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Invisalign 如何成为全球最大的 3D 打印公司

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2026-03-18 / 0 评论 / 0 点赞 / 0 阅读 / 0 字

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原文链接:https://www.wired.com/story/how-invisalign-became-the-worlds-biggest-3d-printing-company/

原文作者:Paresh Dave


Joe Hogan 看到无数的笑容。当人们问他在哪里工作时,他回答“Align Technology”,这总会引来追问:“那是什么?” 这是一家价值 120 亿美元的公司,其产品是 Invisalign——那种地狱般且昂贵的透明塑料,每天需要佩戴约 22 小时,强制将牙齿 排齐。经过数月甚至数年的治疗,这种牙套的替代品承诺能让人们拥有自信的笑容。Hogan 亲眼见证了这一切。他渴望看到更多。

Align 正在进行自 29 年前由两位斯坦福大学商学院同学创立以来的最大规模的制造改造。公司正准备直接 3D 打印其核心业务——牙套,从而摒弃 Hogan 所描述的更长、更浪费的制造流程(涉及制作模具)。如果转型成功,将能降低成本,长期来看使治疗更加经济实惠,从而将 Invisalign 推向更多客户,并提高 Align 的利润。

根据 Hogan 的说法,这还将巩固 Align 作为全球最大的 3D 打印机 使用者。Hogan 并非创始人或科学家,尽管他养了 25 年的蜜蜂。尽管他曾经营过三家价值数十亿美元的跨国公司,但他的名字并没有出现在维基百科上。但他是一位制造业资深人士,对塑料和 3D 打印 颇有研究,尤其是在 Align 工作了十多年之后。

在他任职期间,公司股价翻了三倍,在此过程中,它击败了众多失败的初创公司,并超越了其他竞争对手。去年,Align 共处理了创纪录的 260 万个案例,其中青少年案例高达 936,000 例。总而言之,全球已有 2200 万患者佩戴过 Align 不断增长的牙套系列。

公司几乎控制着整个流程的每一步。它开发了用于扫描患者牙齿的扫描仪,用于帮助医生规划治疗的 AI 软件,以及即将批量生产牙套和保持器的箱式机器。Hogan 预计仅凭这一基础,公司就能迎来几十年的增长。

上个月,Hogan 在硅谷的 Align 实验室接受了 WIRED 的采访,谈了他对未来的预测、给患者的建议,以及他为何认为我最近的 Invisalign 体验是个例外。

本次采访已编辑以提高清晰度和长度。

WIRED:您自己用过 Invisalign 吗?您与牙齿的“故事”是怎样的?

Joe Hogan:来这里之前,我什么都不知道牙齿。我甚至不知道牙齿在人的一生中是如何移动的。我做的第一件事就是让我的牙齿被扫描,然后开始治疗,以便我能真正了解。那是在 10 年前。我不能说我一直都戴着我的保持器。我妻子总是戴着她的。我有时会跟我妻子说:“Kate,你不必每晚都戴,可以隔天戴一次。”她说:“你不是医生,Joe。你只是经营公司。”但这段经历很好。

在全球透明牙套市场中,Invisalign 占有 60% 到 70% 的市场份额,但在整个牙科领域,你们处于什么位置?

我们不是一家牙科公司。我们是一家正畸公司。去年我们收入约 40 亿美元。如果看我们在正畸领域的地位,必须与传统的钢丝和托槽相比。没有人能与之匹敌。我不想说得太商业化,但我们大约销售 30 亿美元的牙套和 8 亿美元的扫描仪。另外,我们销售约 300 万美元的保持器。所以,正畸领域没有其他公司能达到如此规模。

是什么让您能够在其他公司未能成功的地方取得成功?

是时机。我们是第一个实现我所说的“大规模定制”的公司,能够每天 3D 打印一百万个不同的牙套。我们花了数年时间才弄清楚如何做到这一点。当那些公司刚起步时,如果他们一天能做五个病例,就已经很兴奋了。我们不得不对 3D 打印设备进行大规模改造,因为当时大多数 3D 打印仍处于原型制作阶段。

这个团队——在我来之前——必须学会如何大规模、以前所未有的规模生产这些东西。我可以说,我们拥有巨大的先发优势,不仅在临床设置、材料科学和案例设置的技术方面,还在于如何大规模生产。

有线索?
您对 Align Technology 很了解,并想分享一个后续故事的线索吗?我们很想听您说说。请使用非工作电话或电脑,通过 Signal 安全地联系记者 peard33.24。

您的同事说您可能是最大的 3D 打印机用户。

不是可能。是远远领先。[两位 3D 打印行业专家告诉 WIRED,他们同意 Align 在内部打印的零部件数量上超过了世界上任何其他公司。]

一家价值 40 亿美元的公司竟然是最大的消费方,而不是那些市值数百亿美元的公司,这让我觉得很不可思议。

我刚来的时候也觉得不可思议。整个行业都迷失了方向,因为它并没有真正实现规模化。它试图迎合很多业余爱好者。当我来到这里时,我意识到我们并没有真正 3D 打印那些牙套——我们是 3D 打印模具,然后在上面进行真空成型。

我小时候,人们矫正牙齿是为了拥有更好的笑容,而不是为了解决医疗问题。如今,有多少病例是出于美观,有多少是出于健康?

在过去的三年到四年里,可以说我们有更多的病例与功能性有关。我来的时候,我们主要关注的是美观,而我们的客户群体主要是某个年龄段的女性。

但这个行业越来越意识到长期保持牙齿清洁以及牙缝间隙的重要性,以便能够定期刷牙。展望未来,我认为将是 50-50 的比例,年轻患者可能更关心美观,而年长患者则更关心如何终生保持牙齿健康?

在我进行 Invisalign 治疗的过程中,我查阅了 关于 Invisalign 疗效的研究,以了解它是否与传统牙套一样好,但似乎很多研究都是针对狭窄的人群进行的。你们正在做什么来扩展研究,尤其是在进入全球新市场时?

当你进入中东、亚洲等地区时,你会发现中国与日本在牙齿排列或不排列方面完全不同。我们不得不针对这些情况调整我们的技术。为了解决这些不同人群或国籍的需求,我们必须投入大量资金来扩展我们的产品组合。[Hogan 后来拒绝指出具体包含广泛种族人口统计数据的公开研究。]

您最近花了大量时间谈论青少年和儿童产品。有人要求这些产品吗?

如果你见过 Essix 设备,过去用于扩张儿童的腭骨,我 1993 年就给我的小儿子用过。我记得我拒绝晚上进入他房间,转动那个曲柄。我总是让我妻子去。“你比我更会哄他。”我就是这么懦弱。

你拿着这个内六角扳手进去,必须转动那个东西 360 度。这很疼。我来这里后,我想起了这件事,并和团队谈了。我们有一些想法,可以每天晚上放一个腭骨扩张器,让它进行扩张。所以我想,我们解决这个问题的方式是……让父母和孩子比每晚转动那个螺丝要容易得多。

至少在北美市场,最大的挫折之一是价格,尤其是考虑到牙科保险的工作方式,或者说不工作的方式。比如价格范围。我看到从 3,000 美元到 8,000 美元不等。你们对医生的平均售价约为 1,200 美元。但请帮我理解一下定价。

请记住,这是一项医疗器械,最终我们并不设定价格。我们向医生收取特定病例的费用,这取决于有多少个牙套或其他的。医生决定向消费者收取多少费用。矫正医生倾向于对青少年收费更高,因为他们认为青少年更难处理。大多数全科医生主要看成人,但有些也看孩子,他们有自己的定价结构。我们设定了我们产品线的价格。最终,这可能只占总价的 25% 左右。

当我们说在海外收费较低时,那有时是因为他们的病例是中等程度的。他们不想做完整的病例。他们只想做 30 个左右的牙套。医生也可以收费较低,因为他们不是做完整的病例。但正畸治疗是昂贵的。确实如此。而且需要时间。这是你可以接受的最昂贵的治疗之一。

我们最大的成本之一就是运输。我们可能是全球最大的小批量运输商之一,而且随着我们降低内部成本,很多成本都变成了交通运输成本。如果你看我们的利润率,你会说它们是一家优秀公司的利润率。表现不错,但并非暴利。

我被鼓励带着牙套吃饭,并被警告说某些食物会弄脏它们。有没有办法开发一种不易弄脏的塑料,这样你就可以带着它们吃任何东西?

首先,我要告诉你,不要带着牙套吃饭。

您不是医生。我不信任您。

我们无法完全控制有时传达给患者的信息。但是,不,我想说那不是一个好的体验。[Hogan 后来补充说,戴着牙套吃饭可能会增加蛀牙、牙齿永久变色以及影响牙套贴合度的风险。]

外层是聚氨酯,非常柔软的塑料,所以可以抓住你的牙齿并固定它们。内层是聚酯。它提供了移动牙齿的刚性。说给我一种能移动牙齿又不易弄脏的产品,这有点自相矛盾。

回到 3D 打印,您说过您正在尝试直接打印牙套。但听起来您仍然需要一项突破,即找到一种材料能够用于这些机器并实现这一目标。

我们觉得我们有那种材料。我们有。这就是我们收购了 奥地利的 Cubicure 的原因。我一直很困扰我们无法 3D 打印牙套。我们尝试与化学公司合作,与所有人合作,但找不到任何人能做到这一点。我们聘请了自己的高分子化学家,然后随着时间的推移,我们找到了制作一种树脂的方法,这种树脂具有我们当前真空成型材料的特性,但能够 3D 打印。

一旦我们完成了材料科学,我们就知道它必须是高粘度的。水状树脂无法提供我们应用所需的复杂材料特性和性能特征的组合。这就是为什么我们收购 Cubicure,因为他们拥有能够处理高粘度、高性能树脂的机器。我们有一种想要的树脂,这种树脂与 SmartTrack [Align 目前的材料] 一样好或更好。然后我们有一种制造牙套的工艺。请记住,我们必须每天生产一百万个。这种规模是巨大的,而且我们有一个全新的工艺。这就是我们目前正在经历的。

但是这里的规模化挑战是什么?仅仅是制造足够的机器吗?是质量控制吗?

首先,你如何打印这些东西以限制使用的树脂量?你是垂直打印?水平打印?还是侧面打印?在哪里放置材料实际流入的通道?是放在外面?放在里面?放在标签侧?是用激光切割吗?

当我们进行真空成型时,你只需要在牙龈区域进行激光切割,然后就完成了。在这种情况下,情况完全不同。这是一个非常动态且令人难以置信的工程问题。我们必须足够高效,以确保当我们进入市场时,这是一个有利可图的方程式。大规模生产后,我们应该能够以更低的树脂成本生产,这将有所帮助。但这需要数年时间。

人们应该担心咀嚼微塑料吗?

不,自从我来这里以来,我们从未收到过关于微塑料的投诉。如果你做足够的研究,你会学到很多关于什么是真实的,什么是虚假的,什么是_有毒的_。医学中使用了大量的塑料,到处都是。水。所有这些塑料都有不同的成分。当我们开始寻找一种你将要佩戴的塑料时,我们不使用任何_有毒的_成分,这样我们就知道当我们获得 FDA 批准或监管批准时,我们是安全的。我们没有添加任何_有毒的_东西。

关于治疗方案,我一直很希望有一种方法可以知道哪一个牙套会最痛苦。这周会是痛苦的一周还是不痛苦的一周?

这很有趣。我刚听另一个人说了同样的话。我的儿子泰勒也跟我这么说过。

英雄所见略同。我觉得 AI 应该能够解决这个问题,只要收集足够的数据。有些星期感觉很好,我可以吃任何东西,做任何事。而有些星期,我简直想揍墙。

我实际上和 Srini [Kaza,Align 的研发执行副总裁] 谈过。我第一次告诉他时,他瞪着我。但现在我有两个数据点,我可以从中推断出一条线索。

真的,我认为这是可行的,而且对我们来说并不是什么大事。我们知道什么时候会有大的移动,这会让你不适。我们也知道哪些牙齿会受到影响,它们的敏感程度。

在疗效方面,我注意到您提到去年发货了超过 136,000 个“修补病例”,比上一年增长了 36%。这不好吗?难道不应该减少修补病例吗?

这种修补是指某人没有佩戴保持器,医生说“哦,我得修补一下,因为你有一些下牙拥挤或其他问题”,然后他们会订购 5 到 10 到 15 个牙套。

目前国内有很多关于将制造业带回美国的激情和兴奋。你们目前在墨西哥、波兰和中国都有工厂。在美国制造牙套是否可行?

有可能。劳动力是一个巨大的组成部分。随着我们实现更自动化的制造,在美国设厂是有意义的。随着时间的推移,我们肯定会考虑这一点。因为我认为,正如我们之前谈到的运输成本,这其中也有一个因素。

目前在墨西哥华雷斯工厂,需要多少人来生产这些?

数千人。

这似乎很疯狂。难道不是一台机器完成所有这些事情吗?

我的天哪,在这个级别的 3D 打印是一个巨大的工程。你可以 3D 打印这些东西,但请记住,你必须将这些牙套放进袋子里。有时,你必须对它们进行某种处理。很难解释,但它看起来很像 Costco 的内部景象。

但我们谈论的不是 iPhone。与拥有数百个组件的 iPhone 相比,这似乎很简单。

它看起来确实简单,但它也是一个非常复杂的过程。我们有用于回收树脂的离心机。我们有清洗站。你在进行 3D 打印,然后是真空成型。那里也有很多软件工程师。它听起来比实际要容易。但我确实认为,随着我们直接进行 3D 打印,劳动力投入会减少。

看,我是美国公民。如果我能支持国家,我会支持。但我认为 北美自由贸易协定 多年来一直是有帮助的。我们只想做对公司最有利的事情。

政治上的另一件事,你提到了 FDA。您认为目前它是一个有效的批准印章吗?

我认为是。总的来说,在一定程度上,FDA 非常称职。今天与 FDA 的大多数争论 都与疫苗有关。这超出了我的能力范围。就我们如何与 FDA 互动,他们如何测试我们的材料而言,这并没有改变。我认为它是良好且充足的。我曾与许多政府打过交道,我没有看到它发生重大变化,我认为这很好。关于疫苗的整个问题,我留给比我聪明的人去处理,而这确实是一大群人。

您认为传统的金属牙套会消失吗?

我无法预测。我们可以做传统牙套能做的所有事情。我们可以做得更快,而且我认为我们可以以对患者更舒适的方式来完成。但患者必须自己做决定。我们会尽一切努力说服他们。我无法想象 20 年后,人们的牙齿上仍然有金属和牙套,因为它们真的没有必要。但可能有些人会认为他们更喜欢金属牙套,或者医生只愿意与它们打交道。我支持自由选择。




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