圖片來源：西門子

新冠病毒（COVID-19）的傳(chuan) 播，讓全球製造業(ye) 供應鏈和市場遭受了嚴(yan) 重打擊。隨著全球範圍內(nei) 需要住院治療的患者數量急劇增加，各國醫療係統都出現了不同程度的設備物資短缺，其中一些關(guan) 鍵設備更是出現了嚴(yan) 重短缺，比如呼吸機和個(ge) 人防護設備（簡稱PPE，例如口罩和防護服）。對病毒測試盒以及其他診療設備的需求亦是居高不下。

各國關(guan) 於(yu) 醫療設備物資短缺的報道不絕於(yu) 耳，政府強烈呼籲相關(guan) 的企業(ye) 和部門投身到醫療設備的大生產(chan) 中，動員不僅(jin) 局限於(yu) 醫療製造服務業(ye) 的主要供應商，有的國家還號召社會(hui) 全員齊動手，從(cong) 專(zhuan) 業(ye) 工程師到高中生都要參與(yu) 其中。

麵對新冠病毒疫情大規模流行造成醫療物資嚴(yan) 重短缺的現狀，增材製造（AM）領域已經形成了一些應對措施和合作計劃，以達到加速生產(chan) 、扭轉局勢的目標。

行動與(yu) 倡議

各國政府組織和行業(ye) 協會(hui) ，都在呼籲製造業(ye) 將更多資源投入到醫療設備和物資的生產(chan) 中。

其中，歐盟行政部門委員會(hui) 近期就與(yu) 歐洲機床工業(ye) 協會(hui) （CECIMO）和其他相關(guan) 的製造技術協會(hui) 達成一致，要求其成員協助生產(chan) 疫情中急需的醫療設備和物資。同時，CECIMO也於(yu) 四月上旬向所有增材製造相關(guan) 企業(ye) 發出了行動倡議，動員每個(ge) 有能力的企業(ye) 在力所能及的範圍內(nei) 為(wei) 歐洲的醫院提供幫助。

英國政府已向具有快速原型機製造技術的企業(ye) 發出倡議，要求他們(men) 全力協助呼吸機的生產(chan) 製造。據報道，英國一些航空航天業(ye) 、汽車業(ye) 的龍頭企業(ye) 已經組建了三個(ge) “生產(chan) 小組”，開始生產(chan) 呼吸機，以協助英國公立醫療係統（NHS）度過難關(guan) 。來自路透社的報道稱，其中一個(ge) “生產(chan) 小組”由美捷特集團（MeggittPlc）領導，該集團為(wei) 民用或軍(jun) 用航空航天領域提供氧氣供應係統，其中主要的工程公司包括雷尼紹（Renishaw），GKN和ThalesSA。

美國國家增材製造創新研究所（AmericaMakes）是美國國家國防製造加工中心（NCDMM）旗下的機構。四月中旬的報道稱，它正與(yu) 美國食品藥品監督管理局（FDA）展開合作，以保證增材製造企業(ye) 能夠高效、安全地為(wei) 美國的醫護人員提供相關(guan) 的醫療產(chan) 品和物資（FDA會(hui) 持續公布抗擊和治療新冠病毒的關(guan) 鍵物資生產(chan) 指南）。

此外，還有消息顯示，AmericaMakes會(hui) 通過在線倉(cang) 儲(chu) 係統，將各個(ge) AM企業(ye) 的業(ye) 務能力與(yu) 特定的醫療物資供應商聯係起來。該網站將記錄來自於(yu) 增材製造企業(ye) 和醫療物資供應商的必要信息，並開通了設計上傳(chuan) 和線上審核服務，以確保產(chan) 品設計是符合醫療標準的，另外還開通了設計下載途徑，各個(ge) 企業(ye) 可以自行下載這些設計資料，用以生產(chan) 。

3月初，一家名為(wei) MobilityGoAdditive（MgA）的德國網絡公司，呼籲其成員積極響應歐盟委員會(hui) 提出的關(guan) 於(yu) 對抗新冠病毒的行動與(yu) 倡議，從(cong) 而建立更廣泛的工業(ye) 製造聯盟，這家網絡公司一直專(zhuan) 注於(yu) 汽車行業(ye) 增材製造的加速發展。在發出呼籲的兩(liang) 天內(nei) ，該網站收到了來自各行各業(ye) 的190多家公司的資料和業(ye) 務支持，其中也包括汽車和運動服領域的企業(ye) 。

此外，MgA公司於(yu) 3月24日舉(ju) 辦了名為(wei) “MedicalgoAdditive”的虛擬小組會(hui) 議，會(hui) 議建立了“對抗流行病工作隊”，這次數字會(hui) 議活動也向非成員開放。工作隊目前正在與(yu) 醫療技術領域的相關(guan) 供應商取得聯係，以明確物資需求，另外還與(yu) 更高級別的工作組織建立聯網，以協調滿足各方供需要求。

奧地利非營利性技術平台“奧地利增材製造協會(hui) ”，已經建立了醫療物資供應瓶頸與(yu) 增材製造企業(ye) 資源之間的聯絡點，提供了訪問當地增材製造企業(ye) 資源的路徑，以協調醫療物資的供需關(guan) 係。

與(yu) 此類似，西門子集團已向所有需要醫療設備設計與(yu) 製造服務的公司，免費開放了AM網絡平台，從(cong) 而使醫療衛生部門及其供應商，可以在全球範圍內(nei) 聯係到相關(guan) 的設計師和製造商，來獲取幫助。

分布式製造網絡公司3DHubs設立了“COVID-19製造基金”，為(wei) 那些設計資金不足的工程師提供幫助，使他們(men) 能夠設計出更多更好的可以對抗病毒的醫療器械，並且進一步協助他們(men) 完成設計成果轉化。這一舉(ju) 措的目的在於(yu) ，在全球範圍內(nei) 加速醫療設備關(guan) 鍵零部件的生產(chan) 製造。

全球知名的AM技術開發和製造商Formlabs公司，最近啟動了“COVID-19Formlabs網絡響應平台”，會(hui) 根據生產(chan) 需求聯係到相關(guan) 的製造企業(ye) 。該平台於(yu) 四月初在穀歌發布了收集表單，如果有企業(ye) 願意向醫療衛生單位提供3D打印設備的使用時間，可以填寫(xie) 這一表單發布信息。同樣，正在參與(yu) 抗疫項目的組織也可以通過填寫(xie) 表單來申請使用3D打印設備。建立這一網絡平台的目的，就是將供求雙方聯係起來，從(cong) 而讓麵罩調節帶、呼吸麵罩適配器和測試盒提取棉簽的生產(chan) 更高效。

加大生產(chan) 力度

大量的AM服務供應商，已經開始將自己的產(chan) 能和設備貢獻給醫療衛生相關(guan) 部門。

Desktopmetal公司一直致力於(yu) 小型複雜零部件的3D打印技術的開發和服務。該公司決(jue) 定向醫療衛生部門免費提供BinderJet和/或FFF3D打印技術和服務，用以生產(chan) 小於(yu) 2x2x2cm的17-4不鏽鋼零部件，這些零件將滿足醫療器械領域的迫切需求。該公司表示：“新冠病毒對全球醫療係統造成了巨大衝(chong) 擊，現在各國的醫療物資供應鏈都已經疲憊不堪。我們(men) 要從(cong) 自身的專(zhuan) 業(ye) 領域出發，盡最大努力去幫助他們(men) 。”

脫模和燒結技術的專(zhuan) 業(ye) 企業(ye) DSH科技公司，將為(wei) 參與(yu) 抗疫項目的金屬增材製造公司免費提供脫模和燒結服務。在這一舉(ju) 措下，所有運送到DSH公司的3D打印醫療器械零件，將得到優(you) 先免費處理。該公司表示，他們(men) 還將為(wei) 相關(guan) 零部件的設計和製造提供免費的技術指導。

現在，聚合物零件當然是增材製造中應用最廣的，盡管這一領域已經超出了我們(men) 作為(wei) 一本聚焦金屬增材製造雜誌的取材範圍，但這一技術的巨大成功和影響力，已經充分顯示了增材製造在交貨速度和技術能力方麵的優(you) 勢，特別是在傳(chuan) 統製造業(ye) 供應鏈出現危機時，這一技術讓局勢有了新的轉機。

疫情下，防護麵罩是最緊俏的醫療物資，它可以防止醫護工作人員接觸到患者唾液或其他體(ti) 液。目前，需要利用增材製造技術生產(chan) 的最多的產(chan) 品是防護麵罩上的塑料頭帶。這些產(chan) 品幾乎不需要驗證就可以在醫院使用，並且可以按需生產(chan) 並快速交付到需求方，如果醫院有放置3D打印機的場地，生產(chan) 甚至可以在醫院現場完成。就像美國新奧爾良醫院所做的一樣，他們(men) 現在自己打印所需的產(chan) 品，並當場驗證它的效果。

在疫情持續白熱化的意大利，一家名為(wei) Isinnova的增材製造初創公司，利用聚合物3D打印技術製造了文丘裏呼吸機通氣閥1的替代品，據說已經挽救了意大利布雷西亞(ya) 市Chiari醫院的10名新冠患者的生命。由於(yu) 無法獲得原通氣閥的設計圖紙，並且原製造商也無法及時供貨，Isinnova公司對通過逆向工程成功設計出替代產(chan) 品，接著在醫院現場利用FFF（FusedFilamentFabrication熔絲(si) 製造）3D打印機，采用醫用級尼龍絲(si) 生產(chan) 了該通氣閥。

Protolabs公司也承擔了艱巨的通氣閥和其他呼吸機零件的供貨任務，他們(men) 承諾提供100,000個(ge) 呼吸機零件，公司核心團隊客戶經理SianCaliburn表示：“會(hui) 盡最大努力支持呼吸機原型機的開發，打印出盡可能多的零件”。該公司負責人表示，現在他們(men) 有25台3D打印機在運作，提供免費服務，到目前為(wei) 止已經生產(chan) 出了100多個(ge) 通氣閥，供緊急狀態下使用。

而在西班牙，首款3D打印的呼吸器已經得到了醫療專(zhuan) 家的認可，它可以在短時間內(nei) 幫助患者呼吸。該呼吸器是由ConsorcidelaZonaFranca（CZFB）、HP、Leitat、SEAT、ConsorciSanitarideTerrassa（CST）公司與(yu) 薩瓦德爾市的ParcTaulí醫院聯合開發的，工業(ye) 化量產(chan) 後的產(chan) 量預計為(wei) 每天50至100台。

惠普公司也3D打印了呼吸機通風閥和醫院級口罩，目前這些產(chan) 品還在測試和驗證中。該公司還向醫院交付了1,000個(ge) 不需要驗證的零件（例如麵罩頭帶），並且還對外公開了零件的STL文件。

為(wei) 了應對呼吸機嚴(yan) 重短缺的現狀，急需開發呼吸機分離器，分離器的作用是讓多名患者共用一台呼吸機。Leitat與(yu) CZFB公司聯合開發了呼吸機分離器和上文提到的呼吸機。目前，他們(men) 已經首批3D打印了200個(ge) 分離器，並有望在接下來再生產(chan) 1,000個(ge) 。美國的非營利機構PrismaHealth也開發了一款3D打印的分離器裝置，這款名為(wei) PrismaHealthVESper的分離器，是一種三向連接器，可允許4名患者同時使用一台呼吸機。該裝置已經獲得FDA批準。

3DSystems公司正在探索用3D打印技術生產(chan) 呼吸機的零部件，目前正在籌備與(yu) 醫療器械製造商合作進行相關(guan) 的可行性測試。他們(men) 還在探索用3D打印技術生產(chan) 外科用個(ge) 人防護口罩，現在還在等待臨(lin) 床評估和反饋。

結語

本文意在概述增材製造（AM）領域針對全球疫情所提出的一些措施和倡議，這裏不局限於(yu) 金屬增材製造，還包括已經比較成熟的聚合物增材製造技術，這些技術的快速發展，也從(cong) 側(ce) 麵說明了這一技術是有著巨大潛能和活力的製造新理念。

本文並不能將增材製造界人士所作的一切針對新冠病毒疫情的努力囊括其中，因為(wei) 在危機中那些超越想象的智慧實在是不勝枚舉(ju) 。同時，我們(men) 也希望大家注意，增材製造的作用絕不僅(jin) 限於(yu) 醫療器械零部件的生產(chan) 本身，還包括了原型機、試驗台和模具的快速成型。我們(men) 相信，在全球人民的共同努力下，脫下口罩的那一天並不會(hui) 太遠。加油！每一位為(wei) 健康而戰的人們(men) ！