Tenere d’occhio il futuro del Fitness Tracking
Un’azienda produttrice di occhiali e tecnologie oftalmiche si avvale dello stampaggio rapido a iniezione per accelerare la validazione del design
Tendiamo a non pensarci, ma gli occhiali rappresentano una delle tecnologie indossabili più riuscite degli ultimi 700 anni. E quindi, in un’epoca dominata dai dispositivi tecnologici indossabili, l’idea di integrare funzionalità di monitoraggio della salute a un semplice paio di occhiali non può che sembrare particolarmente azzeccata.
Il prototipo, battezzato Project Genesis, attualmente in fase di sviluppo da parte di VSP Global, si basa proprio su questo concept innovativo. VSP Global è un’azienda californiana che si occupa della progettazione e fabbricazione di occhiali e altre soluzioni oftalmiche, nonché dell’erogazione di coperture assicurative per la cura della vista, contando oltre 80 milioni di membri e una rete di 34.000 medici specialisti in oftalmologia negli Stati Uniti, nel Regno Unito, in Irlanda e Australia.
Per riprendere le parole diffuse con un recente comunicato stampa della stessa VSP Global: “Le tecnologie indossabili conoscono oggi una diffusione senza precedenti. In alcuni casi potrebbe trattarsi di semplice clamore promozionale. In altri, una tale diffusione potrebbe invece decretare l’inizio di una vera e propria rivoluzione fondata su cure mediche personalizzate. Il prototipo Genesis è esattamente questo. È il primo passo verso l’erogazione di dati sanitari contestualizzati più ricchi e approfonditi” per ciascun individuo.
Prototipazione: una corsa contro il tempo
“Project Genesis è un’iniziativa escogitata da The Shop, il laboratorio di innovazione di VSP Global, ed è in fase di sviluppo da oltre due anni,” spiega Adam Oranchak, ingegnere 3D impiegato presso la sede newyorchese della divisione di ricerca. VSP Global conta anche altri laboratori ubicati rispettivamente in California e Ohio.
Oranchak, che ha conseguito una laurea in ingegneria dei materiali con successiva specializzazione in design industriale, ha accumulato un’esperienza significativa nella progettazione CAD. In quanto attivo esponente del settore, aveva già sentito parlare di Protolabs e ritenne che la vasta esperienza dell’azienda nel campo della prototipazione potesse soddisfare i requisiti di Project Genesis e l’esigenza di realizzare un prototipo di un paio di occhiali con fitness tracker integrato alla montatura.
E Protolabs si rivelò immediatamente un partner degno dell’incarico, sin dall’elaborazione del preventivo iniziale. “Il sistema di preventivazione ci è stato molto utile. Ho apprezzato soprattutto il feedback che ha messo in luce potenziali problematiche attraverso un’efficace rappresentazione in 3D, permettendoci di apportare i necessari miglioramenti,” spiega Oranchak riferendosi all’analisi di fattibilità (DFM) che fa parte del sistema di preventivazione interattivo di Protolabs.
Ad esempio, i pezzi progettati prevedevano inizialmente l’aggiunta di un componente scorrevole. Oranchak spiega che, come rilevato dall’analisi DFM, i pezzi non avrebbero beneficiato pienamente della direzione del meccanismo di scorrimento concepita in origine. “L’analisi di fattibilità ci ha consentito di ottenere un feedback interattivo su come migliorare il meccanismo.
Oranchak specifica inoltre che un’altra difficoltà con cui il team dovette confrontarsi era rappresentata dalle tempistiche estremamente serrate, un problema tutt’altro che raro per gli ingegneri di progetto. Ma, fortunatamente, la collaborazione con Protolabs ha permesso di accelerare i tempi di preventivazione e fabbricazione. “In progetti come questo, la rapidità è importantissima, specie nelle fasi preliminari,” continua Oranchak. “In fatto di innovazione, la velocità è tutto. E Protolabs ha offerto tempi di fabbricazione davvero stupefacenti.”
Poiché Project Genesis sarebbe stata la prima “incursione” di VSP Global nel mercato dell’elettronica in quanto azienda di soluzioni oftalmiche, Oranchak e il suo team desideravano collaudare il prototipo in un gruppo ristretto formato da 30 volontari interni all’azienda che si sarebbero prestati a indossare i dispositivi. Tale iniziativa richiedeva pertanto 30 occhiali di identica fattura.
La soluzione di fabbricazione
In un primo momento furono prodotte numerose iterazioni utilizzando una stampante 3D PolyJet (a getto di materiale) disponibile presso il laboratorio di Oranchak, prima di richiedere l’assistenza di Protolabs per la realizzazione di pezzi in materiali plastici mediante stampaggio a iniezione. Lo stampaggio a iniezione era l’opzione più indicata, poiché permetteva l’utilizzo di un materiale più simile a quello previsto per la versione finale del prodotto. Protolabs si occupò della fabbricazione di un centinaio di pezzi per questo progetto.
Le montature utilizzate per il prototipo appartenevano a modelli di occhiali VSP già esistenti. La parte anteriore ed entrambe le aste laterali furono recuperate da montature originali per fare in modo che combaciassero, mentre le cerniere dovettero essere modificate e saldate all’interno di un apposito elemento di fissaggio che sarebbe servito a contenere i componenti elettronici del fitness tracker. La scelta del materiale ricadde sull’ABS nero, come suggerito dai tecnici dell’assistenza Protolabs. Questi ultimi ritenevano infatti che tale materiale avrebbe offerto migliori caratteristiche di riempimento oltre a ridurre il ritiro e i segni di depressione.
Collaudo sul campo
A processo ultimato, trenta paia di occhiali da vista con fitness tracker perfettamente integrato alla montatura furono indossati da altrettanti volontari interni all’azienda. Il fitness tracker è dotato di connettività Bluetooth, è in grado di comunicare con dispositivi smartphone e provvede a misurare il numero di passi, le calorie bruciate, il tempo di attività e la distanza percorsa, proprio come ogni altro rilevatore di attività fisica.
“Il vantaggio di indossare un dispositivo come questo sulla testa, invece che al polso, è che in questo modo il fitness tracker si mantiene al centro della massa corporea ed è quindi in grado di produrre misurazioni più accurate,” spiega Oranchak. “La nostra soluzione offre livelli di efficienza quantomeno paragonabili (se non addirittura superiori) a quelli che caratterizzano altri fitness tracker disponibili attualmente sul mercato.”
Oranchak puntualizza anche che il team di sviluppo desiderava a tutti i costi che i componenti elettronici fossero del tutto impercettibili dall’utente finale. “Questo punto è una parte integrante della nostra filosofia,” spiega. “Siamo un centro di progettazione di occhiali e altre soluzioni oftalmiche, e cerchiamo di produrre articoli che gli utenti possano indossare in pubblico sentendosi completamente a proprio agio. A nessuno piace indossare dispositivi con componenti elettronici in bella vista.”
Sulla scia del successo della fase di pre-collaudo e prototipazione, il concept di VSP Global si prepara ad affrontare lo step di sviluppo successivo (beta testing), in vista dell’avvio della produzione su larga scala.
Protolabs continuerà ad assistere Oranchak e VSP Global anche durante le prossime fasi del processo di sviluppo.