3D打印技术在新冠病毒大流行期间发挥了极大的作用，包括生产面罩解决个人防护设备不足的问题、以可分流的阀门提升呼吸机的使用效率并降低价格等，在危机当前彰显了新技术的优势，而制造业领域的其他行业，乃至美容行业都将受益于3D打印技术。
文/Jim Vinoski
译/岳 璐
新型冠状病毒大流行给全球经济浇了一盆冷水，令数月来一直在放缓的制造业越发步履艰难。但令人欣慰的是，制造商对医疗产品市场的供应链故障和短缺做出了令人瞩目的反应。数以千计的生产商迅速改造了生产线，以帮助生产急需的医疗用品，其中的明星无疑是3D打印公司。比如，使用3D Systems公司的技术生产的医疗设施，可以帮助解决个人防护装备短缺的问题。
个性化呼吸机，24小时快速反应的能力
在美国的疫情开始变得严重之前，3D打印（也称为“增材制造”Additive Manufacturing，简称“AM”，该技术融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。与传统的对原材料去除-切削-组装的加工模式不同，这是一种“自下而上”通过材料累加的、从无到有的制造方法）已经用于帮助应对Covid-19带来的医疗危机。“我们很早就看到意大利北部缺乏应对这种病毒的医疗能力，”3D Systems公司医疗保健产品开发总监Ben Johnson说，“我们的技术可以让合作伙伴打印阀门和分流器，这样就可以让一个呼吸机用于多个病人。”
每个需要使用呼吸机的重症病人都需要特定的压力率才能保证治疗的有效性，但呼吸机又严重短缺。可3D打印的个性化呼吸机分流装置——通气分流器，可以通过一个呼吸机单元为多名患者提供量身定制的气压。据介绍，这一工具的灵感来自水箱调节器，通过控制压缩空气压力，可为每个病人提供合适气压的治疗。该设备可以将一台呼吸机扩展至多人使用，而且其价格仅为新呼吸机的百分之一左右。
“新冠疫情下，大家都见证了3D打印的快速反应能力——24小时就能完成生产，比如呼吸机的通气分流器就是一个很好的例子。这项技术被视为具有巨大的潜力，有助于生产的民主化。”
全行业一致行动
当美国面临Covid-19危机时，3D打印得到了更充分的运用。Johnson说：“3D打印机已经在很多方面发挥了作用。比如，被用于制作完整的面罩、口罩、棉签和呼吸机部件，而且还推动了全新的呼吸机设计的创新发展。人们对3D面罩的积极使用，极大地鼓舞了行业信心，也带动了爱好者以外的其他人响应。”
在3D打印的全产业链上，上下游公司的反应都是惊人的，应对危机过程中表现出的合作性更是让人惊叹。一些3D打印公司建立了订单管理平台，对3D打印耗材和零件的生产和分发进行统一管理，并及时与有医疗资源缺口的一线医疗机构对接。Johnson说：“我们与竞争对手合作，确保了解法规，材料和产品如何验证，以及什么可以打印、什么不可以打印。我们在技术支持和材料咨询方面也与他们合作。同时，我们还与不同的机构合作，如国家卫生研究院、退伍军人事务部和America Makes（一家推动政府与私营部门合作开发3D打印技术的机构）等。”必须提醒的是，在与医疗机构的合作中，3D打印企业要生产能够真正满足医疗界需求的物品，设计、材料及无菌的生产和处理程序都非常关键。
消费者态度悄然转变
随着前段时间医疗资源匮乏的加剧及其严重影响的显现，很多人对3D打印产生了全新的认识。3D Systems供应链运营副总裁Ferdie Bruijnen表示：“从解决危机的趋势来看，有几个信号特别有价值。会计师事务所安永（Ernst & Young）的一项研究显示，从2016年至2019年，人们对3D打印的态度已经发生了转变。战略性地使用3D打印的公司的比例在这段时间里翻了一番，从4%增长至8%；而完全没有这方面经验的公司比例下降了一半以上，从76%降至35%。Covid-19的危机突显了3D打印的一些重要好处，比如它不需要模具、可以处理复杂的几何图形等。”
此外，3D打印的分布式特性也是一个巨大的优势，因为许多公司都在寻找零部件的替代来源，而这些产品的供应受到供应链产能不足的影响。Bruijnen 认为：“3D打印拥有按需生产的基础，这降低了进入的门槛。”
为制造业和美容业带来行业进步
随着制造业的复苏，3D打印更将占据强势地位。“在桥梁制造方面拥有巨大的机会，”Bruijnen说，“与传统制造商需要打造一个达到110%需求的模型随后再修整不同，3D打印可以预先制造出能够满足95%需求的工具，并使用AM来处理伸缩容量。这显示了3D打印如何在危机中提供更多灵活性。”
在过去几个月中，3D打印展示的最终成型产品已经改变了许多人对这项技术的本质看法。“AM显示出它不仅仅是一种原型技术，”Bruijnen解释道，“2009年，市场开始迷恋AM，有人说AM将取代注塑成型，我们知道这是不可能的。但我们也知道它在制造业中有一个适当的位置。”
Bruijnen认为：“3D打印在某些领域已经日趋成熟，比如在牙科、医疗业和珠宝制造这些领域，它已经显示出技术能力和业务需求之间的巨大匹配。但这还只是它潜力的一些方面，其对化妆品生产的改进也有望给行业带来新的进步。比如，有一家公司正在打印一种高级几何形状的口红架，更美观的包装使其在所有的竞争对手中脱颖而出。在传统制造业的诸多领域，我们将会看到3D打印在生产最终产品方面的能量。”在他看来，3D打印不会取代注塑成型，“但这并不是必须的。能否取代注塑成型绝对不应该成为衡量其是否成功的标准。”
来源：Digiday
