endgültiges Modell bietet ein perfektes Gleichgewicht zwischen diesen beiden Aspekten. Darauf haben wir gedrängt, und wir haben uns in der Mitte getroffen", erinnert sich Mikołaj.

"Am Ende waren die Antworten recht eindeutig. Wir fanden einen Hersteller, der hochleitfähige, aber weiche und trockene Elektroden lieferte, was unser heiliger Gral der Elektroden war, weil wir damit ein komfortableres Gerät herstellen konnten. Aber bei der Wahl der Technologie für das Gehäuse ging es vor allem um die Einhaltung von Normen und Materialien - in diesem Fall passten die Materialien perfekt zu HP Multi Jet Fusion."

Neben der Konformität ermöglichte die Designfreiheit der Technologie dem Team die Bewältigung der verbleibenden Herausforderungen: Haltbarkeit und Elastizität. Indem sie die Wände in einigen Bereichen dünner machten, konnten sie sicherstellen, dass der Kopfbügel flexibel und anpassungsfähig ist, so dass er für alle Kopfgrößen und -formen geeignet ist und gleichzeitig die empfindliche Elektronik im Inneren schützt.

"Das gleiche Material mit unterschiedlichen Wandstärken und Formen in verschiedenen Bereichen zu drucken, ist beim Spritzguss oder einer anderen Massenfertigungstechnik ziemlich schwierig, aber beim 3D-Druck ist es machbar."

Nachdem sie sich auf die Technologie, das Material und das Design geeinigt hatten, wandten sich Mikołaj und sein Team an Materialise für die Kleinserienproduktion - und setzten damit eine Beziehung fort, die bereits vor der Übernahme von e-Prototypy im Jahr 2014 bestand.

"Als wir über additive Fertigung nachdachten, wussten wir, dass Materialise das einzige Unternehmen war, das die von uns benötigte Wiederholbarkeit bieten konnte", erzählt er. "Da dies unser erstes Projekt war, bei dem wir die additive Fertigung nicht nur für die ersten Modelle einsetzten, haben wir eine Menge Lehrgeld bezahlt. Jetzt wissen wir, dass es wie bei jedem anderen Fertigungsprozess ist: Man braucht eine Möglichkeit, jedes Teil, das man erhält, zu überprüfen. Jetzt haben wir das; ich weiß, dass wir 200 bestellen könnten, und alles wird gut sein".

Nach einer Prototyping-Phase, in der das Mindsailors-Team eine Checkliste und eine Reihe von Standards festlegte, ging das Projekt in Produktion. Was mit einer kleinen Serie von 50 Teilen begann, wurde inzwischen an über 200 Patienten mit großem Erfolg klinisch getestet. Das Stirnband sieht toll aus, passt gut und ist bequemer als das ursprüngliche Design - auch dank Mikołajs Beharrlichkeit.

"Wir haben uns entschieden, bei der Wandstärke einige Risiken einzugehen - sie liegt unter der Mindestempfehlung für Multi Jet Fusion, was zu Problemen hätte führen können", erinnert sich Mikołaj. "Aber wir mussten es so dünn machen, um die Flexibilität zu gewährleisten. Glücklicherweise erwies sich dies als die richtige Entscheidung, denn die umgebende Geometrie trug dazu bei, die Wand dünn und dennoch stabil zu halten."

Nachdem alles gesagt und getan ist und das Mindsailors-Team eine gesunde Portion Erfahrung mit additiver Fertigung zu seinem Lebenslauf hinzugefügt hat, was hält Mikołaj von diesem Projekt?

"Ich bin ziemlich stolz", gibt er zu. "Aber als Perfektionist möchte ich natürlich, dass dieses Projekt noch besser wird. Ich denke, das ist ein guter Ansatz - irgendwann muss man aufhören und etwas liefern und dann offen für Feedback sein. Schließlich ist ein auf dem Markt befindliches Produkt das beste Produkt der Welt. Wenn es den Computerbildschirm nie verlässt, ist es überhaupt kein Produkt".

Mehr über Mindsailors und das NeuroPlay-Headset erfahren Sie auf deren offizieller Website.