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跨界创新:大规模定制化3D打印个人防护装备的长远展望

在当前的COVID-19危机中,3D打印在个人防护装备(PPE)制造方面取得了不少进展,那么3D打印的安全防护装备的长期前景如何?

从听力、眼睛到脚部防护的防护装备可能是一个价值590亿美元的市场。目前被3M和其他几家公司主导,大多数安全装备都有标准,也受到严格的监管。

许多人认为安全装备是一次性的。在实验室环境中,一次性用品非常有意义,可以避免污染。目前的PPE使用率很高,必然会带来更多的相关产品。通过个性化定制,可以生产更安全的PPE物品,同时也更舒适。也就是我们说的3D打印个性化个人防护装备。

PPE一般都是标准化批量生产的,但是在许多情况下,很难或不可能获得经认证的满足定制需求的个人防护装备。从建筑工地到核武器处理场或医疗实验室,不同环境下的地方法律和个别规定,在不同国家和行业中都是不同的。  

在阿富汗和伊拉克,头盔的舒适性是一个完全被忽略的关键问题。在美军伤亡中,有很大一部分是与简易爆炸装置有关的头部受伤,和因头部受伤而造成的死亡。其中许多伤亡可以通过更好的头盔设计来减少对头骨的突然冲击。同时,士兵因不适而不戴头盔,导致本来可避免的伤亡。我们可以看到,美国军方将是NHL头盔挑战赛的忠实粉丝,PPE工作可能会有巨大的应用市场。我们预计外形贴合的大规模定制PPE会比传统PPE更舒适,甚至更安全。此外,以适合的耐用性、价格和强度定制的PPE,将意味着可以应用到常规眼镜市场、摩托车头盔、登山靴等。

如果你能做出性价比高的防护眼镜,你也可以做一副为了冲浪者或竞技小丑而设计的太阳镜,打开全新的市场。未来,通过大规模定制的3D打印,一个产品可能会导致相同的数字工具链,以高扩展性和具有成本效益的方式被重新用于其他产品。

助听器,你知道几乎都是3D打印出来的吗?

现在,Phonak等公司制造的绝大部分的耳内助听器已经使用了3D打印外壳。

这样的工艺还可以用来制造耳机、听力保护器。Phonak已经在制造助听器保护装置,其中一些是定制的;还有Audeo品牌的耳机。

由于材料和部件有重叠,在某些情况下,认证机制却不一样,如果以一种产品的严格监管要求来制造另一种产品,可能成本太高。

如果监管部门不禁止定制,如果一个企业能够有组织设计和人才来渗透到非常不同的市场,那么大规模定制的PPE就变得很有意义。小批量的定制,适合生产适合当地的、小众的安全防护装备。然后,你可以利用相同的生产线来大规模定制类似的产品。在高价值的项目中,就可以承受这样的成本。

最大的好处可能在于交叉产品。例如,创造一种隔音、降噪的无线耳机,同时也是一种助听器,这将是一个全新的机会。销售方面会很复杂,但营销方面可能很容易开展。

真实、安全、耐用、牢固的产品,还能满足人们的审美,这可能是一个突破性的跨界产品。在低利润率的应用中,比如普通的防撞安全眼镜,这样之后可以卖出利润率更高的基本相同的产品。再加上大规模定制的数字和3D打印工具链,结果将是一种个性化的产品,可以卖到数百万件。它不会适用于所有市场和所有公司,但用现有的工具向新市场销售更高利润、更高潜力的产品,可以让竞争力大大增强。

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