Unternehmer und Co-Founder Urs Kaulard sowie Florian und Elena Langhammer (v. li.)
Vom Erfahrungswissen zur künstlichen Intelligenz
Von Jan-Fabio La Malfa / Fotos: OMNIdirekt; KAi-LABs
Digitale Ohrscans, CAD-Systeme und additive Fertigung haben die Otoplastikproduktion in den vergangenen Jahren grundlegend verändert. Ein Arbeitsschritt blieb jedoch lange Zeit nahezu ausschließlich in menschlicher Hand: die Modellierung. Genau hier setzen Greenear und KAi-LABs an – mit einem Ansatz, der Erfahrungswissen und künstliche Intelligenz miteinander verbindet.
Viele Digitalisierungsschritte der vergangenen Jahre konzentrierten sich auf einzelne Prozessabschnitte. Analoge Abformungen wurden durch 3D-Scans ersetzt, Konstruktionen digital erstellt und moderne Druckverfahren hielten Einzug in die Laborfertigung. Die eigentliche Modellierung blieb jedoch weiterhin von der Erfahrung des jeweiligen Modellierers abhängig.
Genau an diesem Punkt entstand die gemeinsame Idee der Unternehmer und Co-Founder Elena und Florian Langhammer sowie Urs Kaulard. Kennengelernt hatten sich die Beteiligten über die Hörakustik, nachdem Kaulard durch einen Kollegen auf Florian Langhammer aufmerksam geworden war. Aus einem zunächst ganz praktischen Kontakt entwickelte sich ein intensiver Austausch über digitale Fertigung und die Möglichkeiten, Erfahrungswissen systematisch zu nutzen.
Jeder brachte unterschiedliche Kompetenzen in die Entwicklung ein: Familie Langhammer die langjährige Erfahrung aus Hörakustik, Laborentwicklung und digitaler Fertigung sowie den Aufbau der KI-gestützten Modellierung, Kaulard seine unternehmerische Erfahrung und das Know-how eines etablierten Otoplastiklabors. Gemeinsam verfolgten sie das Ziel, handwerkliches Wissen nicht nur zu digitalisieren, sondern dauerhaft reproduzierbar zu machen.
Die technische Grundlage dafür liefert die KICAD-Technologie von H3D,
Wandstärken, Schallkanäle, Retentionen oder Materialverläufe folgen keinem starren Regelwerk. Sie entstehen aus jahrelanger praktischer Erfahrung und aus tausenden individuellen Versorgungen, davon sind die Langhammers und Kaulard überzeugt. Genau dieses Erfahrungswissen wollen sie digital verfügbar machen.
„Uns ging es nie darum, möglichst schnell eine KI einzusetzen“, beschreibt Florian Langhammer die ursprüngliche Idee. „Die eigentliche Aufgabe war, der KI beizubringen, warum ein erfahrener Modellierer eine bestimmte Entscheidung trifft.“
Damit verschob sich der Fokus der Entwicklung. Nicht die Automatisierung stand im Mittelpunkt, sondern die Frage, wie sich handwerkliche Qualität dauerhaft reproduzierbar abbilden lässt.
Lernen statt Programmieren
Die Grundlage der heutigen KI entstand daher nicht allein aus großen Datenmengen, sondern aus der kontinuierlichen Zusammenarbeit mit erfahrenen Modellierern. Jede manuelle Korrektur wurde analysiert und dokumentiert. Dabei ging es weniger um die fertige Geometrie als um die dahinterliegenden Entscheidungen: Weshalb wird eine Bohrung verändert? Warum benötigt eine bestimmte Anatomie mehr Stabilität? Welche konstruktiven Anpassungen verbessern die spätere Funktion?
Die technische Grundlage dafür liefert die KI-CAD-Technologie von H3D, die speziell für die automatisierte Konstruktion individueller Hörsysteme entwickelt wurde. Das Training lässt sich vereinfacht wie ein kontinuierlicher Abgleich mit digitalen Templates verstehen: Für unterschiedliche Otoplastiktypen, Formen und Größen stehen Vorlagen zur Verfügung. Erkennt der Modellierer bei der manuellen Korrektur wiederkehrende Abweichungen, werden diese Anpassungen in die entsprechenden Templates übernommen und fließen damit in die weitere Modellierung ein.
„Wir haben der KI nicht einfach tausende Otoplastiken gezeigt“, erinnert sich Urs Kaulard. „Wir mussten ihr erklären, warum wir bestimmte Dinge verändern.“ Dieser Prozess ende bis heute nicht. Neue Versorgungsformen, Sonderfälle und Produktentwicklungen fließen kontinuierlich in die Weiterentwicklung des Systems ein.
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Zwei Unternehmen – eingemeinsamer Workflow
Die technologische Besonderheit liegt nicht ausschließlich in der künstlichen Intelligenz, sondern im Zusammenspiel zweier Unternehmen mit klar voneinander abgegrenzten Aufgaben.
Die Greenear Otoplastik GmbH bildet den digitalen Einstieg in den Workflow. Über den Webshop werden Bestellungen erfasst, Ohrscans hochgeladen und die KI-Modellierung gestartet. Gleichzeitig stellt Greenear die technische Anbindung der künstlichen Intelligenz bereit und verbindet Hörakustiker mit der weiteren Produktion.
Die KAi-LABs GmbH übernimmt als spezialisiertes Otoplastiklabor die additive Fertigung sowie die manuelle Nachmodellierung und Qualitätssicherung. Erkennt die KI, dass für eine Anatomie oder Produktkonstellation kein geeignetes Template vorhanden ist oder eine sichere automatisierte Modellierung nicht möglich erscheint, werde der Auftrag gezielt an das Labor übergeben.
Die von den Modellierern bei KAi-LABs vorgenommenen Anpassungen dienen anschließend wiederum als Trainingsgrundlage für die weitere Entwicklung der KI. So entstehe ein geschlossener Lernkreislauf zwischen digitaler Konstruktion und praktischer Laborerfahrung.
»Die eigentliche Aufgabe war, der KI beizubringen, warum ein erfahrener Modellierer eine bestimmte Entscheidung trifft.«
Automatisierung mit definierten Grenzen
Heute werden grundsätzlich sämtliche Otoplastikarten KI-gestützt modelliert. Vom Eingang der Bestellung bis zur fertigen STL-Datei vergehen durchschnittlich rund zehn Minuten.
Ziel der Entwicklung war für Florian Langhammer und Urs Kaulard jedoch nie eine vollständige Automatisierung um jeden Preis. Entscheidend sei vielmehr, dass das System seine eigenen Grenzen erkennt und Fälle, die nicht zuverlässig automatisiert modelliert werden können, an die erfahrenen Modellierer bei KAi-LABs übergibt.
Fehle für eine bestimmte Versorgung eine ausreichende Erfahrungsbasis oder kann keine verlässliche Konstruktion erzeugt werden, wird die Modellierung bewusst an KAi-LABs zur manuellen Bearbeitung übergeben. Dadurch bleibt die Verantwortung jederzeit nachvollziehbar und jeder Sonderfall erweitert gleichzeitig den Erfahrungsschatz der KI.
Nach Angaben der KAi-LABs GmbH wurden inzwischen mehr als 8.000 Otoplastiken über das System modelliert. Der Anteil automatisierter Modellierungen liege bei über 90 Prozent. Gleichzeitig reduziere sich der Modellieraufwand um durchschnittlich 10–15 Minuten pro Otoplastikpaar. Die Qualitätskontrolle erfolge überwiegend stichprobenartig; besondere Aufmerksamkeit gilt den wenigen Fällen, die von der KI selbst als Sonderversorgung erkannt werden.
Ein wesentlicher Erfolgsfaktor bleibt dabei die Qualität der Trainingsdaten. Nur wenn neue Erkenntnisse aus der Praxis konsequent in die Weiterentwicklung einfließen, kann die KI ihre Modellierungsqualität langfristig weiter verbessern, ist Langhammer der Meinung.
Die Konstruktion der Ohrpassstücke erfolgt vollständig innerhalb des digitalen Greenear-Workflows
Digitale Prozesse als Grundlage neuer Produktentwicklungen
Die Möglichkeiten des digitalen Workflows zeigen sich nicht nur bei der Modellierung selbst, sondern auch bei der Entwicklung neuer Produkte. Ein Beispiel hierfür ist die Breaksafe-Otoplastik. Ziel der Entwicklung war es, eine besonders robuste Schallschlauch- und RIC-Otoplastik zu schaffen, die den mechanischen Belastungen des Alltags besser standhält und gleichzeitig den Tragekomfort erhöht. Neben ihrer hohen Bruchsicherheit zeichnet sich Breaksafe insbesondere durch ihre thermoaktiven Materialeigenschaften aus. Bei Körpertemperatur wird das Material flexibler und passt sich angenehm an den Gehörgang an. Das verbessere den Tragekomfort, ohne die Stabilität der Otoplastik im Alltag zu beeinträchtigen, erklären Langhammer und Kaulard.
Die Konstruktion erfolgt vollständig innerhalb des digitalen Greenear-Workflows. Dabei können neue Produktideen direkt als digitale Modelle entwickelt, angepasst und für die additive Fertigung vorbereitet werden. So ließen sich auch spezielle Anforderungen an Material, Geometrie und Funktion frühzeitig in der Konstruktion berücksichtigen. Anschließend übernimmt KAi-LABs die additive Fertigung und sorgt bei Bedarf für die manuelle Feinabstimmung einzelner Versorgungen.
Die enge Zusammenarbeit der Co-Founder und Unternehmer zeigt sich dabei besonders deutlich: Während Greenear die digitale Prozesskette mit Webshop und KI-Anbindung kontinuierlich weiterentwickelt, sorgt KAi-LABs dafür, dass neue Produkte effizient in die Laborfertigung integriert und bei Bedarf weiter optimiert werden können. Neue Erkenntnisse aus der Produktion fließen anschließend wieder in die Weiterentwicklung der KI ein.
Der Modellierer übernimmt neue Aufgaben
Mit zunehmender Automatisierung verändert sich auch das Berufsbild des Modellierers. Routinearbeiten werden heute in vielen Fällen von der KI übernommen. Die Expertise des Menschen bleibt jedoch weiterhin unverzichtbar – insbesondere bei der Entwicklung neuer Produktkonzepte, der Bewertung außergewöhnlicher Versorgungen sowie bei der Weiterentwicklung der zugrunde liegenden Templates. Für Langhammer und Kaulard bedeutet die Automatisierung deshalb nicht, dass weniger menschliche Expertise benötigt wird, sondern dass sich deren Einsatz stärker auf komplexe Aufgaben und die Weiterentwicklung des Systems konzentriert.
„Unser Ziel war nie, den Modellierer überflüssig zu machen“, sagt Florian Langhammer. „Wir möchten erreichen, dass sein Wissen dauerhaft verfügbar bleibt.“
Die Aufgabe verschiebt sich damit von der wiederkehrenden Konstruktion einzelner Otoplastiken hin zur kontinuierlichen Weiterentwicklung intelligenter Modellierungsprozesse.
Auch die Qualitätskontrolle bleibt ein wichtiger Bestandteil des Prozesses. Stichprobenartig werden einzelne von der KI modellierte Otoplastiken vom Modellierer im CAD geöffnet und kontrolliert. Dabei werde geprüft, ob alle Anforderungen an die Form korrekt umgesetzt und die notwendigen Parameter eingehalten wurden. Erst wenn diese Voraussetzungen erfüllt seien, kann die Otoplastik für den Druck und die weitere Herstellung freigegeben werden. So wird gleichzeitig sichergestellt, dass die fertige Versorgung die erforderlichen Qualitätsanforderungen erfüllt und einen hohen Tragekomfort ermöglicht.
»Unser Ziel war nie, den Modellierer überflüssig zu machen«, so Florian Langhammer (re.)
Ausblick: Der digitale Workflow entwickelt sich weiter
Den Gründern zufolge schreitet die Entwicklung des Systems kontinuierlich voran. Bereits heute können Hörakustiker über den Greenear-Webshop KI-modellierte STL-Dateien direkt herunterladen und – sofern eine eigene additive Fertigung vorhanden ist – ihre Otoplastiken unmittelbar im eigenen Betrieb produzieren.
Schon in naher Zukunft werde dieser Workflow um eine weitere Funktion ergänzt: Vor dem Download sollen die automatisch erzeugten Modelle direkt im Webshop individuell bearbeitet werden können. Damit erhalten Hörakustiker die Möglichkeit, die von der KI erstellte Otoplastik bei Bedarf an ihre persönlichen Präferenzen oder an besondere Versorgungssituationen anzupassen, bevor die STL-Datei heruntergeladen wird.
Für Greenear und KAi-LABs verbindet diese Erweiterung die Geschwindigkeit einer automatisierten KI-Modellierung mit der Flexibilität manueller Feinanpassungen. Aus Sicht der beiden Unternehmen entwickelt sich der digitale Workflow damit konsequent in Richtung einer Plattform, die Hörakustikern künftig noch mehr Möglichkeiten bietet, Otoplastiken individuell und gleichzeitig effizient zu fertigen. Weitere Informationen zu den aktuellen Funktionen und kommenden Erweiterungen finden sich auf der Greenear-Plattform.
Fazit
Die Entwicklung von Greenear und KAi-LABs zeigt: Das Potenzial künstlicher Intelligenz in der Otoplastik liegt nicht allein in der Automatisierung. Entscheidend ist das Zusammenspiel von digitaler Technologie und menschlicher Expertise. Die KI übernimmt die zeitintensive Modellierungsarbeit, während das Know-how erfahrener Modellierer in die Weiterentwicklung des Systems einfließt und dort zum Einsatz kommt, wo individuelle Lösungen oder manuelle Anpassungen erforderlich sind. So entsteht ein digitaler Workflow, der Effizienz und Reproduzierbarkeit mit Qualitätskontrolle und individueller Versorgung verbindet.
Gerade das Zusammenspiel beider Unternehmen zeigt, dass die Zukunft der Otoplastik nicht in einem Gegensatz zwischen Mensch und Maschine liegt. Sie liegt in der Verbindung von intelligenter Automatisierung, fachlicher Expertise und individueller Versorgung.