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新冠病毒的大流行讓3D打印行業又火了一把？

長期以來，增材制造、3D打印一直被奉為第四次工業革命的標志。然而事實是，很長一段時間以來，3D打印發展并沒有預想中火熱，只屬于一個很小的利基市場，曾經的炒作也漸漸平淡下來。但隨著全球應對新冠病毒的大流行，3D打印行業和愛好者再一次看到了機會，他們趁熱打鐵，通過創建和打印急需的組件來幫助緩解供應鏈中斷。

比如說，目前醫護人員面臨的主要問題是絕大多數人急需氧氣，需要呼吸機以便呼吸足夠長的時間，使免疫系統抵御病毒。然而，醫療機構并沒有為這種需求做好準備，隨著供應鏈被打亂，許多零部件或設備無法被及時更換。意大利的一家醫院就發生了這樣的事情，該醫院用于復蘇的瓣膜替代品告罄，緊急聯系供應商也無法及時獲得任何替換產品。聽到這個消息后，米蘭FabLab的創始人Massimo temperelli聯系了3D打印公司Isinnova，后者很快將一臺3D打印機帶到意大利北部的一家醫院并開始打印病人急需的瓣膜。

3D打印涉及一種以受控方式對塑料或金屬進行分層的系統技術。近年來，這項技術在零售層面上持續向商業化轉變，許多3D愛好者自建或購買了能夠制造小型塑料物體或機器部件的3D打印設備。在疫情中，這些愛好者組成的社區立刻采取行動，幫助減輕醫護人員的壓力，并為他們提供救生的個人防護裝備。在愛爾蘭，3D打印社區的成員正在使用Prusa 3D打印機的開源設計來創建可供一線工作人員使用的全臉護目鏡。

丹尼爾·穆尼（Daniel Mooney）剛剛完成了幾個這種面罩的制作，這些面罩將被送到都柏林的Mater醫院，使用的是捷克共和國一位醫生率先開發的開源設計。穆尼在一篇文章中評論道：“人們很喜歡這些產品，并對尺寸有了一些很好的反饋。目前我每天只能生產16個面罩，因為3D打印機的產能是一個瓶頸，我需要購買第二臺打印機。但他們很樂意接受我能生產的數量。”除了產量之外，這類制造工藝仍有局限性。比如，3D打印機生產頭部襯板和支撐沒問題，但對于透明PETG塑料片就是一個問題。因此，穆尼正在聯系企業在0.5-1毫米透明PETG的生產方面給予支持。還有一些3D愛好者已經為3D打印口罩設計好了方案，可以安裝過濾系統。其中許多設計已經上傳到一個名叫Makerbot Thingiverse的用于3D打印設計的開源庫。

面對這一熱潮，監管機構顯然還沒有做好準備。他們正在爭分奪秒地出臺嚴格的規定，以應對社會上大量出現的這類產品。好消息是，美國疾控中心已經放松了關于未經批準在醫療機構使用口罩的規定。

緩解供應鏈壓力

位于波蘭的工業3D打印機制造商Urbicum的工程師們設計了一種緊急情況下的呼吸機系統，可以在世界任何地方使用基本部件進行打印。這種呼吸機非常堅固，甚至可以由汽車電池來供電。工程師們創造了一個原型，可以在15小時內使用印刷件和常見的工業部件來進行制造。

一些傳統大公司也參與了這股3D熱潮。惠普是3D打印機供應商，它開發了一種可以由3D打印部件制成并快速構建的室外呼吸機。機械式氣囊閥面罩可以作為一線設備的救生件。

惠普公司表示，位于歐盟、美國和加拿大的3D和研發中心正在努力提高產能，以便制造供不應求的3D打印組件。惠普及其數字制造合作伙伴爭分奪秒地與這一前所未有的病毒作斗爭。他們跨國界和跨行業合作，確定最需要的零件，驗證設計并進行3D打印。

當然，3D打印不僅僅限于呼吸機。比如說惠普的全球制造合作伙伴網絡正致力于制造其他一些重要的3D打印部件；從可以用手肘打開門的免提開門裝置到口罩以及口罩閥門，等等。

這股熱潮能持續嗎？

疫情爆發之后，3D打印呈現出來的這種關注度激增能否持續？這仍是一個懸而未決的問題。但可以肯定的是，隨著很多行業、很多企業的周邊業務（不僅是醫療行業）面臨供應鏈中斷，動態打印小批量復雜零件能力所提供的靈活性看上去非常誘人。畢竟，物資匱乏時，人們對于遙遠的專業零部件制造商的依賴反而成了一種負面因素。失去了安全感之后，人們情愿有更多的選擇。

而3D打印行業也應該抓住這個機遇來一個飛躍才好。比如說，那些通常使用小型機器打印原型的公司，應該快速的轉向量產。德勤公司預計，隨著機器能夠打印出越來越多的三維零件以及塑料部件，今后金屬將超過塑料，占據所有3D部件的一半以上份額，而這一改變將在今年年內發生。

當然，結構性的挑戰依然存在。最大的問題依然是成本。3D打印比那些已經高度自動化的數控機器的成本依然昂貴很多。另外據《福布斯》的報道，雖然大量3D打印產品緩解了口罩等物資的短缺問題，但也帶來了很多問題，比如設計并不總是有效的，由于不熟悉醫療需求而導致大量廢品口罩產生。即使能找到正確的設計，從制造到運輸到準確投放到需要的地方，都需要極為復雜的管理活動，比如在一個Facebook群組里，成立僅兩周時間就吸引了超過5萬人一起討論3D打印如何馳援醫療，雖然大家都在呼吁成立突擊小組；卻遲遲沒有行動，這個群組的人數也很快下降。可見，如果沒有傳統工業系統那種沒有明確的組織，以及對接需求的完整鏈條，3D打印作為一個產業來說還有很長的路要走。

目前人們的熱情重新被3D打印點燃，因為它真的可以快速地拯救生命。但如果僅僅止步于此，那可期待的空間就被大大限制了。