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全球呼吸机告罄,马斯克线上接单,车企临危受命转产,这波跨界行得通吗?

机器之能 · 2020-03-27
全球遭遇「呼吸机荒」,车企大鳄纷纷转产补缺。

编者按:本文来自微信公众号“机器之能”(ID:almosthuman2017),36氪经授权发布。

撰文 | 徐丹

编辑 | 四月

目前全球新冠肺炎确诊人数超过 34 万,抛去约 10% 的危重症患者,结合一线的治疗情况,剩下患者中至少 1/3 要呼吸机辅助吸氧,仅目前实际需要的呼吸机已经超过 10 万台。

但呼吸机属于高精尖医疗设备,专业制造商并不多,且目前都已处在超负荷运转状态,据路透社报道,一份欧盟内部文件显示,为应对新冠肺炎疫情,欧盟国家需要的个人防护设备和呼吸机等其他医疗设备数量,是传统供应链所能提供数量的 10 倍。

形势所迫,美国、英国、意大利等国家都在寻找跨界产能,他们将目光对准了车企。 

然而,面对呼吸机这样一个无比精密且对专业性要求极高的设备,车企跨界行得通吗? 

随着疫情在全球范围内的大规模爆发,呼吸机成了比口罩还要短缺的「救命用品」。

目前全球新冠肺炎确诊人数超过 34 万,抛去约 10% 的危重症患者,结合一线的治疗情况,剩下患者中至少 1/3 要呼吸机辅助吸氧,仅目前实际需要的呼吸机已经超过 10 万台。

但是据欧盟内部文件,目前呼吸机市场需求是传统供应链所能提供数量的 10 倍。

疫情重灾区意大利目前仅有 4800 台左右的呼吸机,感染人数却超过 7 万人,多重症患者,死亡率超 50%。 

英国的情况也不容乐观,英国国家医疗服务体系(NHS)目前仅存 5000 台呼吸机,但依照现有的疫情发展形式,需要「两周内」再提供 30000 台,是现存的六倍。

即便是呼吸机存量庞大的美国也无法做到供需平衡。目前全美医院里拥有约 16 万个呼吸机,作为国家战略资源储备的呼吸机数量 12700 个。而根据数据预测模型显示,最糟糕的情况下,美国可能会有 1.6 亿至 2 亿人感染新冠肺炎。

美国确诊人数已经有 85873 人,超过意大利和中国,一跃成为确诊人数最多的国家,此前还被世卫组织定义为新的「震中」。

生产呼吸机对各国政府来说都是火烧眉毛的事情,在现有工厂都已经全天候超负荷运转的情况下,只能跨界寻求帮助。

 一 政府逼迫呼吸机生产,特斯拉「在线接单」

本月 19 号,纽约市市长白思豪(Bill de Blasio)直接在 Twitter 上向特斯拉创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)喊话:「我们的国家正面临着严重的短缺,我们需要呼吸机,越快越好。接下来的几周,这个城市将需要成千上万的呼吸机。我们会竭尽所能去寻找呼吸机,但我们需要你的帮助!」 

马斯克迅速在 Twitter 上说,特斯拉和 SpaceX 的员工正在研究呼吸机,尽管他「不认为这些机器将来会被需求。」

特斯拉将与美敦力公司(Medtronic Plc)合作,美敦力公司发文称:「有人说他是天才,也有人说他是骗子,但不管你怎么看待埃隆·马斯克,有一件事是肯定的,如果马斯克想和呼吸机对话,美敦力会听的。」

美敦力是全球最大的医疗技术公司之一,也是全球最大的 ECMO(体外膜肺氧合)供应商,在技术和供应链方面会有比较大的积累;据马斯克 Twitter,特斯拉旗下汽车有复杂的暖通空调系统,SpaceX 航天器有生命支持系统,因此生产呼吸机并不难,只是无法立刻投产。 

马斯克宣布将开放纽约超级工厂,并立下目标:「本周内完成大约 1200 台呼吸机的分发」。

特朗普迅速回应,允许福特、通用和特斯拉生产呼吸机,并催促车企尽快行动,「让我看看你们有多厉害!」

但从后续动态看,特斯拉造呼吸机的事情似乎并不算顺利。3 月 25 日,马斯克从中国买了 1255 台呼吸机,一天后重申将「尽可能快的开放纽约工厂」,27 日,又在 Twitter 上表示,「鉴于需求紧迫,公司将于今晚开始提供其他制造商生产的呼吸机。」

特斯拉造呼吸机来回变动的背后反应的是全球性的呼吸机制造难题。

 二 呼吸机制造有多紧迫?各国产能相继告罄,研发人员上一线

不同于仅有防护性作用的口罩,呼吸机是重症治疗中必不可缺的器械。

由于新冠病毒对于感染者肺部具有极强的「攻击性」,当新冠病毒靶向攻击患者肺部,引发肺炎和急性呼吸窘迫症候群等并发症时,唯有用呼吸机辅助或替代呼吸,才能保证患者血氧含量,避免呼吸系统和重要器官衰竭。可以说,到治疗后期,病人的生死完全取决于呼吸机。

但是呼吸机属于高精尖医疗设备,体积大、价格高昂,一台大型呼吸机价格在几十万到上百万之间,德国公司德尔格生产的一台 ICU 呼吸机,包括滚轮推车在内,重约 130 磅。一般医院不会采购太多,当疫情爆发,大量患者同时涌入,每个医院都会措手不及。

而且呼吸机的技术壁垒高,能生产高端设备的厂商本来就不多,核心专利被美国、澳大利亚、瑞典等少数几个集团紧紧的攥在手里。这些工厂现在都已经处于一周 7 天不停工、工人三班倒的超负荷运转状态,但能生产的机器还是有限。

中低端市场的呼吸机基本都在中国市场,中国供应链体系庞大,制造能力强,加之现在疫情基本得控制。所以,大部分国家的希望都寄托在了中国。

纽约市长都公开表示想要从中国紧急采购 1.5 万台呼吸机。呼吸机生产厂家谊安医疗公司董事长助理李凯说:「可以说,世界上没有一个国家不想立即从中国买到呼吸机。」

谊安已经接到来自意大利、英国、蒙古国、俄罗斯等 35 个国家和地区的订单,已出口近千台,还有几千台在排产,为尽可能满足需求,工厂工人三班倒,甚至研发人员都上了生产一线。

产能已经到达极限,但需求只会不断扩张。

并且,呼吸机这类精密的医疗器械还面临出口难的问题。像这样的专用医疗设备,不同国家的具体要求不同,制式不同,甚至电源插座都不同,出口也有严格限制。

比如,根据欧盟的生产标准生产的无创呼吸机,该产品出口到欧盟国家,是没有问题的。但是如果该产品出口到美国,如没有绿色通道特批等途径,这个产品就不能入境,更不能在美国的医院内使用,否则就是违法行为。

即便 FDA 等政府机构能在特殊情况下为呼吸机出口开一路绿灯,物流和设备检测也需要耗费大量时间。

所以美国政府才会如此着急的「逼迫」特斯拉生产呼吸机。

实际上,除美国之外,还有很多车企都「临危任命」加入了呼吸机生产大军。

 三 车企「临危受命」,大鳄纷纷转产呼吸机

1. 通用开启「V 工程」

在美国,除特斯拉外,通用汽车也在加班加点改产呼吸机吗,目前已经确定了将与呼吸机生产商 Ventec Life Systems 展开合作,内部将该项目称为「V 工程」。

通用将在借助其强大的供应链优势,将在物流、采购和制造方面提供帮助。

据底特律新闻网报道,通用汽车已经向其供应商寻求帮助。压铸公司 Twin City Die Castings Co,原本生产用于控制、四轮驱动系统和安全气囊的电子产品,现在已经在调整计划生产氧气外壳和压缩机部件等呼吸机零部件;另一家供应链 Creative Foam Corp 表示已经开始呼吸机设备的空气过滤系统制造泡沫部件。 

通用目前已安排供应 95% 的呼吸机所需部件,并正在寻求采购剩余的 37 个必要部件。第一批零部件将于 4 月 5 日前交付,预计生产呼吸机 20 万台左右。 

福特汽车目前也已经暂停了工厂生产,正与特朗普就转产问题进行讨论,但相比通用的快速行动,福特还并没有透露出任何实际进展。公司发言人 T.R. 里德表示,「转产是可能的,但你不可能前一天还在生产皮卡,后一天就开始生产呼吸机。我们正在弄清楚可能做些什么。」 

2. 英国政府牵头成立「国家队」,航天公司、劳斯莱斯成头牌主力

从政府动态来看,英国政府对呼吸机的政策比其他国家更着急,对本国车企的要求一度过于天马行空,甚至只提供了「一部 YouTube 科普影片」和「一份 10 年前的生产概念论文」,就要求 Jaguar、劳斯莱斯和 Vauxhall 等汽车工业大厂,必须想办法「两个星期内制造出 3 万台医疗用的应急呼吸机」。

英国的着急也有理由,虽然确诊数和死亡数都没有美国、意大利等国家多,但英国检测率偏低,且超过 1/3 的病例都集中在首都,连王室都未能幸免。

瑞士赶工的呼吸机制造商

而且英国本土的呼吸机品牌 Penlon 只有 150 个工人,年均产能极限只有 700 台,现在已经在 7*24 小时的工作。

所以英国政府迫切的需要推翻现有生产流程,建立全新的,能够迅速量产的生产方案。

据《卫报》25 日报道,英国政府已经向大型呼吸机生产商要到了生产图纸,建立「呼吸机应急国家队」,以求迅速生产呼吸机。新方案只有两个要点:必须以国内可用零件/原材料为基础;设计只需能用,主要目的是「快速大量生产」。

这个国家队包括航天企业美捷特(Meggitt)、跑车企业吉凯恩集团(GKN)和劳斯莱斯、国防厂商泰雷兹集团(Thales)等和迈凯伦集团(McLaren)、日产(Nissan)车厂以及医用器械商雷绍尼(Renishaw)负责支援。

呼吸机主力由美捷特负责,其主要客户以国防、军火、航空产业为主,长期设计各种客机、战斗机的供氧系统;零件制造所需的 3D 打印技术由吉凯恩和泰雷兹集团支援;设计方面由跑车制造商迈凯伦和莱斯莱斯负责;雷绍尼负责提供专业的医疗技术支持,若一切顺利,日产汽车将开放英国东北的桑德兰工厂的厂区与生产能量。 

不过,即便有应急国家队的支持,两星期 3 万台的目标仍然太高。据外媒,新成立的国家队最早 3 月底才能设计出原型机,2 万台的目标最后也变成了「先生产出 5000 台再说」。 

3. 意大利:呼吸机生产商求助车企,进度不明

在疫情最严重的意大利,政府要求国内最大的呼吸机生产商 Siare Engineering 将月产能从 160 提高到 500 台。 

所以 Siare 向法拉利和 FCA 寻求帮助,希望其帮助生产和组装零部件。Siare 的首席执行官 Gianluca Preziosa 指出, 两大行业有一些共同的特点, 都比较依赖电子和气体力学。并且,汽车企业有强大的购买能力和遍布全球的供应链,能够快速获得所需要的零部件。

FCA 工厂

FCA 的发言人表示,3 月 19 日已经与 Siare 举行了会议,目前有两种选择:FCA 和法拉利提供技术支持,帮助 Siare 生产零部件;或者将零件生产全部外包给汽车制造商。

截至目前,上述合作并未传来新的进展。

除此之外,德国大众也在呼吸机生产行列中,大众在声明中表示,公司准备采用 3D 打印机来制造呼吸机。大众拥有超过 125 台工业 3D 打印机。目前内部已经组建了一个关于转产医用呼吸机的团队,正在测试相关材料、联系供应链。 

 四 跨界生产呼吸机,车企真的可行吗?

车企生产链条复杂,装备技术先进,跨界支援社会早有历史渊源。二战时期,通用、福特等车企就被授权制造飞机、装甲车等军事用品,当时的汽车城底特律一跃变成了军火制造基地。

在中国的抗疫过程中,车企也发挥了不小的作用,转行生产口罩、防护服等医用物资,帮助缓解口罩紧缺的问题。

比亚迪口罩

但是,飞机、装甲车与汽车一样同属重工业,制造过程相似成分高,而口罩生产相对简单,汽车静音装置中又恰好有口罩原材料,所以跨界军工产品和口罩对车企来说并非难事。但呼吸机属于精密的医疗器材,生产过程与汽车差异巨大,且需要专业医疗知识辅助。 

正如英国机械工程师学会生物医学工程部副主任海伦•米斯所说,「医疗设备和航天工程一样复杂」。 

所以,车企跨界生产呼吸机可能会比生产飞机和口罩更难。车企和一些航天企业的暖通空调系统和生命支持系统等技术、遍布全球供应链、以及无尘车间的确都是其本身的优势,但是要生产专业精密的医疗器械,还有很多困难需要客服。

首先,从生产条件看,许多车企选择开放自身车间生产呼吸机,但是车间改造就需要花费很长时间。美国圣母大学专门研究供应链的的凯特琳•沃瓦特教授表示,「改建的工厂的速度取决于产品线中将要生产的新产品与现有产品的相似程度。」但汽车和呼吸机从生产线到技术人员的操作方式都大相径庭。

完成改造后还要保证车间足够卫生。即便已经是无尘车间,但距离满足医疗器械的要求可能还有一段距离。 

从生产过程看,呼吸机属于精密仪器,据《第一财经》,呼吸机主要由硬件和软件组成,硬件包括压力驱动系统、患者回路、过滤器和阀门等,有任何一个零部件发生故障,整个机器就无法运转。而且这些数百个小零件会分散在不同国家,即便是车企也要花很大时间整合,无法迅速提高量产。 

3D 打印技术或许可以在紧急情况下帮助精密仪器的生产,但这其中又涉及到知识产权和组装的问题。西方国家十分注重知识产权,呼吸机等医疗器械的核心都紧紧掌握在几大核心集团手中,车企制零部件需要顾忌「动了谁的蛋糕」。

意大利工程师利用 3D 打印技术造出呼吸阀

之前意大利就出现过意大利工程师用 3D 打印制造呼吸阀解医院燃眉之急,最后却被原厂告侵权的事件。虽然最后原厂出面澄清,并没有起诉事件,但也承认,「碍于医疗法规,无法提供设计文件」。不过,疫情之下,政府很可能会采取一定措施放宽专利限制。 

不过,即便制造出零部件,组装也非易事,需要适合医疗行业的环境、管材、氧气和熟练的医护人员等许多设备和人力。且呼吸机也不是即插即用的设备,它需要精准校准后才能给患者使用。如果校准做得不对,会对患者起到相反的效果,比如气胸、肺萎缩、被细菌感染的肺炎、肺氧中毒和吸入呕吐物等。 

况且,全部生产完成后还有漫长的设备检测流程,即便是专业的医疗商,生产一台呼吸机也需要 40 天左右的时间,更何况车企碍于这些客观因素,生产绝非一蹴而就,即便短时间内生产出来了,也可能要像英国那样以牺牲质量为前提。

就当前情况看,大多数车企都还处在准备阶段。马斯克所说的「本周交付 1200 台呼吸机」的目标可能过于自信。 

不过,这波跨界生产呼吸机的行动对整个呼吸机制造或许会有一定的推动作用。

目前全球的呼吸机生产现状是,海外少数几个集团掌握着核心专利,但呼吸机供应链分散在全球,尤其是中国,他们很难实现量产;中国产能高,呼吸机品牌也多,但局限在中低端品牌,高端产品都依赖进口。

合作生产或许可以在一定程度可以打破这种不平衡的研发生产现状。

另外,零部件的全球采购也可以提高呼吸机的生产能力,让原本的竞争对手开始合作,互通有无,带动整个制造效率的提高。 

据外媒消息,通用汽车的供应商之一 Meridian 正在采购六种不同的镁制压缩机部件,大约可供 20 万部呼吸机使用,为采购零件,Meridian 正与竞争对手与 Twin City 和 Myotek 合作。 

「通常情况下这三家企业互有竞争,但在这种情况下我们不是竞争对手,而是作为一个产业联合在一起。」通用北美销售主管乔伊•佩特里洛说。

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