给地球戴上N95口罩后的创新思考(二)

给地球戴上N95口罩后的创新思考(二)

 BDD View 

  作者:童慧明  BDDWATCH 首席观察员

 

从Mask到Respirator,口罩的认知进化

 

如果我们把 20世纪初出现的棉纱布口罩视为口罩的1.0,那么无纺布+熔喷布制成的N95级口罩即是2.0。而当我们理解了3M以及众多国际品牌把“口罩”产品名称从“Mask”转换为“Respirator(呼吸器)”的原因,即可从中感知创新方向的未来。

图源:3M官网

人类在采矿、冶炼或窑炉作坊等空气恶劣环境中劳作时,用布蒙在脸上以减少吸入有毒粉尘、降低致病率,已有数百年历史。但直到18世纪末才,才开始有人用棉布来设计制造防尘的口罩。下图即是一位普鲁士矿业工程师设计的简易口罩。此后,欧美陆续出现了一系列用棉纤维、活性炭、石灰等过滤材料来抵挡粉尘和一些有毒有害气体的呼吸防护用品专利。

Alexander von Humboldt 设计的口罩(图源:网络)

1967年,3M公司基于无纺布和静电纤维滤棉专利技术,开始设计和生产防尘口罩,成为用无纺布材料制造防颗粒物口罩的发明者。恰逢美国颁布《职业安全健康法(1970)》和美国职业安全健康管理局(OSHA)成立,有力推动了防尘口罩被广泛应用在打磨、清扫和处理矿物、面粉及其它物料生产与的粉尘场所工作人员的呼吸防护。经过半个多世纪持续创新,不断深入研究颗粒物防护技术,3M设计生产了不同防护级别、不同式样、不同佩戴方式与舒适性和便利性的各种防护口罩。

 
后来,因用作工业防尘的“N95口罩”能有效过滤和净化吸入的异常气味、降低某些可吸入微生物颗粒物(如霉菌、炭疽杆菌、结核杆菌等)暴露水平的特性被发现,所以被美国劳工部推荐给医护人员,用于预防流感、结核等微生物空气传播性疾病的防护用品。
 
在常人看来,口罩是个挺小的物品,但内里玄机很大。过滤效率、人脸密合度和舒适性,是3M提出的N95防颗粒物口罩解决的三大核心问题。提高对颗粒物的过滤效率和降低滤料对气流的阻力是一对天然矛盾,所以3M采用的是高效静电滤棉专利技术,在不提高呼吸阻力前提下提高过滤颗粒物的效率,并在材料贴合性、阻抗性与生产模具的精密性上都有很高的要求。同时,针对人脸密合度和舒适性问题,3M研发部门对世界各地不同种族人群的脸型差异进行了深入研究,通过设计式样各异的口罩,来满足不同人的适配性需求。
 
从3M官网可了解到,其“口罩(Mask)”品类下有覆盖ToB、ToC 两大领域的17个子类总计882种产品及配件。纵观所有这些应用于矿山开采、冶炼、焊接、喷涂等工业生产与医疗、交通、出行等个人安全防护场景中的产品,有一个突出共性,就是几乎99% 都采用“呼吸器(Respirator)”命名或者“呼吸器与口罩(Respirator and Mask)”命名,只有1% 还单独称为“Mask”。在“健康保护(Health Care)”类43个SKU产品中,只有1820、1840两款4个SKU还叫“口罩”。

3M “健康保护”品类43个SKU部分产品(图源:3M官网)

3M “健康保护”中只有4 个SKU保持叫“口罩”(图源:3M官网)

Mask与Respirator 有何不同?3M用视频将两者的防护特性与效能做了清晰比较,并由同一人分别佩戴两种产品、用专业仪器实测防颗粒物的数据,阐述了“呼吸器”优于“口罩”的优势所在:

 

视频来源:3M官网 / 中文翻译:张海燕

外观为平整四边形、带有双向褶折和水平绑带的 “外科手术口罩”,虽能在一定程度上阻挡大粒颗粒物与血液喷溅,但因有皱褶的口罩4 角与面部贴合不严,对佩戴者的防护效果并不好,所以仅适用于在无污染或低污染区域内保护患者免受医护人员呼出的微生物侵害。

而3M旗下拥有NIOSH N95与FDA双认证的 1860,是一款具有绿色罩杯状防变形外观设计的经典产品,它有着舒适、弹性的编织物头带,可调式铝制鼻夹与罩内的缓冲泡沫鼻梁垫,提供了人脸与呼吸器之间牢固的密封,大大降低了佩戴者受空气中颗粒物的侵害,有助于防止空气传播的生物颗粒、液体喷溅,更适用于在病毒污染区内双向保护医护人员自己与病患不被感染。

3M N95 1860 一次性医用呼吸器与外科口罩(图源:3M官网)

我们无法获知 3M 1820、1840 两个型号产品的生产与销售数据,但从大量3M “健康保护”类产品的全球使用场景中可以获得一个基本判断:这两种产品已供货极少甚至停产,3M的产能应已绝大部分或全部转向生产N95级别的产品。

从名称含义来分析,用Respirator 取代Mask远不止是简单的产品命名变化,而是一个极其重要的认知进化。它把人们从数十年的“罩在口上的一块布片、两条耳带绳”传统形式与材料认知中解放出来,引导产品创新的思维从单纯、被动地考虑防护向融入更多技术,多维度、更主动地优化用户穿戴体验,创造更高质量的“新呼吸方式”产品上来。

我们可从3M的4个系列产品1860、1870+/9210+、1804、9105 这4款产品的设计特性上明显感受到这种认知进化带来的设计创新推进。它们在型制上属于两类:1860是固态的壳形罩杯状,其他3款则是可平折的菱形或V形,更有利于携带、存储与大量运输,而且上市时间都晚于1860。只是有些遗憾:除1860外,另外3款系列产品均未见在中国市场销售过。

1870+/9210+在耐流体效能上达到了160 mmHg,超越1860系列的120 mmHg,对诸如炭疽杆菌、结核分枝杆菌、霉菌和引起各种严重急性呼吸系统综合症的病毒和流感都具有更优防护效果。此外,它还有诸多基于用户体验的创新亮点:以3片面板的平折结构设计,优化了存储和便携性,为护目镜留出更多空间的护鼻板、有助于降低护目镜起雾率的压花顶部面板、轻松快速的下巴卡位、更柔软的鼻垫泡沫和更光滑的内部材料,全面提升了更舒适的穿戴体验。而且与1860不同,这个系列每件产品都有独立包装,避免了取用时的污染。

3M N95 1870+ 一次性医用呼吸器与外科口罩(图源:3M官网)

1804/1804S 是3M旗下的子品牌VFlex产品,也有两个尺寸,明显看到其在1870+基础上有更好的存储和便携特性,与人面接触的周边贴合更密封,而且融入了医用外科口罩的“褶皱”特点,会随佩戴者说话时的嘴巴运动而弯曲,为口部提供了更大的空间。而且,这款产品在平折结构设计上也与1870+不同,更突出了菱形的角部,并将两条无需辨别上、下关系的弹性头带安装在此角处,方便用户任意选择上、下关系。对这款产品可通过以下视频了解:

视频来源:3M官网 / 中文翻译

在VFlex 品牌下,3M还有一款为大众消费打造的防可致病颗粒物的产品“N95 VFlex 9105颗粒呼吸器”,延续了1804系列的穿戴体验,在V形褶基础的正表面附加了由4个A形组合出的X状压痕,强化了正表面的挺刮与立体感,有独特的视觉效果。

3M N95 VFlex 9105一次性医用呼吸器与外科口罩(图源:3M官网)

除3M外,我们还可看到美国、意大利、法国等国家一些医疗与工业防护著名品牌也都普遍使用Respirator来命名产品。

Halyard,是一家总部在美国佐治亚州阿尔法利塔(Alpharetta)的专业医疗用品上市公司,市值12亿美元,专注于手术及预防感染领域的医疗器材及用品研发、设计与制造,有雇员12,000人,在全球设有11家制造工厂,产品销往全球100多个国家。其在N95医用防护呼吸器等领域的多项产品在美国市场享有与3M同等重要的领先地位。

Halyard N95 颗粒过滤呼吸器与外科口罩(图源:Halyard官网)

其“N95颗粒过滤呼吸器与外科口罩”与专注于防护液体飞溅的子品牌“流体盾牌(FLUIDSHIELD)”旗下的“流体盾牌N95颗粒过滤呼吸器与外科口罩”都是近年来美国流感大流行中医护人员大量使用的“网红”产品。两款产品共有的“鸭嘴式”外形令人印象深刻,而且“流体盾牌”柔软的材料与粉色调,更受女性医护人员的喜爱。

Halyard 流体盾牌N95颗粒过滤呼吸器与外科口罩(图源:Halyard官网)

Dpi di Roma,是一家意大利领先的个人防护用品研发与制造公司,致力于以最具创新性的解决方案,满足用户提出的任何最高层级的保护要求。Dpi的品类结构非常清晰,由呼吸保护、头部保护、眼部保护、手部保护与仪器设备 5 大类组成,每款产品的设计与制造都非常精良。旗下的子品牌“MANDIL一次性呼吸器”在疫情前即是意大利医院、企业、军警的主要供应商之一。

Dpi di Roma 五大品类(图源:Dpi di Roma官网)

Dpi di Roma MANDIL 一次性呼吸器(图源:Dpi di Roma官网)

上述品牌均在科技与设计创新上形成了各自的鲜明特色,产品具有很强的识别度并拥有自己的知识产权,这都是中国口罩行业在未来发展中应特别学习的。
 

口罩产业大变局

新冠病毒肺炎成为百年来席卷全球的最大流行病,会让人类社会产生深层次的认知变革:未来面对的最大挑战,不再是国与国、民族与民族之间的军事战争,而是人类命运共同体与各种病毒之间发生的剿灭疾病、护佑生命之战。因此,包含医药研制、医疗器械、防疫防护等产品在内的“大健康产业”的重要性已成为面向未来的“新军火产业”。这一认知的变化,会让置身于此产业的所有行业获得巨大发展契机。

世界各国爆发出的巨大口罩市场刚需,要求全球供应链必须积极应对。中国口罩行业以及众多创新实力强大的力量会洞察、抓住这个前所未有的重要发展机遇,以资本+科技+设计的协同创新,构建出一个当下紧急应对防疫需求,未来谋划良性成长的全新产业大变局。本文由疫情趋势、国家战略、产品升级、产业重组、创业窗口、打造品牌6个维度观察:

1、长周期大流行病

新冠肺炎正成为长周期大流行病,任何一个国家都无法独善其身。截至目前,还没有治愈新冠肺炎明显有效的药物,WHO预测世界能够推出真正有效的防治疫苗至少需要18个月。各国一流病毒研究专家对“新冠病毒肺炎大流行何时结束?”的预判越来越倾向于将其作为长周期大疫情看待,认为全球必须依照“爆发、消退、反复、共存”的大疫情趋势规律,做好一个长达2年长周期的预防与物资储备。

德国疾控机构罗伯特·科赫研究所所长洛塔尔·威勒表示:现在难以回答新冠肺炎疫情究竟何时结束的问题,疫情可能会持续两年之久;东京慈惠会医科大学教授浦岛充佳认为:新冠肺炎疫情已全球“大流行”,尚难看到结束的可能性,需要一到两年时间才能成功研发有效预防这种疾病的疫苗。即便疫情在一个国家结束,也可能因输入型病例增多而重新爆发。一而再、再而三爆发或持续蔓延的可能性正在上升。

图源:网络

上海市新冠肺炎医疗救治专家组组长张文宏教授,于3月17日在与中国驻杜塞尔多夫总领馆视频连线讲座时表示:过了夏天以后病人会减少,但是一直会有散发的零星病人出现,延续到今年冬天,然后到了明年春天,又有可能有一个小的高峰,然后慢慢再下来。这当中还不排除和对面的南半球进行交流,因为北半球夏天病例变少,但是南半球是冬天,也会相互输送病例。来来回回,就算持续一两年也是正常的。

美国马里兰大学医学院人类病毒研究所、全球病毒网络(GVN)卓越中心副教授Mohammad Sajadi博士在3月9日发表的论文中提出一个发现:新冠病毒于中国湖北爆发后,沿着北纬30°-50°走廊,通过全球旅行经韩国、日本、伊朗至意大利北部、法国、美国西北部这样一个轨迹传播,扩展到世界其他地区,并可能在秋末、冬季及下一年开始在这些地区再次流行。因此,必须加强监测新冠病毒在2021-2022年的季节性复发表现。

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 尽管中国已成功地由“爆发”进入“消退”阶段,但在复工、复产、复学、复商——恢复社会运行秩序与经济活动过程中,将面临境外许多国家进入更剧烈“爆发”期而带来的大量输入型病例风险挑战。这必将是一个长时期的严防死守过程——只要世界还存有处于“爆发”期的国家,只要中国保持与世界各国的经贸往来,这种出现“反复”的威胁就始终存在。

因此,中国以及世界各国在这个漫长的防疫过程中对口罩等防护用品的需求,都会保持在一个高位上运行。而且,对“下一场病毒大流行可能随时发生”的警惕,也会增强各国的全民个人防护意识,推动储备口罩等应急物品升级成新的刚性消费,并辐射影响至生活方式发生深层变革。

 2、口罩纳入国家战略物资储备

我国领导人在3月中旬考察新冠肺炎防控科研攻关工作时特别强调,要把疫病防控和公共卫生应急体系纳入国家战略体系的重要组成部分。发改委在一月底就多次重申,国家会在疫情过后吸收3000多家新进入口罩及防护用品的企业一部分产能作为战略资源加以储备。而且会优先储备足量的N95级别医用防护口罩,因为只有这种产品才能真正有效保护医护人员的安全。

“口罩储备严重不足” 已在大疫情中放大为所有国家的最大痛点。作为国家战略举措迅速成为各国政府的一致行动:3月份以来,美国卫生与公共服务部 (HHS) 、法国卫生部长、日本首相安倍都先后发表声明,将分别采购5亿只N95口罩、2.5亿只N95口罩、3月份内确保生产6亿只口罩,并且全部纳入国家医疗战略储备。HHS在声明中还特别强调“这些有保证的订单使制造商可以放心,如果一旦COVID-19疫情平息,私营部门取消订单的话,他们将不必应对供应过剩的问题”。3月14日,美国CDC的一位官员在回答国会议员质询时,更正申明美国需要立即采购的不是3.5只、而是35亿只N95医用防护口罩!

图源:网络

 需要特别指出的是,疫情之后,美国、欧洲等发达国家都有可能会反思因把医用口罩、防护服等产品视为“低端制造业”而把供应链放在中国等亚洲国家与地区而导致的各种问题,将基于战略需要,而把制造这类产品的部分产能以及今后研发的新产品收回本土,或者基于本国的生产资源、技术能力而新建在地化的防疫防护用品企业,令这个行业的全球供应链格局产生变数。

图源:网络

例如,3M上周五在一份声明中称,已将N95口罩产量翻了一番,达到每年11亿个,即每月生产近1亿只口罩;同时,3M还增加了在美国的投资,以期在未来12个月内将其全球产能再扩大30%以上。而且福特汽车、通用电器与特斯拉都先后声称将尽快投产呼吸机,LV快速投产的消毒液也已进入市场销售。

LV 牌消毒液(图源:网络)

 3、向N95级产品全面升级

对中国来说,由过去以生产1-2元的低值低价口罩为主,向生产10-30元的高性能、高品质N95级产品全面升级,一定会成为这个行业的主流趋势。因为无论是医用防护效能还是工业与消费,还是熔喷布的价值率、市场效益,N95 都大于前者10倍以上。尤其是疫情后,防疫消费市场对N95级优质产品的需求一定会大涨。

据CCTV 4 中文国际频道3月3日新闻报道:中国口罩的日产能、日产量分别达到了1.1亿只、1.16亿只,其中医用N95口罩的日产能、日产量分别为196万只、166万只。N95口罩在总量中所占比例分别为 1.78%、1.43%,说明应急而起的中国口罩产能中高性能产品占比极低。

图源:CCTV4客户端

由于N95级产品与一次性医用口罩、外科手术口罩相比,在技术水平、生产工艺、品质控制等要素上完全不在同一量级,不可能一蹴而就,需要一个逐步增强的过程。一位N95口罩制造商指出:N95不是那么简单,工艺和材料很讲究,生产线的很多配件都是进口的,日本的芯片,美国的喷头。“3M贵” 是基于设计(人体工程学设计)、工艺和材料等多方面组合优势形成了贵的基础。因此,在此过程中,高举高打、降维打击、设计创新、材料创新、工艺创新、品牌创新等IT、电子、互联网行业惯用的发展策略与方法一定会用到。

 

N95 罩杯式呼吸器生产工艺 (视频来源:网络)

 长远来看,过去30年来中国制造所形成的强大供应链配套能力,也会因众多综合创新实力强大的大型企业跨界杀入口罩行业而带动其在疫情中、疫情后的大发展中提升全球供应链所占份额,世界将更需要中国。

4、大型企业顺势而为

中石化、富士康、比亚迪、广汽集团等大型科技与制造类企业,肯定会在疫情后评估自己快速进入生产一次性医用口罩、保障复工与社会需求的得与失,并对未来发展作出判断。其中一定会有些企业在洞悉全球需求格局基础上顺势而为,利用已形成的生产优势与各方面的资源优势,将N95呼吸器、医用外科口罩以及防护用品作为一项公司新业务BU加以拓展。

比亚迪生产的一次性医用口罩(图源:网络)

 这些企业将会辨识个人与医用防护用品行业的发展方向,除保留一部分疫情中快速上马的一次性医用口罩产能外,尽快向N95级产品的产能建设升级。通过战略投资,收购、兼并一些具有N95级产品代工能力的现有中小企业洗牌行业,快速提升行业的整体研发创新门槛,逐步整合出由数百家、数十家中大型品牌企业为核心的产业新格局,形成一批能够具备日产N95级口罩年产能3亿只以上、年产值50亿以上的规模化优势科技品牌企业,并在综合创新实力上对标3M等欧美品牌。

实际上,跨界进入大健康产业,把健康管理作为未来智能家居的重要功能之一,已成为海尔、美的、格力等中国一线家电企业正在践行的多元化发展战略选择。其中,格力电器在2月18日注册成立了全资持股的“珠海格健医疗科技有限公司”,经营范围包括医护人员防护用品、紫外线消毒设备、生理参数分析测量设备、手术室感染控制用品的设计制造和销售等,并以“格健”作为品牌先行生产口罩、测温仪、护目镜“防疫三件套”,先行用于复产后保护员工健康。

图源:网络

3月9日,董明珠的微店开卖口罩KN95一次性防护口罩,上线预约仅15分钟已有超过两万人涌入。格力电器称:格力涉足医疗领域有长期考虑,看好未来中国对医疗服务的长期刚需,经过此次疫情将会越来越大,因为民众对自身健康越来越重视。

5、创新创业机会窗口

突然放大的全球市场需求、长周期高位运行、政府、社会与大众对口罩及防护用品认知的改变,聚合出一个巨大的创新创业窗口。而把它放在2020全球大健康产业13.393万亿美金、中国9万亿RMB背景下,会令很多具有格局视野的投资人与科技创新、设计创新者合伙组建创业公司,在资本支持下整合创新驱动力,寻找有资质的供应链生产资源、渠道平台联手创建创业公司,研制新物种产品,打造新商业模式,孵化具有未来成长力的创新型企业。

 6、打造设计驱动型品牌

极度缺乏设计创新与品牌创建能力,已凸显为阻碍当下中国口罩与防护用品行业发展的最大痛点。不管是医用还是民用,口罩与防护用品的属性都是“个人用品”。用户体验设计的优劣,直接关乎产品是否能够被用户乐意使用、反复购买使用,关乎品牌的市场影响力与企业的可持续成长。对跨界进入这个行业的大企业、创业公司来说,这恰是一个从初始起即把打造设计驱动型品牌、创造极致用户体验置于新公司、新业务核心的最佳时机,向3M等行业一流品牌以及高度注重设计创新力的世界级品牌学习,将设计思维融入技术研发、生产制造、市场营销与售后服务,从0开始谋划具有协同创新架构与长远生命力的BDD品牌。

(未完待续)


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“风佑设计,劲吹华夏,赋能创新,涅槃品牌”