3D打印在疫情中受到重視 可應急生產醫療物資長期改變價值鏈條

本報駐美國、德國、埃及特派特約記者  楊 俊  青 木  曲翔宇

編者按：新冠肺炎疫情在全球迅速蔓延以來，幾乎所有國家和地區都面臨包括口罩、防護服、護目鏡在內的個人防護設備以及其他醫療設備的短缺。作為科技強國，美國、德國等國家紛紛動用3D打印技術以填補相關需求缺口。這不僅為疫情下的醫療物資生產蹚出一條新路，而且讓企業看到了3D打印的潛力所在。

美國：醫用高開低走

位於美國各地的3D打印愛好者和企業紛紛設計和打印包括口罩配件在內的醫護用品。在馬里蘭州，擁有一家小型企業的託德·布拉特（Todd Blatt）將工作室改造成口罩工廠，通過3D打印機生產了1200多個口罩配件。和口罩的情況相類似，3D打印的棉籤拭子也在美國大量出現。名為Northwell Health的公司現在每天使用3D打印機為醫院製造5000個棉籤，並計劃擴展到每天7500至8000個的規模。

從3月27日開始，已經有7款3D打印醫療設備被審查能否用於臨牀。美國食品和藥物管理局（FDA）於4月初批准了首個3D打印口罩項目。獲批項目是由美國退伍軍人健康管理局（VHA）的一個團隊設計並製造的一款3D打印口罩，取名“Stopgap”。該款口罩易於消毒，幷包括一個可重複使用的過濾器。FDA在官網上表示，當常規產品難以獲得時，一些機構正在考慮打印或購買3D打印設備來解決問題。FDA正在就此以及更廣泛的公共衞生突發事件，與政府、相關行業和醫療機構緊密合作。

3D打印技術似乎一夜之間發現了廣闊的應用前景，但該項技術目前依然無法在醫療領域獲得全面而廣泛的推薦。根據已發佈的使用説明，被FDA批准的3D口罩不能代替經批准可用於個人防護的傳統專業級防護口罩（例如N95或KN95口罩）。

美國媒體一般認為，3D打印口罩的快速獲批，部分原因是全球供應鏈延遲導致醫護專業人員在前線缺少關鍵個人防護設備，而並不是產品已經達到相關技術要求。FDA在官網稱，3D打印的個人防護設備也許可以提供物理屏障，但不太可能提供與FDA批准的外科口罩和N95口罩相同的液體屏障和空氣過濾水平，在可能的情況下，使用傳統工藝可能會更有幫助。因此，隨着相關個人防護用品和醫療設施在美國醫院中不斷得到補充，最初的短缺局面逐漸緩解，有關3D打印技術在醫療領域應用的實踐和討論，或將慢慢由於其生產成本、生產效率以及產品標準問題而逐漸歸於平靜。

德國：“全球生產”變“本地生產”

“3D打印實現企業轉型夢想！”德國《商報》25日報道稱，因為疫情擴散，德國一些企業憑藉尖端的3D打印設備，迅速轉型生產稀缺醫療產品。

德國大眾就是轉型企業之一。該集團正利用原先生產塑料零件和樣車的3D打印機，生產呼吸機的零配件或者其他醫用設備配件。作為全球最大的醫療器材生產商之一，西門子在歐美分公司的100多台3D打印機也已投入此類生產。德國最大的鋼鐵公司蒂森-克虜伯集團也在用3D打印機生產醫用設備配件。

其實，企業借3D打印技術跨界生產醫療物資時也會遇到問題。德國經濟學者卡斯普爾對《環球時報》記者表示，從技術上來講，許多企業用3D打印生產醫療設備配件沒有任何問題。但是，這需要醫療器械製造商的許可。比如，由於西門子掌握一些醫療設備的技術專利，因此若沒有該公司的許可，汽車製造商就不能生產這些設備。而西門子等企業往往因為擔心核心機密泄露，不願意合作，尤其是呼吸機這類高端產品。

不過，卡斯普爾認為，這場疫情危機正在對3D打印產生長期影響。現在，企業產品生產嚴重依賴全球供應鏈，需要一系列設備。而3D打印則可以減少許多環節，甚至一步到位，還可以減輕物流負擔。3D打印技術正在讓“全球生產”變成“本地生產”。德國聯邦信息與通信和新媒體行業協會（BITKOM）去年公佈的一項研究顯示，近八成受訪企業認為3D打印技術會對商業模式和價值鏈產生深遠影響。卡斯普爾表示，疫情是3D打印技術的一次檢驗，讓企業看到它的巨大潛力。

阿聯酋：多個領域有需求

無論是醫生、警察還是環衞工人，鏡頭記錄的阿聯酋一線防疫人員佩戴的口罩往往與面部貼合緊密。阿聯酋海灣新聞網25日透露説，這歸功於日前在迪拜投產的3D打印口罩。3D打印口罩與普通口罩相比有兩大區別：一是更符合人體工程學，面部貼合性更強，更輕便；二是額外增加可替換的外層和特製透明層。目前該型口罩只累計生產數千只，優先配給迪拜警察和與病患有密切接觸的醫護工作者。

“在應急領域，阿聯酋等海灣產油國最需要3D打印。”阿中之門（北京）商務有限公司首席執行官張強對《環球時報》記者介紹説，近年來因原油價格大幅波動，阿聯酋、沙特等國逐步提出發展一定規模的製造業。對幾乎是零基礎的國家來説，3D打印對技術積累要求不高，不需要傳統模具，是實現彎道超車、滿足自用急需的優選。以道路應急救援為例，海灣國家大部分國土都是沙漠，車輛維修網點無法實現全覆蓋，處理重大故障時常因缺少關鍵零部件而被耽誤。阿聯酋政府一直鼓勵3D打印業者加入救援隊伍，但此前受成本較高以及打印原料供應制約，未得到全面推廣。“不過，隨着風險意識因疫情得到強化，未來前景值得期待。”

不久前竣工的阿聯酋迪拜市政府辦公樓，是目前世界上最大的3D打印建築，而這只是迪拜政府早在2016年發佈的“3D打印戰略”的一部分。2019年，迪拜每棟新建建築中，2%的部分由3D打印技術建成，迪拜市政府計劃到2025年將該比例提高至25%。瑞士建材商拉法基霍爾希姆公司研發經理赫連·隆比斯對《環球時報》記者表示，3D打印建築不僅成本低，而且易於複製，未來可以滿足大規模的住房需求。3D打印與建築的結合讓中企在基建領域本就具備的優勢更加明顯。

除上述領域外，來自教育科研機構的需求也值得留意。張強説，阿聯酋2019年僅國家財政用於教育的支出就達到101億迪拉姆（1迪拉姆合1.93元人民幣）。近些年，基於3D打印技術的創意設計課在阿聯酋中小學逐步得到推廣，小型3D打印機的需求與日俱增。同時，該國經費豐厚的頂級科研機構亦對3D打印研究有着濃厚興趣。