為什麼車廠能這麼快「轉型」製造呼吸器?

疫情當頭,全球各大車廠幾乎不約而同地展開呼吸器的生產。然而,世界上第一台呼吸器正是由汽車廠商製造。1950年小兒麻痺症在全球爆發,莫里斯汽車公司的莫里斯勳爵設計和製造了世界上第一台呼吸器,成功救治了數千生命。

2月底世衛組織新冠肺炎聯合調查報告顯示,新冠病毒感染的重症率為13.8%,也就是平均每7.3個感染者中會有1人發展為重症患者,出現呼吸困難。而醫用呼吸器成為當前最緊迫和必需的醫療救助設備。

在全球疫情大範圍蔓延的形勢下,儘管各國呼吸器製造商開始加碼生產,但呼吸器需求的缺口仍然非常巨大。據統計,僅僅美國與德、英、法、意合計需求缺口就接近100萬台。而在美國,目前所有醫療機構擁有的呼吸器總量約為3萬台。

3月27日,美國新冠病毒感染病例超過10萬之際,川普首次動用《國防生產法》中授予總統的權力,要求通用、福特等汽車製造商盡快生產呼吸器,以應對新冠肺炎疫情。

為什麼車廠能造呼吸機?

全球各國政府也都同時在緊急呼籲汽車製造商協助製造呼吸器和其他醫療設備。目前已經有超過12家的跨國汽車製造商籌備開展呼吸器設備的生產工作,為抗疫貢獻力量。

就在英國、法國、德國以及義大利等國的車廠們紛紛展開與呼吸器製造商的合作的當下,特斯拉則透過YouTube公開展示了一台自製的特斯拉呼吸器,而且是全部用特斯拉的汽車零組件打造,進而避免擠占專業呼吸器生產商的零件供應。

伊隆馬斯克稱,之前已經與美國的呼吸器製造商美敦力討論過製造通風機的相關問題。但憑藉出色的工程能力和現有零組件,特斯拉就造出了可以使用的呼吸器,確實讓網友驚嘆。

顯然,羅馬不是一天建成的。大家更關心特斯拉以及這些汽車製造廠商們是如何能夠快速轉型生產這些呼吸器,以及車廠們在社會重大危機下可以貢獻哪些價值?

全球車廠的「呼吸器戰疫」

根據應用場景和患者的不同,呼吸器有分為正壓、負壓、高頻呼吸器、嬰兒、兒童和成人呼吸器、轉運和急救呼吸器、家用呼吸器等。其中家用呼吸器每年市面上的產量超過500萬台,生產難度相對較小;而重症醫用呼吸器,全球產能也就在每年10萬台左右。

由於全球新冠病毒引起的肺炎重症患者的驟增,導致現在急需幾十萬到上百萬台醫用呼吸器。這一巨大需求缺口需要短時間內提升產能,但是現有產能提升存在一定的困難。

首先,一台呼吸器涉及上千個零件,而主要零組件的生產遍布全球多個國家。受疫情影響,一些地區的零件可能會出現產能受阻和供應鏈延遲的問題,擴大生產規模並非易事。

第二,呼吸器的某些關鍵零組件難以找到替代品。比如空氣壓縮模組的壓縮渦輪,因其核心的高速電機只有瑞士的供應商掌握,產能十分有限,且短期內難以被替代。

第三,即使解決了零組件供應問題,呼吸器品質的好壞還涉及訊號處理和控制演算法技術,這是呼吸器廠商多年來積累的核心技術,其他企業難以短時間內掌握。

另外,由於呼吸器屬於醫療設備,受到各國嚴格的品質監管,在開發生產工裝和校準工藝上有著嚴格檢測流程。

而在疫情導致的全球危機面前,各國政府、醫療機構、呼吸器生產企業以及非醫療技術製造商都在全力以赴克服這些困難。3月底,美國醫療器械巨頭美敦力公開其主流呼吸器設計文件,並將提供該呼吸器的軟體程式碼及其他訊息。這一「開源」行為只為「提高全球呼吸器產量」。

在關鍵零組件方面,我國的呼吸器生產廠商在尋找相關的國產替代廠家,積極展開測試與優化工作,以攻克產能製約的難關。

現在,各國政府緊急呼籲汽車製造生產商轉變生產線來製造呼吸器。因為疫情這一特殊情況,多國政府選擇從政策上「特批」車廠來生產呼吸器。而各大車廠也紛紛響應,盡最大的可能來實現呼吸器產能的提升。目前,我們看到的實現方式有:

一、新建和擴大生產線,短時間能夠快速生產急救轉運呼吸器和家用無創呼吸器。比如,福特汽車與通用醫療(GE)合作生產一種合作夥伴Airon公司的簡易版呼吸器,並預計在未來的100天內生產5萬台急需的醫療設備。

二、提供場地和技術支援。通用汽車正在與呼吸器公司Ventec合作,利用多餘的工廠空間來搭建呼吸器產線,並提供通用的物流資源和專業知識來製造更多的通風機。

三、零組件製造。比如,德國大眾擁有125台在全世界領先的工業3D印表機。研究人員正計劃利用工業印表機精密的銑削和3D列印技術,可以短時間內大量製造呼吸器所需的一次性消耗零件。義大利的法拉利母公司FCA、零組件供應商馬瑞利正與呼吸器企業Siare展開合作,提供呼吸器零組件的生產和組裝的支援。

四、依靠汽車零組件生產全新呼吸器。4月6日,特斯拉公佈的一段影片裡展示了一款呼吸器的原型機。呼吸器使用了大量特斯拉自有的零組件,因此可以根據現有供應鍊及庫存,來進行設備生產。

▲特斯拉呼吸器

疫情洶湧,要在未來數月內提升數十萬台的呼吸器產能,這對全球的供應鍊和製造廠商都是一場嚴峻考驗。全球十多家車廠的快速轉型以及在一個月內的成績表現,著實讓人驚嘆。我們不禁要問,為什麼是汽車製造企業而不是其他製造產業來承擔呼吸器的生產重任?

從汽車到呼吸器,快速「轉型」依靠哪些能力?

全球各大車廠幾乎不約而同地展開呼吸器的生產,肯定不能用巧合來解釋,其背後一定是汽車製造業具備著其他製造產業難以匹敵的優勢。

然而確實巧合的是,世界上第一台呼吸器正是由汽車廠商製造。1950年小兒麻痺症在全球爆發,莫里斯汽車公司的莫里斯勳爵設計和製造了世界上第一台呼吸器,成功救治了數千生命。

而現在歷史似乎在重演。無論是政府還是車廠自身,都在第一時間嘗試透過車廠的技術能力和優勢來實現呼吸器的快速產能提升。

從共性上看,呼吸器製造與汽車工業都屬於機械製造業,二者都依賴電子和氣動技術。汽車製造廠商在技術、成熟的裝配工人以及物流、採購等方面都可以為呼吸器的生產提供幫助。當然,汽車工廠的設備與生產線的衛生清潔程度並不足以直接支撐呼吸器這樣小型的醫療設備的生產。因此,新的生產線建造、工人培訓以及零組件供應和組裝都需要得到來自呼吸器生產商的指導,改建轉產的效率成為車廠們要盡快攻克的難題。

從更深層的原因來看,汽車製造業,相對於其他大部分製造產業,具有更強的設備設計整合能力和精益生產工藝。首創於豐田的「精益生產」是一種系統性的安排生產計劃、流程改造、成本、人力資源、供應鏈協同以及產品生命週期管理等結構體系。與傳統大生產不同,精益生產的特色在於可以提供「小批量、多品種」的產品生產管理方式。

精益生產能力將幫助車廠更快速地轉型於呼吸器的研製。此次呼吸器產能戰役裡,特斯拉的表現尤為突出。為避免爭奪有限的呼吸器零組件資源,特斯拉使用了Model3上面的大量生產的零組件來進行呼吸器組裝,僅從呼吸器工作原理出發,就快速開發出一套不同於傳統呼吸器的新型設備。當然,困難仍然存在。儘管馬斯克表示已經拿到FDA許可,但是從原型機到進入工廠生產,該呼吸器的產品品質和量產能力目前仍是未知,需要特斯拉進一步解決。

另外,在現在整車生產幾乎全部停滯的情況下,車廠們閒置的生產能力和工人,可以騰出資源來幫助呼吸器生產。而共克時艱,給予國家和民眾一切盡可能的幫助,也是這些車廠選擇站出來的內在動力和社會責任。

為什麼車廠能造呼吸機?

車廠的通用製造能力,社會經濟的壓艙石

工業製造業是一個國家強盛與否的關鍵因素,而汽車製造又是工業製造業的支柱性產業,反映了一個國家的工業水準和製造業實力。而汽車產業涉及到了上下游眾多的產業鏈,提供了數以千萬計的就業機會,創造著巨大的GDP產值。

而同時,現代汽車製造業具備著高度模組化、訂製化、快速產業鏈協同的特點,這些能力可以被稱為「通用製造」能力。在基礎製造業大量外包到勞動力密集型地區的前提下,車廠保留的精密製造和通用製造能力,就可以在關鍵時刻發揮快速轉變角色的作用,成為社會經濟體重要的「製造業壓艙石」 。

而在國際遭遇緊急突發情況下,汽車製造商能快速轉型,進行規模化、組織化的緊急物資的生產能力;戰時,汽車製造商還能轉產與乘用車關聯度較高的坦克等軍事設備。

而在此次疫情期間,車廠則可以快速轉產醫療防護物資。比如,中國的上汽通用五菱、比亞迪,可以在短短十幾天之內透過生產線改造的方式開始大量生產口罩、消毒劑等產品。並且,五菱汽車還能夠快速交付全自動口罩生產線,極大提升口罩的產能生產。

受到疫情影響,目前全球14家跨國車廠已經關停了海外上百家的工廠,以保障工人的健康。全世界範圍內的車廠都正在經歷一場嚴峻的生存考驗。而由於車廠持續數月的停工停產,未來也將引發一系列更為嚴重的經濟社會的連鎖反應。

同時,疫情更大的考驗,是需要車廠們在最短時間內利用自身的生產能力和生產技術,為前線抗疫的醫療機構和病患提供救命的醫療設備。在還沒有特效藥物和疫苗的當前形勢下,呼吸器成為了能夠拯救數万人生命的幾乎最後一道防線。車廠們能夠不計投入地支援這一醫療物資的生產,無疑會對各國的抗疫帶來最直接有效的幫助。

只有盡快戰勝疫情,恢復正常生產,車廠們才能迎來新的生機。而現在「抗疫」之時的貢獻,也會成為未來消費者選擇車廠的一個重要考量。

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