隱適美如何成為全球最大的 3D 列印機使用者

Joe Hogan 看過無數笑容。當人們問他在哪裡工作時，他會回答「Align Technology（愛齊科技）」，這不可避免地會引來追問：「那是做什麼的？」這是一家市值 120 億美元的公司，也是 Invisalign（隱適美）的幕後推手。這種透明塑膠片每天需佩戴約 22 小時，以強大的力量迫使牙齒排列整齊。經過數月甚至數年的時間，這款傳統牙套的隱形競爭對手承諾給予人們想要炫耀的笑容。Hogan 見證了這一切，且渴望看到更多。

Align 正在進行自 29 年前由兩位史丹佛商學院同學創立以來最大規模的製造改革。該公司正準備開始直接 3D 列印其核心業務——隱形牙套，捨棄 Hogan 所描述的那種包含製作模具、過程更長且更浪費的工序。成功的轉型有望降低成本，並從長遠來看使治療更加經濟實惠，讓隱適美觸及更多客戶並提升 Align 的利潤。

根據 Hogan 的說法，這也將鞏固 Align 作為全球最大 3D 列印機使用者的地位。Hogan 既不是創始人也不是科學家，儘管他養蜜蜂已有 25 年以上的經驗。儘管他曾管理過三家價值數十億美元的國際公司，但他甚至沒有維基百科頁面。但他是一位製造業老兵，對塑料和 3D 列印瞭若指掌，尤其是在 Align 任職超過十年之後。

在他任職期間，公司股價翻了三倍，不僅在失敗的新創公司競爭中存活下來，還超越了其他對手。Align 去年處理了創紀錄的 260 萬個案例，其中包括創下新高的 93.6 萬名兒童和青少年。總計全球已有 2,200 萬名患者佩戴過 Align 不斷擴大的產品組合。

該公司幾乎控制了流程的每一步。它開發用於繪製患者牙齒圖譜的掃描儀、幫助醫生規劃治療方案的 AI 驅動軟體，以及很快就能直接產出牙套和維持器的箱型機器。僅憑這些基礎，Hogan 預計未來幾十年將持續增長。

上個月，Hogan 在 Align 位於矽谷的實驗室接受了《連線》（WIRED）雜誌的採訪，談到了他對未來的預測、給患者的建議，以及為什麼他認為我最近的隱適美體驗只是個特例。

訪談內容經過編輯以求清晰精簡。

WIRED：你曾是隱適美的使用者嗎？你的牙齒矯正歷程是怎樣的？

Joe Hogan： 在來到這裡之前，我對牙齒一無所知。我甚至不知道牙齒在一生中是如何移動的。我做的第一件事就是掃描牙齒並開始治療，這樣我才能真正學習。那是 10 年前的事了。我不能說我一直都戴著維持器。我妻子倒是每天都戴。有時我會對她說：「Kate，妳不必每晚都戴，隔天戴一次就好。」她會回我：「Joe，你又不是醫生，你只是經營公司而已。」但整個過程感覺很好。

在全球隱形牙套市場中，隱適美佔據了 60% 到 70% 的市場份額，但在整個牙科領域中，你們處於什麼位置？

我們不是一家牙科公司，我們是一家齒顎矯正公司。我們去年的營收大約是 40 億美元。如果你看我們在矯正領域的衡量標準，必須與傳統的鋼牙和托槽相比，沒有人能與我們相提並論。我不想對你說太多商業術語，但我們售出了大約 30 億美元的牙套和 8 億美元的掃描儀，還有大約 300 萬美元的維持器。在矯正領域，沒有其他公司有這麼大的規模。

是什麼讓你們在其他公司未能起步的地方取得了成功？

是時間。我們是第一個實現我所謂的「大規模定制」的公司，能夠每天 3D 列印一百萬個不同的牙套。我們花了很多年才弄清楚如何做到這一點。當這些創始人剛開始時，如果一天能做五個案例，他們就很興奮了。我們必須採用 3D 列印設備並對其進行大規模改造，因為當時大多數 3D 列印只是原型製作業務。

這支團隊——在我加入之前——必須學習如何以前所未有的規模大規模生產這些產品。我想說，我們擁有巨大的先發優勢，不僅在臨床設置、材料科學和案例設置的技術部分，還包括如何大規模生產的原始技術。

你的同事說你們可能是 3D 列印機最大的使用者。

不是「可能」，而是「絕對是」。[兩位 3D 列印行業專家告訴 WIRED，他們同意 Align 在內部列印的零件數量比世界上任何人都多。]

這對我來說太瘋狂了，一家營收 40 億美元的企業是最大的消費者，而不是那些營收數千億美元的企業。

當我剛進來時，我也覺得這很瘋狂。整個行業之所以迷失，是因為它真的沒有規模化，而是試圖吸引大量的愛好者。當我來到這裡時，我意識到我們當時並不是真的在 3D 列印那些牙套——我們是在 3D 列印模具，然後在上面真空成型塑膠片。

在我成長的年代，人們嘗試矯正牙齒是為了擁有更漂亮的笑容，不一定是為了解決醫療問題。現在有多少案例是為了美觀，有多少是為了健康？

在過去的三、四年裡，我會說有更多案例與功能性有關。當我剛加入時，我們主要關注美學，我們的受眾群體是特定年齡段的女性。

但業界越來越意識到清潔牙齒能力和牙縫空間的長期可行性，這樣你才能定期使用牙線。展望未來，我認為最終會是 50 比 50，年輕患者可能更擔心美觀，而年長患者則會擔心如何終生維持牙齒健康。

當我在進行隱適美療程時，我查閱了關於隱適美功效的研究，想了解它是否和傳統牙套一樣好，看起來很多研究都是針對狹隘的人口統計群體做的。你們在擴大研究方面做了什麼，特別是當你們進入全球新市場時？

當你進入中東、亞洲地區時，你會發現中國和日本在牙齒排列或不齊的方式上完全不同。我們必須針對這些情況調整技術。關於如何應對這些不同的人口統計或國籍，我們投入了大量資金來擴大產品組合。[Hogan 隨後拒絕指出具備廣泛種族人口統計數據的特定公開研究。]

你最近花了相當多的時間談論青少年和兒童產品。是有人要求這些產品嗎？

如果你見過以前用來擴張兒童牙弓的 Essix 裝置，我小兒子在 1993 年就用過。我記得我拒絕晚上進他的臥室轉動那個曲柄。我會叫我妻子進去：「妳跟他溝通比較有一套。」我就是這麼膽小。

你拿著那個內六角扳手進去，必須把那東西轉 360 度。那很痛。當我來到這裡時，我記得想到了那件事並與團隊討論。我們有想法可以每晚放入一個牙弓擴張器來推動移動。所以我認為我們正在解決的是一種……讓父母和孩子比每晚轉動螺絲更容易的方法。

至少在北美市場，最大的挫折之一是價格，特別是牙科保險的運作（或不運作）方式。我看到的價格範圍從 3,000 美元到 8,000 美元不等。你們對醫生的平均售價約為 1,200 美元。請幫我理解這個定價。

請記住，這是一種醫療器材，最終定價權不在我們手中。我們根據特定案例向醫生收費，包括需要多少個牙套等等。醫生決定他們要向消費者收取多少費用。矯正醫生往往對青少年收費更高，因為他們認為青少年更難處理。大多數全科醫生主要服務成人，但有些也服務兒童，他們有自己的定價結構。我們為我們的產品線設定價格，最終大約佔總價的 25%。

當我們說在海外收費較低時，有時是因為那是中度案例。他們不想做全套療程，只想做 30 個左右的牙套。醫生也可以收費較低，因為他們不是在做全套案例。但齒顎矯正確實很貴，而且需要時間。這是你能接受的最昂貴的醫療程序之一。

我們最大的成本之一就是運輸。我們可能是世界上最小批量運輸量最大的公司之一，隨著我們降低內部成本，我們所做的大部分工作都變成了運輸成本。如果你看我們的利潤率，你會說這是一家好公司的利潤率。表現不錯，但並非暴利。

我被鼓勵戴著牙套吃東西，但被警告某些食物會染色。有沒有辦法開發出一種不染色的塑膠，這樣就可以戴著它們吃任何東西？

首先，我要告訴你，不要戴著牙套吃東西。

你又不是醫生，我不信你。

我們有時無法控制傳達給患者的確切訊息。但不，我會說那不是好的體驗。[Hogan 隨後補充說，戴著牙套吃東西可能會增加蛀牙、牙齒永久變色以及影響貼合度的風險。]

外層是聚氨酯，非常柔軟的塑膠，所以它可以抓住你的牙齒並固定它們。內層是聚酯，它提供了移動牙齒所需的剛性。要求一種既能有效移動牙齒又不會染色的產品，這本身就有點矛盾。

回到 3D 列印，你說過你們正嘗試直接列印牙套。但聽起來你們在進入這些機器的材料方面仍需要突破，才能做到這一點。

我們覺得我們已經擁有那種材料了。真的。這就是為什麼我們收購了奧地利的 Cubicure。不能直接 3D 列印牙套這件事讓我煩透了。我們嘗試與化學公司以及所有人合作來製造這種材料，但找不到任何人能做到。我們聘請了自己的聚合物化學家，隨著時間推移，我們弄清楚了如何製造出一種樹脂，它既具有我們目前真空成型材料的特性，又能進行 3D 列印。

一旦我們完成了材料科學的研究，我們就知道它必須是高黏度的。水性樹脂無法提供我們應用所需的複雜材料特性和性能特徵的組合。這就是我們收購 Cubicure 的原因，因為他們擁有知道如何處理高黏度、高性能樹脂的機器。我們擁有了想要的樹脂，而且那種樹脂與 SmartTrack（Align 目前的材料）一樣好甚至更好。然後我們有了一套製造牙套的流程。記住，我們每天要製造一百萬個。這種規模是巨大的，而我們有一套全新的流程。這就是我們現在正在經歷的。

但這裡的規模化挑戰是什麼？只是製造足夠的機器嗎？還是品質控制？

首先，你如何列印這些東西以限制所使用的樹脂量？是垂直列印？水平列印？還是側向列印？支撐架（材料實際進入的地方）要放在哪裡？放在外面？放在裡面？還是放在標籤那一側？要用雷射切割嗎？

當我們使用真空成型時，你只需要用雷射切割牙齦區域就完成了。但在這種情況下，情況完全不同。這是一個非常動態且令人難以置信的工程問題。我們當然必須足夠高效，以確保當我們進入市場時，這是一個盈利的等式。在大規模生產下，我們應該能達到樹脂成本更低的程度，這將會有所幫助。但這需要數年時間。

人們應該擔心咀嚼到微塑膠嗎？

不，自從我來到這裡以來，我們從未收到過關於微塑膠的投訴。如果你做足夠的研究，關於什麼是真實的、什麼不是真實的、什麼是有毒的，有很多東西需要學習。醫學中使用了大量的塑膠，到處都是。水也是。所有這些塑膠都有不同的成分。當我們開始尋找你要佩戴的塑膠時，我們不會使用任何具有任何毒性的成分，這樣我們知道當我們進入 FDA 批准或監管批准時，我們是沒問題的。我們沒有在裡面放入任何會被認為是有毒的東西。

在治療計劃上，我非常希望有一種方法能知道哪一個牙套會最痛。這週會是痛苦的一週還是不痛苦的一週？

這很有趣。剛才有另一個人跟我說了同樣的話。我兒子 Tyler 也跟我說過。

英雄所見略同。在我看來，如果你收集了足夠的數據，AI 應該能夠解決這個問題。有些週我覺得可以吃任何東西，做任何事，感覺很棒。而有些週我想撞牆。

我實際上和 Srini（Kaza，Align 研發執行副總裁）談過這件事。我第一次告訴他時，他用奇怪的眼神看著我。但現在我有兩個數據點了，我可以連成一條線。

說真的，我認為這是可行的，而且對我們來說這並不是什麼大不了的事。我們知道什麼時候會出現會讓你感到不適的大規模移動。我們也知道某些會受影響的牙齒的敏感程度。

就功效而言，我注意到你說去年出貨的「微調案例」超過 13.6 萬件，增長了 36%。這不是件壞事嗎？你們不應該減少微調案例嗎？

那種微調是指有人沒戴維持器，醫生說：「喔，我得微調一下，因為你下排牙齒有點擁擠之類的」，他們會訂購 5 到 15 個牙套。

目前美國國內對於將製造業帶回美國也有很多熱情和興奮。你們目前在墨西哥、波蘭和中國設廠。在美國製造牙套是否可行？

是有可能的。勞動力是一個巨大的組成部分。隨著我們實現更高程度的自動化生產，將工廠設在美國可能會有意義。當時機成熟時，我們肯定會考慮。因為我確實認為，再次強調，我們談到的運輸成本也是其中的一部分。

現在在墨西哥華雷斯城（Juarez）需要多少人來製造這些產品？

數千人。

這聽起來很瘋狂。不就是機器在做所有這些事嗎？

天哪，這種級別的 3D 列印是個龐然大物。你可以 3D 列印這些東西，但記住，你必須把這些牙套放進袋子裡。有時，你必須以某種方式處理它們。這很難解釋，但在很多方面看起來就像 Costco 的內部。

但我們談論的不是 iPhone。相對於擁有數百個組件的 iPhone，這看起來非常簡單。

它看起來確實簡單，但也是一個非常複雜的過程。我們有回收樹脂用的離心機。我們有清洗站。你要先 3D 列印，然後真空成型。那裡也有很多軟體工程師。這聽起來比實際情況要容易。但我確實認為，隨著我們直接進行 3D 列印，勞動力組件會減少。

聽著，我是美國公民。如果我能支持這個國家，我會支持。但我覺得北美自由貿易協定（NAFTA）多年來一直很有幫助。我們只想做對業務有意義的事情。

現在政治上的另一件事，你提到了 FDA。你目前還認為那是一個有效的認可標誌嗎？

是的。總的來說，在一定程度上，FDA 是非常稱職的。今天與 FDA 的大多數爭論都與疫苗有關。那超出了我的職責範圍。至於我們如何與 FDA 互動，他們如何測試我們的材料，這些都沒有改變。我覺得這很好且足夠。我曾在多屆政府任職，我沒有看到它發生戲劇性的變化，我認為這很好。關於疫苗的所有問題，我留給那些比我聰明的人去處理，那是很大一群人。

你認為傳統的金屬牙套會消失嗎？

我無法預測。我們能做鋼牙和托槽能做的一切。我們可以做得更快，而且我認為我們可以以一種讓患者更舒適的方式來做。但患者必須做出決定。我們會盡一切努力說服他們。我無法想像 20 年後，人們的牙齒上還戴著金屬和鋼絲，因為那真的不再需要了。但也許有些人認為他們寧願要鋼牙和托槽，或者醫生只想用那種方式工作。我完全贊成自由選擇。