Quali sono le applicazioni Killer della stampa 3d ?

Se c’è una costante nella mia carriera sia nella stampa 2D che 3D, è che la chiave per la crescita sta nella capacità di scoprire e sfruttare “applicazioni killer”. Oggigiorno le persone tendono a pensare al software quando sentono quel termine. Sono così abituati a pensare alle app sui loro telefoni e altri dispositivi. Per loro, un’app killer ha uno o più miliardi di download.

Ma esistono applicazioni killer con molte tecnologie diverse. Ad esempio, la casa connessa sembra essere una delle applicazioni killer per l’Internet delle cose. Le persone acquistano tutti i tipi di dispositivi, dagli elettrodomestici intelligenti alle casse acustiche e ai campanelli video, il tutto nel tentativo di migliorare la vita dentro e intorno al loro spazio vitale.

Mentre la stampa 3D ha più di 30 anni di attività, la tecnologia sta diventando abbastanza buona, abbastanza veloce e abbastanza economica da consentire la percolazione delle applicazioni killer. La maggior parte della gente nel settore crede che quelli si evolveranno in mercati chiave come automobilistico, aerospaziale e prodotti di consumo, tra gli altri. Certamente si stanno muovendo in quella direzione, ma probabilmente l’industria con l’accelerazione più veloce finora è costituita da dispositivi medici.

Ci sono un sacco di esempi là fuori. L’industria degli apparecchi acustici è migrata interamente alla produzione additiva in meno di 500 giorni. Se sei in quel business ora, parti del tuo prodotto sono molto probabilmente stampate in 3D. Gli allineatori invisibili dei denti sono un altro esempio. Una scansione viene eseguita all’inizio del trattamento e un algoritmo determina ciascuna progressione. Gli stampi vengono quindi prodotti e gli allineatori in plastica trasparente sono formati attorno a loro. Spesso può richiedere una dozzina o più fasi per raddrizzare completamente i denti di una persona. Con tale personalizzazione è difficile immaginare che il prodotto possa esistere anche senza la tecnologia di scansione e stampa 3D.

Un’altra applicazione che sembra essere in forte espansione è la produzione di ortesi e protesi personalizzate. Come gli apparecchi acustici e gli aligner invisibili, la capacità di scansione e stampa basata su requisiti fisici unici crea un vantaggio competitivo che altri metodi di produzione non possono eguagliare. Le tecnologie digitali consentono la personalizzazione di massa.

Ma non si tratta solo di produrre un prodotto migliore. L’impatto ambientale può anche essere profondo.

“IOrthotics produce plantari personalizzati per l’industria medica”, afferma il fondatore e direttore generale, Dean Hartley. “La produzione sottrattiva è il metodo della” vecchia scuola “. Quando i plantari sono fatti in questo modo, circa 1,4 chilogrammi di materiale vanno nel cestino dei rifiuti. Con la produzione additiva, le parti risultano completamente finite, risparmiando un sacco di tempo e manodopera specializzata. Ma i rifiuti sono il componente più importante. Con la stampa 3D abbiamo solo circa 30 o 40 grammi di rifiuti per paio. In una struttura in cui si producono 10.000 paia di ortesi all’anno, utilizzando il metodo tradizionale si dovrebbero gettare circa 15 tonnellate di plastica sprecata in una discarica ogni anno. Con l’additivo, sostanzialmente risparmiamo tutti questi sprechi. “

Le dimensioni del mercato sono importanti

In ognuno di questi esempi, uno dei motivi principali per il successo è la dimensione del mercato. Circa 48 milioni di americani hanno un certo grado di perdita dell’udito. Quel numero aumenta solo con l’invecchiamento della nostra popolazione. Altri 30 milioni hanno problemi dentali che sono abbastanza gravi da richiedere un certo grado di intervento ortodontico. Negli ultimi 50 anni le parentesi graffe sono diventate così comuni che ora si stima che il 50% dei bambini finisca per indossarle prima di raggiungere l’età adulta. Anche l’industria dell’ortopedia e della protesi è lontana dall’essere piccola, stimata in $ 8 miliardi di entrate annuali.

Le protesi di Life Enabled sono in forma.

Ma ci sono altre aree della medicina che sono mature per l’interruzione digitale. Considera il mercato per i calchi e le stecche. Si stima che solo negli Stati Uniti, 6 milioni di persone soffrano di fratture ogni anno. Altre ricerche mettono i numeri molto più in alto, suggerendo che gli ospedali, i pronto soccorso e gli ambulatori medici trattano ogni anno da 20 a 30 milioni di fratture. Di questi, oltre la metà sono degli arti superiori, tra cui la parte superiore del braccio, l’avambraccio, il polso e le dita. Le fratture degli arti inferiori inclusi anca, gamba, gamba, caviglia, piede e dita dei piedi sono riportate in numeri leggermente inferiori.

Exo punta delle dita

Dei totali, è possibile che le fratture della parte superiore del braccio, della parte inferiore del braccio e del polso (che di solito richiedono una stecca, un getto o entrambi) avvengano 10 milioni di volte all’anno. Con le estremità inferiori, assumiamo che la parte del mercato (parte superiore della gamba, parte inferiore della gamba, della caviglia e del piede) sia indirizzabile un altro 5 milioni di volte l’anno. In tal caso, la dimensione totale del mercato è di circa 15 milioni di unità all’anno. Se tutto ciò è vero, allora il mercato potrebbe valere $ 3,5 miliardi o più.

Come sono fatti i cast adesso

Oggi ci sono fondamentalmente due modi per fare cast. Entrambi implicano il confezionamento della parte del corpo in una manica e un pagante medio imbottito. Quindi, l’intonaco o la fibra di vetro vengono avvolti attorno, formando uno strato esterno. Mentre i materiali sono economici e facili da acquisire, l’approccio tradizionale offre diversi aspetti negativi. In effetti, chiunque abbia mai dovuto indossare un cast tradizionale ti dirà quanto succhiano.

Entrambe le opzioni sono ingombranti e aggiungono un peso significativo a chi la indossa, anche se la vetroresina è sicuramente la più leggera delle due opzioni. Nessuna delle due opzioni è resistente all’acqua, rendendo difficile la balneazione. Inoltre non sono traspiranti, quindi finiscono per essere pruriginosi, soffocanti e puzzolenti. Le versioni in gesso possono anche essere difficili da eseguire a raggi X, creando istanze in cui il cast deve essere rimosso e riapplicato.

Chi lo fa?

Nella maggior parte dei casi un cast non è fatto da un medico o da un’infermiera. Un tecnico del cast ortopedico è la persona che immobilizza realmente un osso rotto raddrizzando l’arto e inserendolo in un getto, tipicamente sotto la direzione di un medico o di un chirurgo. Il tecnico rimuove anche il gesso una volta che il chirurgo ha stabilito che l’osso è completamente guarito.

Spesso gli ospedali e altre strutture mediche hanno un laboratorio dedicato in cui vengono realizzati e rimossi i calchi.

Come potrebbe essere distrutta l’industria?

Con la prevalenza della tecnologia di imaging digitale, non è così difficile o costoso ottenere un’immagine tridimensionale dell’area interessata. Proprio come con allineatori invisibili o ortesi, una volta che l’immagine è stata elaborata, può essere utilizzata per realizzare un prodotto creato appositamente per l’utente.

I progressi nella stampa 3D consentono di creare un getto di plastica leggero che fornisce una migliore vestibilità con meno svantaggi. Innanzitutto, poiché imitano la scansione, possono essere più accurati dal punto di vista anatomico. Ma anche perché possono essere realizzati in nylon (o altre plastiche resistenti) possono essere resistenti e resistenti abbastanza da sopportare i rigori della vita quotidiana. Sono anche impermeabili e più igienici. Possono anche essere progettati con una struttura a reticolo per ridurre il peso e migliorare notevolmente la traspirazione, creando un’esperienza molto più confortevole per il paziente.

Barriere all’ingresso

Si potrebbe pensare che la velocità sia la barriera principale all’ingresso. Dopo tutto, un getto di gesso o fibra di vetro può essere fatto sul posto, con poca necessità di macchinari o attrezzature complesse. Ma non è sempre una sfida. Spesso, soprattutto dopo l’intervento chirurgico, un paziente sarà dotato di una stecca per un periodo variabile da 24 ore a una settimana, per consentire al gonfiore e alle altre problematiche post-operatorie di attenuarsi. Che sia fabbricato in loco o altrove, c’è in genere tempo.

Il costo è certamente una sfida. Mentre la stampa 3D è diventata molto più economica negli ultimi anni, è difficile competere con il costo della manodopera e delle materie prime coinvolte con i cast tradizionali. I tecnici ortopedici compiono da $ 30 a $ 65.000 e il cast medio richiede da 20 a 45 minuti per adattarsi. Nel caso di gesso o fibra di vetro, i costi dei materiali sono trascurabili.

Eppure, il costo medio di un cast (escluse le spese mediche) è stimato tra i $ 225 e $ 250. Ad un certo punto la stampa 3D diventa altrettanto conveniente.

The Who and the Where

Come ogni applicazione killer, sembra che le domande più importanti siano: “chi produce il prodotto e dove?” Nel settore dell’ortopedia , aziende come iOrthotics sono sbarcate su un modello in cui producono da una struttura centrale e poi consegnano a podologi e cliniche che rivendere i loro prodotti. Nel settore dentale, NivellMedical segue un approccio simile alla vendita e alla distribuzione di aligner invisibili.

La stessa strategia potrebbe essere usata con calchi e stecche? Almeno una società pensa così. ActivArmor ha sviluppato un processo in cui una scansione viene eseguita da uno dei loro partner clinici ortopedici, creando un modello 3D dell’arto del paziente. Vengono quindi utilizzati per creare uno splint completamente personalizzato e adattato in base al posizionamento e alle istruzioni specifiche del medico. Il dispositivo ActivArmor ™ viene quindi personalizzato per il paziente e spedito in clinica per l’installazione e l’installazione.

L’outsourcing ha i suoi vantaggi

Certamente questa strategia ha molto senso per gli operatori sanitari che non vogliono investire nell’equipaggiamento del capitale e nelle competenze necessarie per produrre casette e stecche personalizzate in casa. Per i fornitori di servizi dedicati, rendere questi tipi di prodotti è la loro competenza principale. Attraverso decenni di esperienza hanno imparato a ottimizzare le loro operazioni e produrre i migliori prodotti possibili. Investono nelle persone, nei processi e nella tecnologia necessari per produrre prodotti di alta qualità nel modo più efficiente ed economico possibile.

Ma, come ho menzionato più volte in passato, ogni volta che è necessaria la personalizzazione, l’attrito è inevitabile. I clienti devono dedicare più tempo a cercare di articolare le loro esigenze e preferenze.

Il flusso di lavoro è la chiave

In qualsiasi ambiente in cui i prodotti sono personalizzati, un flusso di lavoro digitale è fondamentale. Devi dare ai clienti la possibilità di comunicare le loro esigenze e inviare tutte le informazioni necessarie per completare con successo ogni lavoro. Ma nel settore medico ci vuole più di un front-end lucido. I dati devono essere bloccati per proteggere la riservatezza del paziente e rispettare le altre normative del settore. Per questo motivo, gli uffici di servizio che vendono in quel mercato devono collaborare con fornitori di software che possono garantire la sicurezza dei loro processi e dati.

Intelligenza artificiale

Oltre alla quotazione, all’inserimento degli ordini e alla gestione dei lavori, la società che distrugge con successo questo mercato avrà anche bisogno di un software robusto per convertire la scansione digitale di un paziente in un getto di plastica completamente ottimizzato che possa essere prodotto in modo additivo nel modo più rapido ed economico possibile. Ho detto per anni che la combinazione di più tecnologie emergenti di “piattaforma” potrebbe creare molte nuove interessanti opportunità di business. In questo esempio, l’intelligenza artificiale e la stampa 3D potrebbero essere combinate per fare un sacco di lavori pesanti.

Fallo e basta

Ma la buona notizia è che le aziende lo stanno già facendo in molti campi correlati. Che si tratti di apparecchi acustici, apparecchi invisibili o protesi, le aziende hanno creato modelli di business che consentono loro di ricevere scansioni 3D e convertirle in prodotti fisici unici. In alcuni casi sono completamente automatizzati. In altri c’è qualcuno dietro la tenda che tira leve ogni volta che viene effettuato un ordine. Ma anche se oggi fanno affidamento sul lavoro, sanno che domani dovranno sostituirlo con la tecnologia. Uno è scalabile, l’altro no.

Mentre le stecche e i gessi hanno il potenziale per diventare una “killer application” per la stampa 3D nell’industria medica, non sono certamente soli in quel mercato o in altri. Per le aziende esistenti e le start-up, la sfida è trovare un bisogno e risolverlo meglio. Coloro che hanno il potenziale per possedere una nicchia. Coloro che aspettano che una domanda venga sviluppata hanno poca scelta, ma di mercificarla. In un ambiente complesso, è troppo spesso difficile da raggiungere e sostenere.

John Hauer è il fondatore e CEO di Get3DSmart, uno studio di consulenza che aiuta le aziende a comprendere e sfruttare le opportunità GRANDE con la stampa 3D.

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