疫情打开新思路

不过本地3D打印商面对的竞争压力不小,一方面要帮助客户克服3D打印的技术门槛,另一方面又有中国等地的竞争对手打价格战。明国忠说,技术须要服务于产业的需求,但厂商过去的思维是把一样产品分割成多个零件组装,3D打印是增材制造,零件可以设计得很复杂,但也更完整,无须浪费零件和成本,可是厂商须要具备设计思维。

从零出发,建立本地的鼻咽拭子生产线并不容易,起初医学界对于用3D打印制成医疗用品的看法也有所保留。本地初创公司Structo是负责3D打印鼻咽拭子的公司之一,首席商务官萨加尔(Dhruv Sahgal)接受《联合早报》采访时说,他们一边要与时间赛跑,一边要在质量上确保鼻咽拭子符合医疗标准,从最初的设计到临床实验,再到6月开始量产,总共花近两个月时间。

在此之前,普通市民的生活与3D打印几乎沾不上边。但随着各国面对生产防疫用具的急迫需要,生产链来不及反应,于是一夜之间全世界的3D打印商们都投入全球防疫的第一线。防护面罩、口罩、拭子等等防疫用具被3D打印,加工出来,缓解生产线吃紧的燃眉之急。

冠病来袭后,各国面对生产防疫用具的急迫需要,于是,3D打印筑成一道巨细靡遗的防线,防护面罩、口罩、拭子等被3D打印加工出来,缓解生产线吃紧的燃眉之急。

“因为疫情,我们须要学习和摸索如何去经营生产线,如何扩大产量等问题。”萨加尔说,过去人们觉得3D打印只能用于制作原型,但如今人们发现3D打印或许是救命稻草,它具有的灵活性和效率,使它成为应对货源短缺的利器,但在考虑长期批量生产时3D打印通常不是首选。相反,如果生产的物件各不相同,比如生产不同规格的牙套,反而能展现这项技术的优势。

业界希望新加坡把3D打印做强,首先须要建立一个产业生态,包括生产链、器材生产、软件设计等等。自从2015年NAMIC成立以来,何兆欣博士和他的同行都在打造这样的生态,整合3D打印的资源,并且到世界各地考察,引进适合本地发展的技术和公司。

技术服务于需求

疫情改变不少公司的运作模式,Structo之前的主要业务是向客户售卖自主研发的3D打印器材和产品,转而做起生产带给公司极大的转型压力。

如果早几年,有人说保护国人的安危要依靠3D打印技术,谁都会嗤之以鼻。

设计图是共享资源

成立于1982年的ECS(Engineering Computer Services)也在疫情期间做好准备随时生产,包括防护面罩、口罩、拭子等。区域经理明国忠受访说,该公司代理来自美国的3D打印机,由于各行业的生产链都面临挑战,顾客的询问也增加不少。

近年,我国的医疗科技公司奥世博国际(Osteopore International)就利用一种可生物吸收(bioresorbable)的材料,为患者受伤的骨骼3D打印出相匹配的仿生支架,帮助患者的身体自行修复。这项技术在世界范围里都十分罕见。

Structo是本地少有的一家在牙科领域融入3D打印技术的初创公司。今年,该公司也缔造两项里程碑:其一,推出全自动的3D打印生产线;其二,研发操作简易的一站式3D打印机。

明国忠说,大规模的生产订单考虑到成本,往往会送到马来西亚或者中国生产。新加坡厂商在本地做的是多样化的生产,但产量不大。在原型测试方面,一些厂商就愿意自己购买3D打印机来测试。

新加坡不是唯一采用3D打印鼻咽拭子的国家,在美国已有先例。NAMIC执行董事何兆欣博士解释,传统的生产线采用注射模塑(injection moulding)方式,模塑须要订做、审核,投入大量的时间成本,而且只能采用一种设计投入生产。“但3D打印是数字科技,一次打印就可以尝试七八种设计,这有利于加快产品的研发。”

3D打印加上消毒的成本不低,萨加尔透露,一支鼻咽拭子在本地的造价是1.5元至2元,新加坡以百万计的需求量意味着很大的一笔开销,这也是疫情下应急生产的代价。

成立于2014年的Structo一直专注于牙科用品,拥有生产医疗用具的经验。萨加尔说,他们为鼻咽拭子做了许多医疗测试,并且扩大生产力,动用36台打印机,聘请约300多名员工,全天24小时轮班赶工,确保每周能达到约50万支的鼻咽拭子产量。“有许多公司都在生产拭子,但在包装后并没有消毒,这道工序就需要由医院收到货后自行处理。我们会做好消毒,让产品即收即用。”

在现阶段,3D打印技术与大众市场还有待磨合,但疫情已经反映开辟多条生产渠道的重要性。未来是不可预测的,若危机再次来袭,我国将需要更多的技术手段为国人提供保障。

何兆欣博士说,3D打印的设计图是可以共享的资源,任何机构若需要我国鼻咽拭子的3D打印设计图,可以向NAMIC和新加坡国立大学申请免费的许可,目前已有来自印度尼西亚、印度和美国的机构提出相关申请。

他也指出,如今鼻咽拭子的供需逐渐回稳,本地一些工厂也已经开始采用注射模塑展开大批量的生产。

但在冠病来袭后,人们利用3D打印筑成了一道巨细靡遗的防线:在欧美,3D打印的呼吸器成为许多加护病房患者急缺的救命稻草;在中国湖北省,当地一家医院也利用3D打印技术快速建成隔离室。

何博士说:“过去10年里,随着3D打印器材的升级,效率提高,成本不断下降,加速3D打印的产业化。除了在本地的医疗产业,我们也十分关注新加坡的海港业、航天航空业等等。这是我们的一个关注点,如何让这项技术产业化?”

本地不少3D打印商积极地响应NAMIC的号召,随时待命加入生产行列。NAMIC的网站也特别设立对抗疫情的3D打印资源,其中列下本地32家3D打印商,以及提供相关研究资源的九家机构。

许多零售业者需要在大门前安置体温监测仪和消毒水,Chemtron也为此3D打印约80套支架,将两者融合为一个整体,构成一站式的防疫措施。梅查勒说:“我们需要随机应变。既然客户不熟悉我们的技术,我们就需要一步步协助他们,找到适合的解决方案。”

图片由机构提供

全球的鼻咽拭子制造商本就不多,几家大厂包括美国公司Puritan Medical Products和意大利公司Copan Diagnostics Inc,因为美国和意大利受到疫情重创而收紧出口,这导致鼻咽拭子的价格从每支几毛钱,一度飞涨到每支四五元不等。在当时各国哄抬物价的市场里,本地3D打印的造价具有一定的竞争力。

另一家3D打印公司Chemtron在疫情期间设计不少别样器材,减少人们与公共设施的接触,包括3D打印的门把,接触电梯按钮用的小配件等。商务拓展经理梅查勒(Tony Moochala)受访说,阻断期间不能回公司上班,他们的员工就把3D打印机搬回家工作,这也体现3D打印的灵活性。

何博士相信,虽然新加坡资源有限,但若能在3D打印技术上站稳脚跟,对新加坡经济发展的可持续性十分有利。尤其在材料浪费上,有许多案例都已经证明3D打印可以减少50%至70%的材料浪费,而且3D打印的材料本身也能够做到可循环性。

本地的3D打印公司反应相当迅速。阻断措施期间,眼看人们急需用于冠病测试的鼻咽拭子(nasopharyngeal swab)出现短缺,全国增材制造创新组合(NAMIC)在新加坡国立研究基金会的支持下,与淡马锡控股和新加坡经济发展局合作,组织研发3D打印鼻咽拭子的跨领域团队,包括新加坡国立大学、新加坡国立大学医院,以及本地的3D打印商。

对我国经济发展有利

人们因为疫情而认识3D打印,但这项技术在医疗领域还有许多发展潜力。何兆欣博士指出,心血管支架可以通过3D打印订制适合病患的尺寸;在骨科方面,如今也能利用3D打印的植入物在体内帮助修复骨骼。

为拭子生产补上缺口

他指出,对厂商而言,他们最不希望改革生产线,因为那意味着生产停顿的高昂成本。但是疫情颠覆许多人的想法,迫使一些传统制造业的厂商打开思路,寻找不同的生产方式。

萨加尔说,拥有3D打印技术或许可以说是本地生产线的一道“保险”,启动一条3D打印的生产线也相对快速。“3D打印和传统生产模式可以双管齐下,确保我们的医疗用品在短期和长期都有稳定的供应。”

3D打印的医用潜力