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在Chinaplas 2019 国际橡塑展上, 巴斯夫(BASF)首次展示了一辆概念轮椅的原型产品 “REN Chair”,该产品由巴斯夫与韩国轮椅生产商 Wheel Line 及工业设计公司 REHTO Design 共同打造。
更具活力生活方式的轮椅
巴斯夫特性材料部亚太区工业品行 业业务总监 Tony Jones 先生表示:“REN Chair 概念轮椅结合材料创新及先进设 计,让用户及护理人员享受到更多功能 和使用自由,为使用者带来更具活力的 生活方式,是我们推出这款产品的初衷。”
Tony Jones 介绍说,传统轮椅给人的印象是沉重、冰冷的金属构造且样式缺乏美感,巴斯夫决心从轮椅使用者的需求出发,为他们打造轻便舒适的轮椅,且兼具安全耐用和时尚美观等特性。
轻便舒适——REN Chair 大量采用塑料代替金属,实现轻量化目的,整个轮椅中除了轮毂和传感器中必须使用的少量金属,其余均采用了塑料。轻质材料为使用者和护理人员带来更多便捷和舒适体验。由巴斯夫 Elastoflex® W 弹性泡沫聚氨酯系统(PU)制成的双密度座椅,凭借材料的高弹性和可压缩性, 提供了更好的舒适度。用于座椅套的人造革采用了 Elastollan® 热塑性聚氨酯 (TPU),它质地细腻并易于清洗,且具良好的透气性,能极大改善使用者久坐的不适感及血液循环效果。
安全耐用——一款智能手机应用与 REN Chair 的感应器与接头相连,能够检测轮椅运动并控制轮椅背面的信号灯, 将使用者导航到无障碍设施。感应器与接头由巴斯夫 Ultramid® 聚酰胺 (PA) 以 及 Ultradur® PBT(聚对苯二甲酸丁二 醇酯)材料制成,坚固抗损,提升使用中的安全性。巴斯夫高性能材料创新为 REN Chair 提供了包括高强度、耐磨性及耐化学性在内的出众机械性能。例如采用 Elastollan® 热塑性聚氨酯丝制成的座椅靠背,具有高强度及耐用性,为长时间使用提升舒适度及所需的身体支撑。
时尚美观——传统轮椅受材料限制, 难以在外观设计上进行大胆创新,而巴 斯夫的材料允许铸模或被 3D 打印成复杂形状,材料创新使得设计更加自由。此外, 与传统材料相比,TPU、E-TPU、PU 和工程塑料等高性能材料易于加工,更易于通过着色和装饰成为更加时尚的设计, 同时又不会对其性能产生影响。例如, Elastoflex W 具有良好的流动性,因此可 以设计成任何复杂的几何形状。此外,轮椅脚轮和脚轮壳使用巴斯夫专有的模拟工具 Ultrasim® 开发,该工具可精确计算材料解决方案的各向异性力学行为,从而优化生产并最大限度地降低开发成本,并确保时尚美观与安全耐用的完美结合。
如何打造全球首创的概念轮椅
Tony Jones 回顾了 REN Chair 项 目的实施过程:巴斯夫首先发起项目创意,寻找到合作伙伴,成立项目组后 Creation Center 统筹下,调研轮椅使用者的需求和使用情境,并对轮椅进行了拆解分析,确定哪些部件的材料可采用塑料代替、带来怎样的效用提升,并且确保产品具有很好的触感和美感,激发轮椅使用者富有活力的生活方式。
Wheel Line 首席执行官 Dong Ok Kum 先生评论说:“REN Chair 迈出了未来运用不同材料、创新方案制造新一代轮椅的关键一步,Wheel Line 相信,这是轮椅技术的全新突破。”
Wheel Line 海外市场副总监 Jeawoong Choi 先生认为:“使用巴斯夫的新材料、新产品、新方案制成的轮椅,能给使用者更轻便、更具活力的生活方式、减少受伤机率、延长寿命。有了这些新部件、新方案、新材料,我们绝对能够改进和应用到现有的轮椅产品。”
REHTO Design 首席执行官 Jae Sung Go 先生表示:“在 REN Chair 项目过程中,我们参观了很多使用巴斯夫材料生产各种产品的公司,我们非常吃惊地了解到巴斯夫材料所具有的高性能、多样性和耐用性。先进材料的灵活性为我们开发设计 REN Chair 开辟了创新的空间。”
令 Tony Jones 印象最为深刻的是, Dong Ok Kum 先生和 Jeawoong Choi 先 生都是轮椅使用者,他们对REN Chair 的设计提出了很多基于实用性的意见,而设计师之前主要是做电器设计的,这是首次设计轮椅产品,他们的意见视角各不相同,经过深入讨论最终形成众人满意的产品,整个过程非常有趣。
Creation Center 整合多方协同
作为领先的材料专家,巴斯夫为何会打造 REN Chair 这样的概念轮椅?
Tony Jones 介绍说:“我们相信,对我们的客户来说,设计阶段的材料选择至关重要,不论客户生产何种产品, 巴斯夫能够协助客户选择正确的材料。 比如,如今的苹果手机,与数年前相比, 质感、触感、外观都更具吸引力,这样的改进同样能够发生在轮椅产品上。”
因此,过去 3-4 年里,巴斯夫的业务拓展越来越多进入了客户的产品设计与材料选择阶段。而在不久前的 Chinaplas 2019 展上,巴斯夫正式宣布,在亚太区升级设立 3 个 Creation Center,分别位于中国上海、印度和日本。
“REN Chair 的设计得到了 Creation Center的推动,”Tony Jones说, “这是巴斯夫致力于搭建设计师团队并激励、启发他们采用巴斯夫材料创新, 让想法变成现实的连接平台。”
巴斯夫特性材料部亚太 Creation Center 负责人 Alexandre Dreyer 先生解释说:“Creation Center 专门负责创新项目,通过全新视角看待项目、理解需求, 把创意变成满足客户需求的解决方案。 在 REN Chair 项目上,Creation Center 通过项目管理,整合来自新加坡、韩国、 中国的产品、应用、研发团队和设计、 生产合作伙伴,形成泛亚洲的项目协同, 我们对结果感到非常满意。”
据 Tony Jones 介绍,巴斯夫每年均 与不同应用伙伴合作开展协同项目。比 如 3 年前的协作机器人(Cobot)项目, 将机器人外壳的金属材料替换成塑料, 去年,巴斯夫与上海新松机器人合作了塑料协作机器人(PlasCobot)项目,进一步以塑料取代机器人躯干中的金属材料。塑料机械臂比金属轻得多,可使协作机器人运作更高效、灵活而且节能, 但塑料的散热性不如金属,会导致电机过热,这就带来了新挑战,而后研发中心给出了优化塑料散热的配方。
在新的领域应用,难免会有调整或改进配方的需求,巴斯夫在世界各地的研发中心持续研究新应用或者调整、改进配方,给予了技术保障。
Tony Jones 评论说:“正因为这样, 塑料技术才能不断发展。如果你总是重复以往的事情,只能原地踏步;但如果你尝试挑战,你就能进步。”
医疗器械的塑料未来
近年来,医疗器械市场在全球的增长非常强劲,巴斯夫越来越多地进入医疗应用领域,今年更是首次选择了轮椅项目,显示了对医疗器械行业的决心。
Tony Jones 介 绍 说,REN Chair 是一款概念轮椅,与概念汽车一样,它并不会被直接进行商业化生产,而是用以显示塑料能够实现怎样的效用、未来轮椅可能会是什么样子,基于此,一些部件或功能可以进入商业化应用。比如,通过 REN Chair 项目的合作,Wheel Line 已经确定将刹车系统引入其现有轮椅生产,巴斯夫将继续与 Wheel Line 及其它轮椅生产商深入协作,分享理念与推进应用。
针对医疗行业,巴斯夫正在积极推进塑料应用、或者说巴斯夫的塑料应用。 Tony Jones 举例说:比如医用导液管或输血管等,传统上使用 PVC 材料制成, 但 PVC 有一些健康隐患,因此欧洲明令禁止使用 PVC,作为替换材料,TPU 就没有健康风险,因此巴斯夫在积极推进 TPU 取代 PVC。但中国市场还没有禁用 PVC 的法规,而且 TPU 比 PVC 贵,所以目前能做的是让医用管生产商了解到 TPU 的好处比成本更重要;又比如医用吸入器、注射器等,巴斯夫 POM 塑料具有优异的稳定性和滑动性;再比如医疗床垫,使用 TPU 材料的好处是透气性强的同时不会吸收水分,从而避免病人患上褥疮之类的问题。这些都是巴斯夫塑料材料适于医疗器械应用的一些实例。
最 后,Tony Jones 总结道:“ 进行协作项目的原因很多:一方面,我们当然希望项目过程中的创新点最终得以商业化;另一方面,在项目之初即加入设计与材料选择,这是巴斯夫和其他竞争对手的区别。此外,协作项目使我们得以与合作伙伴共事, 加 上 Creation Center,这是多方共赢的方式。”