跨界转产呼吸机,为何多为车企?
时间:2020-04-20 来源:新闻网 人浏览 -
谁也没有想到,一场新冠肺炎引起的呼吸机大战直接把全球各国拉回了“战时状态”。尽管各国呼吸机制造商开始加码生产,但呼吸机需求的缺口仍然非常巨大。
据统计,仅仅美国与德、英、法、意合计需求缺口就接近100万台。而在美国,目前所有医疗机构拥有的呼吸机总量约为3万台。
缺口之下,众多跨界“选手”只能来临时救场,车企看似成了呼吸机产业增产的救命稻草。
情急之下,车企纷纷转产呼吸机3月27日,美国新冠病毒感染病例超过10万之际,特朗普首次动用《国防生产法》中授予总统的权力,要求通用、福特等汽车制造商尽快生产呼吸机,以应对新冠肺炎疫情。
全球各国政府也都同时在紧急呼吁汽车制造商协助制造呼吸机和其他医疗设备。目前已经有超过12家的跨国汽车制造商筹备开展呼吸机设备的生产工作,为抗疫贡献力量。
目前,从公开的信息我们看到的车企转产呼吸机的实现方式主要有四类:
一、新建和扩大生产线,短时间能够快速生产急救转运呼吸机和家用无创呼吸机。比如,福特汽车与通用医疗(GE)合作生产一种合作伙伴Airon公司的简易版呼吸器,并预计在未来的100天内生产5万台急需的医疗设备。
二、提供场地和技术支持。通用汽车正在与呼吸机公司Ventec合作,利用多余的工厂空间来搭建呼吸机产线,并提供通用的物流资源和专业知识来制造更多的通风机。
三、零部件制造。比如,德国大众拥有125台在全世界领先的工业3D打印机。研究人员正计划利用工业打印机精密的铣削和3D打印技术,可以短时间内大量制造呼吸机所需的一次性消耗部件。意大利的法拉利母公司FCA、零部件供应商马瑞利正与呼吸机企业Siare展开合作,提供呼吸机零部件的生产和组装的支持。
四、依靠汽车零部件生产全新呼吸机。4月6日,特斯拉公布的一段视频里展示了一款呼吸机的原型机。呼吸机使用了大量特斯拉自有的零部件,因此可以根据现有供应链及库存,来进行设备生产。
疫情汹涌,要在未来数月内提升数十万台的呼吸机产能,这对全球的供应链和制造厂商都是一场严峻考验。全球十多家车厂的快速转型以及在一个月内的成绩表现,着实让人惊叹。我们不禁要问,为什么是汽车制造企业而不是其他制造产业来承担呼吸机的生产重任?
转产呼吸机,车企靠的是什么?
全球各大车厂几乎不约而同地展开呼吸机的生产,肯定不能用巧合来解释,其背后一定是汽车制造业具备着其他制造产业难以匹敌的优势。
然而确实巧合的是,世界上第一台呼吸机正是由汽车厂商制造。1950年小儿麻痹症在全球爆发,莫里斯汽车公司的莫里斯勋爵设计和制造了世界上第一台呼吸机,成功救治了数千生命。
而现在历史似乎在重演。无论是政府还是车企自身,都在第一时间尝试通过技术能力和优势来实现呼吸机的快速产能提升。
从共性上看,呼吸机制造与汽车工业都属于机械制造业,二者都依赖电子和气动技术。汽车制造厂商在技术、成熟的装配工人以及物流、采购等方面都可以为呼吸机的生产提供帮助。
从更深层的原因来看,汽车制造业,相对于其他大部分制造产业,具有更强的设备设计集成整合能力和精益生产工艺。首创于丰田的“精益生产”是一种系统性的安排生产计划、流程改造、成本、人力资源、供应链协同以及产品生命周期管理等结构体系。与传统大生产不同,精益生产的特色在于可以提供“小批量、多品种”的产品生产管理方式。
精益生产能力将帮助车企更快速地转型于呼吸机的研制。此次呼吸机产能战役里,特斯拉的表现尤为突出。为避免争夺有限的呼吸机零部件资源,特斯拉使用了Model3上面的批量生产的零部件来进行呼吸机组装,仅从呼吸机工作原理出发,就快速开发出一套不同于传统呼吸机的新型设备。
另外,在现在整车生产几乎全部停滞的情况下,车厂们闲置的生产能力和工人,可以腾出资源来帮助呼吸机生产。而共克时艰,给予国家和民众一切尽可能的帮助,也是这些车企选择站出来的内在动力和社会责任。
提升呼吸机产能,车企是真大腿吗?从技术上来说,改生产线对无所不能的车企不是难事,国内口罩吃紧的时候,车企上阵,集中了工业技术精锐的车企做起口罩来易如反掌。
三层熔喷无纺布、口罩带、金属压条这些配件的原料车企本身就有,制作组装起来也不是什么难事,无尘车间产出后就可以供给市场。但几十万一台的呼吸机的制造工艺毕竟不是几块钱的口罩能比的。
从上面这张图可以看到,呼吸机的制造技术极其复杂,不仅需要具备一定水平的人工以及高水准生产线,对于车企来说,行业技术壁垒,零部件供应等等存在了不小的问题。
首先,呼吸机的上游材料零部件高度特定,供应方面大家都难。参考呼吸机的系统构成,硬件方面主要由气路、电路、传感检测器和外围辅助装置构成,关键部件有混合气阀、流量阀,还有各式(压力、流量)传感器和空气压缩机等;软件部分则包括各种算法研究,是考验厂家实力的标准。据鱼跃医疗内部人员介绍,为了模拟人脑对呼吸系统的调控,改善人机不同步问题,软件与相应呼吸机高度配套且要不断更新磨合。
关键硬件集中度较高,据赛迪顾问医药健康产业研究中心王宁介绍,传感器是日本SMC和美国霍尼韦尔的天下,涡轮风机则是德产或瑞士制造,供应大头被业内认可的生产商牢牢控制,疫情蔓延,各国设卡、物流受阻…零部件供应链就得了肺炎一样难受。
在零部件短缺面前,什么企业可都是众生平等。
通用汽车与医疗设备制造商Ventec Life Systems进行的“V计划”看起来很靠谱,但通用汽车集中其供应商资源,也只能做到在4月6日凑齐95%的零部件,仍有37种必要部件需要寻找采购。巧妇难为无米之炊,通用就算有通天的实力,也只能等到零部件入手才能开工。
其次,医疗设备生产有着高技术壁垒。据环球网对业内人士的采访可知,现代医用呼吸机早已不是简单向病患肺部通氧气的压力罐,它会根据患者的病情、生命体征、血氧饱和度等指标,通过肺动力学参数随时调整氧气的供应量,并依靠伺服反馈控制系统,利用优化算法保持供氧频率与患者呼吸同步。
这套复杂系统对稳定性的要求也很高,无论是压力驱动系统、患者回路、过滤器还是阀门,任何零部件发生故障,呼吸机都可能失灵,进而危及患者生命。为应对断电等突发情况,呼吸机还需要独立的备用动力源。
仓促进入这个行业的跨界企业不但需要时间来改造生产线,满足硬需求,维系患者生命的软件也不是短时间就能摸索出来的。
还有医疗器材生产的高度规范。像呼吸机这样的医疗设备需要经过严格测试,因为毕竟用于身体脆弱的重病患者,设备的安全性要由呼吸机制造商负责。
各国都有专业的认证机构,出口欧洲需要唯一被欧盟指令授权并有资格的机构EEA成员国的医疗器械机关Cas出具自由销售证书;出口美国需要在FDA注册;出口澳洲则需要在治疗商品管理局TGA注册,在加拿大、韩国、日本也都有相应要求。
除此之外,生产线改建战线长也是跨界企业转产呼吸机壁垒之一。从流水线上下来的成品呼吸机也不可能直接量产,还需要对设备进行长期安全性能测试,以保证其安全性,从零起步的跨界企业想完整copy专业呼吸机制造商的完备生产供应链,可能也要花费18个月才能实现量产。
尽管目前呼吸机的生产许可证经过各国政府协调,对于部分大型车企已经放了绿灯,在政府和巨头公司的努力下,简易呼吸机的制造图纸也已经被公示。
但要注意的是,这只是疫情时期的高速车道,等过了这段时期,FDA继续关好大门,车企必然被撵出局。想要真正生产高精度、有竞争力的呼吸机,还是要经过漫长的测试周期,搞定跑断腿也难买的零部件……
不过,车企自己也心知肚明,转产呼吸机,只是特殊时期的紧急救场行为,等疫情消去,还是要尽快回到“正业”上来~~~
以下为呼吸机产业链全景:
本文综合钛媒体、远川科技评论、21世纪经济报道