昆山同茂電子有限公司(下稱同茂電子)的技術(shù)總監(jiān)王先生最近工作突然繁忙起來，由于海外疫情持續(xù)影響呼吸機(jī)中電機(jī)部件的供應(yīng)，他們緊急上線的
昆山同茂電子有限公司(下稱“同茂電子”)的技術(shù)總監(jiān)王先生最近工作突然繁忙起來，由于海外疫情持續(xù)影響呼吸機(jī)中電機(jī)部件的供應(yīng)，他們緊急上線的“國產(chǎn)替代”不僅迎來了訂單量的急劇增長，更一躍成為媒體和大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。
“我們公司很小，10年來從來沒有受到過現(xiàn)在這么高的關(guān)注度。”王先生告訴第一財經(jīng)記者。
呼吸機(jī)本是醫(yī)療器械中的小眾產(chǎn)業(yè)，在新冠肺炎疫情肆虐時掀起了需求巨浪。尤其是在海外疫情暴發(fā)后，有創(chuàng)呼吸機(jī)的國際需求一夜暴增。
工信部數(shù)據(jù)顯示，截至4月30日，我國呼吸機(jī)主要生產(chǎn)企業(yè)除了向全國供應(yīng)各類呼吸機(jī)近2.9萬臺之外，已累計向國外供應(yīng)呼吸機(jī)近4.91萬臺。以美國為例，截至5月1日，中國已經(jīng)向美國提供了超過53億只口罩、3.3億雙外科手套、3885萬件防護(hù)服、598萬副護(hù)目鏡、近7500臺呼吸機(jī)。
不過，面對龐大的國際市場需求，國內(nèi)的呼吸機(jī)廠商一度面臨著“無米之炊”的困境。呼吸機(jī)內(nèi)音圈電機(jī)等核心零部件的主要供應(yīng)商均在海外，但海外的生產(chǎn)停滯和運(yùn)輸乏力導(dǎo)致供應(yīng)鏈條出現(xiàn)缺失。因此，呼吸機(jī)廠商們紛紛將目光轉(zhuǎn)向國產(chǎn)替代，一批國內(nèi)電機(jī)企業(yè)緊急上線，在快速完成技術(shù)攻關(guān)后開始迎接訂單量激增的挑戰(zhàn)。
與此同時，中國在呼吸機(jī)制造鏈條上的短板也愈加凸顯。
相關(guān)產(chǎn)品占產(chǎn)能一半以上
據(jù)世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)，每6個新冠患者中，會有一人出現(xiàn)重癥和呼吸困難，要用無創(chuàng)呼吸機(jī)輔助通氣，如果病情惡化，還會用到有創(chuàng)呼吸機(jī)控制性通氣。
作為精密儀器，呼吸機(jī)涉及上千個零部件。其中核心零部件包括音圈電機(jī)、渦輪風(fēng)機(jī)、電磁閥、芯片、流量和壓力傳感器等。
同茂電子在10年前就開始接觸音圈電機(jī)的生產(chǎn)。當(dāng)初產(chǎn)品經(jīng)過一年半的開發(fā)驗(yàn)證后，相關(guān)訂單開始轉(zhuǎn)化。但同茂電子從未關(guān)注過它所應(yīng)用的領(lǐng)域，“我們也是通過和客戶的不斷溝通接觸，通過這次疫情才知道音圈電機(jī)是呼吸機(jī)里的重要部件”。
王先生告訴第一財經(jīng)記者，疫情之后的新增客戶約是原有客戶數(shù)的兩倍，老客戶的訂單量也比往年增加了十多倍，最大的訂單一次性訂了約2萬個電機(jī)，“春節(jié)假期后我們基本上一天都沒有休息”。
為了滿足呼吸機(jī)電機(jī)激增的訂單量，同茂電子快速完成了生產(chǎn)線的調(diào)整。據(jù)王先生介紹，公司減少了非呼吸機(jī)電機(jī)的產(chǎn)線，對相關(guān)訂單做延期處理或增加批次，另外還增加了5條產(chǎn)線，用于增加呼吸機(jī)電機(jī)的產(chǎn)能。
“部分海外的非呼吸機(jī)客戶因?yàn)橐咔樘幱诎胪９顟B(tài)，對原來產(chǎn)品的需求沒有那么大，所以我們也可以做一個產(chǎn)線調(diào)整。往年呼吸機(jī)電機(jī)的產(chǎn)量占比約為3%~5%，大概在2000個，目前能占到一半以上，一個月的總出貨量約為2萬個。”王先生告訴第一財經(jīng)記者。
對于國內(nèi)的電機(jī)生產(chǎn)商而言，呼吸機(jī)用電機(jī)并不是公司常規(guī)生產(chǎn)的品類，醫(yī)用產(chǎn)品的技術(shù)要求也比工業(yè)產(chǎn)品更高。
據(jù)王先生介紹，為了滿足呼吸機(jī)用電機(jī)的生產(chǎn)要求，公司需要選擇精度更高的材料，重新更換相應(yīng)的工裝夾具，還要在更嚴(yán)格的產(chǎn)品要求下優(yōu)化電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
“主要難點(diǎn)在于呼吸機(jī)電機(jī)對穩(wěn)定性的要求比工業(yè)電機(jī)更高，要保證推力的線性度——推力的線性度更好，呼吸機(jī)的氣體推送就更穩(wěn)定。”王先生對第一財經(jīng)記者介紹道。
做到這一點(diǎn)，直線軸承的選擇至關(guān)重要，“一般市面上能買到的軸承無法達(dá)到要求，我們花了大量的時間不斷地找不同的軸承測試，還要做大量的實(shí)驗(yàn)來保證軸承和其他材料的配合度，研發(fā)工程師有好幾次連續(xù)工作一整天都沒有休息。為了保證軸承能達(dá)到較高的運(yùn)動標(biāo)準(zhǔn)，我們也在不斷地做老化測試。”
基于同茂電子此前的技術(shù)積累，產(chǎn)品的研發(fā)周期可從最初的一年半左右縮短至現(xiàn)在的一個月以內(nèi)，其中包含大量的參數(shù)測試環(huán)節(jié)。在工廠實(shí)驗(yàn)、終端實(shí)驗(yàn)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)等測試均通過后，才能保證最終應(yīng)用的穩(wěn)定可靠。同時，測試也需要一定的資金投入，在保證性能的前提下，測試要求的時間越短，所需要的外部配件成本就越高。
只看樣機(jī)照片，3天完成技術(shù)突破
同樣緊急收到呼吸機(jī)電機(jī)生產(chǎn)任務(wù)的上海譽(yù)盈光電科技有限公司(下稱“譽(yù)盈光電”)，雖然長期從事機(jī)電產(chǎn)品研發(fā)，卻從未接觸過醫(yī)療設(shè)備電機(jī)。
在收到上海醫(yī)療器械股份有限公司醫(yī)療設(shè)備廠(下稱“上醫(yī)廠”)的100套電機(jī)產(chǎn)品訂單后，譽(yù)盈光電經(jīng)歷了3天的技術(shù)攻關(guān)，完成了兩臺無刷直流電機(jī)減速機(jī)組樣機(jī)。各項(xiàng)性能指標(biāo)通過測試后，原定的100套訂單增加到了150套。
全力生產(chǎn)21天后，譽(yù)盈光電的150臺電機(jī)已于4月30日交付給了上醫(yī)廠。第一財經(jīng)記者了解到，目前上醫(yī)廠又追加了150臺電機(jī)組件的訂單，一些有創(chuàng)呼吸機(jī)廠家和下游相關(guān)供應(yīng)商也開始與譽(yù)盈光電接洽。
譽(yù)盈光電的生產(chǎn)調(diào)整在3天內(nèi)緊急完成。譽(yù)盈光電總經(jīng)理陳新對第一財經(jīng)記者表示，接手訂單的整個過程較為匆忙，在和上醫(yī)廠對接后，團(tuán)隊就著手原材料采購和技術(shù)準(zhǔn)備。在拿到確切指標(biāo)后，便開始了連夜的計算，將生產(chǎn)系統(tǒng)中涉及的零部件進(jìn)行重新整理組合，然后快速組織車間加工，“幾乎是一個24小時運(yùn)轉(zhuǎn)的周末。”
根據(jù)目前國內(nèi)電機(jī)生產(chǎn)的現(xiàn)狀，呼吸機(jī)的電機(jī)部件已能基本完成國產(chǎn)替代。
上醫(yī)廠的呼吸機(jī)原先使用的是來自德國的電機(jī)產(chǎn)品。譽(yù)盈光電在收到生產(chǎn)需求后，僅看到了德國樣機(jī)的照片和相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)。
“我們沒有拿到過德國的樣機(jī)，只是根據(jù)我們收到的技術(shù)指標(biāo)來制造符合要求的產(chǎn)品。所以我們的電機(jī)在內(nèi)部設(shè)計和外部造型上與原先的德國版本完全不一樣，但是能符合呼吸機(jī)需要的所有技術(shù)指標(biāo)。”
據(jù)第一財經(jīng)記者了解，電機(jī)廠商并不會拿到樣本，僅憑借客戶提供的技術(shù)指標(biāo)自行設(shè)計推進(jìn)。因此即便是同一款產(chǎn)品的國產(chǎn)替代，其結(jié)構(gòu)設(shè)計都會存在差異，但在各項(xiàng)指標(biāo)和性能上與海外的產(chǎn)品并無二致。
對于常規(guī)生產(chǎn)軍工類電機(jī)的譽(yù)盈光電來說，其技術(shù)儲備足以讓他們快速應(yīng)對呼吸機(jī)電機(jī)的緊急生產(chǎn)需求，但仍需要應(yīng)對軍工類電機(jī)和醫(yī)療類電機(jī)在應(yīng)用特性上的差異。陳新告訴第一財經(jīng)記者，一方面，呼吸機(jī)用電機(jī)沒有嚴(yán)苛的體積、質(zhì)量上的規(guī)定，也不需要應(yīng)對高溫高壓等極限環(huán)境，但對耐久性、可靠性的要求更高;另一方面，軍品在材料、加工和人力上對成本的考慮較少，也沒有量產(chǎn)所需要的產(chǎn)品一致性要求，作為民用產(chǎn)品的呼吸機(jī)電機(jī)則對經(jīng)濟(jì)性和一致性的需求更高。
對此，譽(yù)盈光電對多種設(shè)計方案做了綜合評估，弱化了對低噪音和精巧性的需求，來保證產(chǎn)品的耐久性，但對于產(chǎn)品的基本性能仍保持了高要求。“在方案確定后，我們還臨時調(diào)整了電機(jī)內(nèi)部的電池設(shè)計方案，不做調(diào)整的話就達(dá)不到那么高的匹配度，響應(yīng)速度和適應(yīng)性上也不會這么好。”陳新說道。
陳新認(rèn)為，在電機(jī)上，我國的生產(chǎn)能力和海外并不存在差異。“我們的電機(jī)能在呼吸機(jī)中應(yīng)用，但不是專門為呼吸機(jī)做的，這類突發(fā)事件也是在檢驗(yàn)我們生產(chǎn)制造業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)力。從目前的響應(yīng)速度和配套的準(zhǔn)確率來看，我們已滿足了國家對機(jī)電行業(yè)國產(chǎn)化替代的要求。后續(xù)在標(biāo)準(zhǔn)上，我們的設(shè)定需要更平穩(wěn)、更節(jié)能，響應(yīng)速度要更快。這場‘遭遇戰(zhàn)’也是我國支柱產(chǎn)業(yè)自我提升、建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一個契機(jī)。”
此外，國產(chǎn)電機(jī)還具有一定的價格上的優(yōu)勢。陳新表示，由于沒有定制、品牌等方面的溢價，國產(chǎn)電機(jī)在價格上可能只有海外電機(jī)的一半。
呼吸機(jī)核心部件依舊“卡脖子”
電機(jī)作為呼吸機(jī)中承擔(dān)動力執(zhí)行功能的部件，基于國內(nèi)的技術(shù)積累和現(xiàn)有產(chǎn)能，并不是業(yè)內(nèi)擔(dān)心的對象，傳感器、血氧模塊等有高精度要求的部分才是真正“卡脖子”的地方。
上海錦嘉醫(yī)學(xué)科技有限公司總經(jīng)理梁琳已從事呼吸機(jī)行業(yè)二十余年，從2007年起即開始嘗試國內(nèi)呼吸機(jī)的自主研發(fā)。
梁琳介紹道，國內(nèi)的呼吸機(jī)多是在海外購買零部件后，將各個模塊組合而成。而其中的電機(jī)并不是難點(diǎn)，氧氣濃度傳感器、流量壓力傳感器和血氧模塊才是呼吸機(jī)中最關(guān)鍵的部分。但是，國內(nèi)生產(chǎn)的上述部件在精度和靈敏度上與國外產(chǎn)品存在較大差距，包括血氧在內(nèi)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)卻起著決定患者生死的重要作用。
梁琳表示，傳感器、血氧模塊、氧電池等核心部件目前還無法在國內(nèi)找到滿足性能和壽命要求的替代產(chǎn)品。
“我們目前在呼吸機(jī)上的理論研究、核心技術(shù)、數(shù)據(jù)積累、軟件計算等方面都還很薄弱，自己研發(fā)產(chǎn)品比從國外買現(xiàn)成的成本更高。要在這些核心部件的性能上追上海外的產(chǎn)品，還需要繼續(xù)積累幾年的時間。”她認(rèn)為。
第一財經(jīng)記者從國內(nèi)一家呼吸機(jī)生產(chǎn)商了解到，國產(chǎn)的流量壓力傳感器不斷在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)革新和突破，已開始進(jìn)入無創(chuàng)呼吸機(jī)中。相對于疫情急需的有創(chuàng)呼吸機(jī)而言，無創(chuàng)呼吸機(jī)對流量壓力傳感器的要求不高，經(jīng)濟(jì)條件差的患者在成本上更能接受，因此該公司向國內(nèi)供應(yīng)商采購流量壓力傳感器用于無創(chuàng)呼吸機(jī)。
而要真正解決這些高端零部件的“卡脖子”問題，梁琳認(rèn)為需要生產(chǎn)廠商和臨床的緊密配合，“外觀造型的仿制，國內(nèi)很多企業(yè)都能做到，但只有收集大量臨床采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行大樣本量處理，才能獲得精準(zhǔn)的使用數(shù)據(jù)，以解決最重要的精準(zhǔn)度問題。”
海外疫情所引發(fā)的對國產(chǎn)替代的關(guān)注，也讓陳新開始關(guān)注電機(jī)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。“這是一個非常細(xì)分的市場，市場需求并不大，從產(chǎn)值來講可能不足以吸引很多大企業(yè)。另外，醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的準(zhǔn)入門檻相對比較高，所以有技術(shù)積累的、產(chǎn)業(yè)鏈相對健全的企業(yè)進(jìn)軍的可能性更大。”陳新分析說。
除了市場“小眾”，呼吸機(jī)廠商對于國內(nèi)供應(yīng)商的關(guān)注度低，也是導(dǎo)致呼吸機(jī)零部件缺乏國產(chǎn)供應(yīng)的因素。王先生認(rèn)為，對呼吸機(jī)這樣的細(xì)分領(lǐng)域來說，與國外供應(yīng)商保持長期合作關(guān)系是一種較為固定的模式，如果不考慮疫情因素，廠商并不會關(guān)注到在國內(nèi)也有不少具備生產(chǎn)能力的電機(jī)生產(chǎn)商。
由于缺乏資源支持，過去多年僅憑借梁琳所在企業(yè)等自主生產(chǎn)研究，規(guī)模和產(chǎn)能非常有限。但據(jù)梁琳透露，目前有一些相關(guān)專業(yè)的高校團(tuán)隊已得到了政府部門和學(xué)校的經(jīng)費(fèi)支持，對呼吸機(jī)和核心零部件的研發(fā)能力得到有效提升。
在美國遭遇疫情暴發(fā)后，總統(tǒng)特朗普曾在3月27日動用《國防生產(chǎn)法》授權(quán)，要求通用汽車公司生產(chǎn)呼吸機(jī)。特朗普當(dāng)時還表示“美國將會在100天內(nèi)生產(chǎn)出10萬臺呼吸機(jī)”，從目前多家企業(yè)的進(jìn)度來看，這一計劃基本可以實(shí)現(xiàn)。
隨著各國對生產(chǎn)的重視與疫情發(fā)展，如若未來呼吸機(jī)的浪潮退去，無論是“船小好調(diào)頭”，還是“巨輪出海”，中國的制造企業(yè)得有“壓艙石”才能乘風(fēng)破浪。陳新表示，未來將會把產(chǎn)品線往醫(yī)療電機(jī)領(lǐng)域做一些延伸，將民用產(chǎn)品往更多元、更精致的方向發(fā)展，會在調(diào)研之后根據(jù)市場的需求布局。
對于未來，王先生說，同茂電子將依舊根據(jù)市場需求的走向來調(diào)整業(yè)務(wù)布局，“有這些年的生產(chǎn)積累，我們也在不斷挖掘市場，其他的細(xì)分行業(yè)我們也很愿意去接觸，也有能力去滿足需求。”
關(guān)鍵詞： 中國呼吸機(jī)
