長期以來，增材制造、3D打印一直被奉為第四次工業(yè)革命的標(biāo)志。然而事實(shí)是，很長一段時(shí)間以來，3D打印發(fā)展并沒有預(yù)想中火熱，只屬于一個(gè)很小的利基市場，曾經(jīng)的炒作也漸漸平淡下來。但隨著全球應(yīng)對新冠病毒的大流行，3D打印行業(yè)和愛好者再一次看到了機(jī)會，他們趁熱打鐵，通過創(chuàng)建和打印急需的組件來幫助緩解供應(yīng)鏈中斷。

　　

　　3D打印的機(jī)器手臂

　　比如說，目前醫(yī)護(hù)人員面臨的主要問題是絕大多數(shù)人急需氧氣，需要呼吸機(jī)以便呼吸足夠長的時(shí)間，使免疫系統(tǒng)抵御病毒。然而，醫(yī)療機(jī)構(gòu)并沒有為這種需求做好準(zhǔn)備，隨著供應(yīng)鏈被打亂，許多零部件或設(shè)備無法被及時(shí)更換。意大利的一家醫(yī)院就發(fā)生了這樣的事情，該醫(yī)院用于復(fù)蘇的瓣膜替代品告罄，緊急聯(lián)系供應(yīng)商也無法及時(shí)獲得任何替換產(chǎn)品。聽到這個(gè)消息后，米蘭FabLab的創(chuàng)始人Massimo temperelli聯(lián)系了3D打印公司Isinnova，后者很快將一臺3D打印機(jī)帶到意大利北部的一家醫(yī)院并開始打印病人急需的瓣膜。

　　

　　緊急打印醫(yī)療部件

　　3D打印涉及一種以受控方式對塑料或金屬進(jìn)行分層的系統(tǒng)技術(shù)。近年來，這項(xiàng)技術(shù)在零售層面上持續(xù)向商業(yè)化轉(zhuǎn)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(jī)器部件的3D打印設(shè)備。在疫情中，這些愛好者組成的社區(qū)立刻采取行動，幫助減輕醫(yī)護(hù)人員的壓力，并為他們提供救生的個(gè)人防護(hù)裝備。在愛爾蘭，3D打印社區(qū)的成員正在使用Prusa 3D打印機(jī)的開源設(shè)計(jì)來創(chuàng)建可供一線工作人員使用的全臉護(hù)目鏡。

　　

　　丹尼爾·穆尼（Daniel Mooney）剛剛完成了幾個(gè)這種面罩的制作，這些面罩將被送到都柏林的Mater醫(yī)院，使用的是捷克共和國一位醫(yī)生率先開發(fā)的開源設(shè)計(jì)。穆尼在一篇文章中評論道：“人們很喜歡這些產(chǎn)品，并對尺寸有了一些很好的反饋。目前我每天只能生產(chǎn)16個(gè)面罩，因?yàn)?D打印機(jī)的產(chǎn)能是一個(gè)瓶頸，我需要購買第二臺打印機(jī)。但他們很樂意接受我能生產(chǎn)的數(shù)量。”

　　

　　除了產(chǎn)量之外，這類制造工藝仍有局限性。比如，3D打印機(jī)生產(chǎn)頭部襯板和支撐沒問題，但對于透明PETG塑料片就是一個(gè)問題。因此，穆尼正在聯(lián)系企業(yè)在0.5-1毫米透明PETG的生產(chǎn)方面給予支持。還有一些3D愛好者已經(jīng)為3D打印口罩設(shè)計(jì)好了方案，可以安裝過濾系統(tǒng)。其中許多設(shè)計(jì)已經(jīng)上傳到一個(gè)名叫Makerbot Thingiverse的用于3D打印設(shè)計(jì)的開源庫。

　　面對這一熱潮，監(jiān)管機(jī)構(gòu)顯然還沒有做好準(zhǔn)備。他們正在爭分奪秒地出臺嚴(yán)格的規(guī)定，以應(yīng)對社會上大量出現(xiàn)的這類產(chǎn)品。好消息是，美國疾控中心已經(jīng)放松了關(guān)于未經(jīng)批準(zhǔn)在醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用口罩的規(guī)定。

　　

　　緩解供應(yīng)鏈壓力

　　位于波蘭的工業(yè)3D打印機(jī)制造商Urbicum的工程師們設(shè)計(jì)了一種緊急情況下的呼吸機(jī)系統(tǒng)，可以在世界任何地方使用基本部件進(jìn)行打印。這種呼吸機(jī)非常堅(jiān)固，甚至可以由汽車電池來供電。工程師們創(chuàng)造了一個(gè)原型，可以在15小時(shí)內(nèi)使用印刷件和常見的工業(yè)部件來進(jìn)行制造。

　　一些傳統(tǒng)大公司也參與了這股3D熱潮。惠普是3D打印機(jī)供應(yīng)商，它開發(fā)了一種可以由3D打印部件制成并快速構(gòu)建的室外呼吸機(jī)。機(jī)械式氣囊閥面罩可以作為一線設(shè)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(fā)中心正在努力提高產(chǎn)能，以便制造供不應(yīng)求的3D打印組件?；萜占捌鋽?shù)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(yè)合作，確定*需要的零件，驗(yàn)證設(shè)計(jì)并進(jìn)行3D打印。

　　

　　當(dāng)然，3D打印不僅僅限于呼吸機(jī)。比如說惠普的全球制造合作伙伴網(wǎng)絡(luò)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(xù)嗎？

　　疫情爆發(fā)之后，3D打印呈現(xiàn)出來的這種關(guān)注度激增能否持續(xù)？這仍是一個(gè)懸而未決的問題。但可以肯定的是，隨著很多行業(yè)、很多企業(yè)的周邊業(yè)務(wù)（不僅是醫(yī)療行業(yè)）面臨供應(yīng)鏈中斷，動態(tài)打印小批量復(fù)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(shí)，人們對于遙遠(yuǎn)的專業(yè)零部件制造商的依賴反而成了一種負(fù)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(yè)也應(yīng)該抓住這個(gè)機(jī)遇來一個(gè)飛躍才好。比如說，那些通常使用小型機(jī)器打印原型的公司，應(yīng)該快速的轉(zhuǎn)向量產(chǎn)。德勤公司預(yù)計(jì)，隨著機(jī)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(jù)所有3D部件的一半以上份額，而這一改變將在今年年內(nèi)發(fā)生。

　　

　　當(dāng)然，結(jié)構(gòu)性的挑戰(zhàn)依然存在。*大的問題依然是成本。3D打印比那些已經(jīng)高度自動化的數(shù)控機(jī)器的成本依然昂貴很多。另外據(jù)《福布斯》的報(bào)道，雖然大量3D打印產(chǎn)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(shè)計(jì)并不總是有效的，由于不熟悉醫(yī)療需求而導(dǎo)致大量廢品口罩產(chǎn)生。即使能找到正確的設(shè)計(jì)，從制造到運(yùn)輸?shù)綔?zhǔn)確投放到需要的地方，都需要極為復(fù)雜的管理活動，比如在一個(gè)Facebook群組里，成立僅兩周時(shí)間就吸引了超過5萬人一起討論3D打印如何馳援醫(yī)療，雖然大家都在呼吁成立突擊小組；卻遲遲沒有行動，這個(gè)群組的人數(shù)也很快下降?？梢姡绻麤]有傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)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(gè)產(chǎn)業(yè)來說還有很長的路要走。

　　

　　目前人們的熱情重新被3D打印點(diǎn)燃，因?yàn)樗娴目梢钥焖俚卣壬?。但如果僅僅止步于此，那可期待的空間就被大大限制了。