在过去的几个月里,全世界无数制造商已经重装了,为医疗保健工人和第一个反击的响应者进行了个人防护装备(PPE),反对Covid-19大流行。以下是他们的一些故事。

GM生产口罩

3月下旬,福特汽车有限公司和通用汽车公司关闭了汽车生产,并重新部署了他们的底特律工厂和工人生产呼吸机。预计福特预计将在5月底达到约1,500名呼吸机的生产水平。通用汽车将其第一批100个项目工作人员带入4月初的培训,并能够每月生产10,000个单位。

3月21日,通用汽车与JR自动化公司Esys Automation接洽,帮助生产抗击新冠肺炎疫情的口罩。Esys总部位于密歇根州奥本山,专注于汽车应用,如动力传动系统、塑料、车身组装、油漆、密封剂、最终组装以及轮胎和车轮。

通用汽车需要Esys建造一条完整的装配线,并在不到一周的时间内将其建成并投入运行。此外,该生产线每天必须能够生产多达5万个口罩。

在会议后两天内,ESYS领导团队仔细评估了通用汽车的要求,以易于可用的零件创建了一个计划,并努力地跨越多个前沿工作以实施计划。该团队还收到了JR自动化的工程和纳什维尔,TN和荷兰,MI的工程队伍的意见,在此类装配线上。

另外,3月22日在Dukane上呼吁ess,以提供多种超声波粘接系统,以帮助生产面具。据罗伯特·普拉格里姆(Dukane)罗伯特·普拉格里姆销售工程师(Dukane)的销售工程师称,该下午,Dukane团队将讨论该项目,并在短时间内执行它的能力。

该项目提出了几种挑战,包括建模,制作和测试定制工具。根据朝圣者,还需要一个虚拟3D设计评审,并且所有这项工作都必须在一天内完成。完成的系统第二天发货。

同时,JR自动化的内部加工和制造部门为该生产线设计和制造定制的机械。尽管许多供应链因危机而中断,但它的控制和机械工程团队与供应链团队合作,确保所有必要的组件。

随后,Esys的建筑商夜以继日地组装零部件,而通用汽车则在位于密歇根州沃伦市的全球技术中心准备了一间洁净室用于安装。Esys和JR自动化要求在3月25日之前交付两套Dukane系统,供应商在3月24日发货,轻松实现了这一目标。

3月27日上午,Esys将所有装配线设备交付给了通用汽车。另外三个杜坎系统也在那时到达。当天下午,通用汽车开始生产口罩。

3D打印面罩

当沃伦设施的晚上,GM也开始制造防护面罩。该项目首次在通用汽车的添加剂制造和设计制造业务团队前四天讨论。

各种盾构组件是在全球技术中心印刷的3D,在米尔福德,MI,米尔福德,北北北北北北北北北北好莱坞这些部件由丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯(FDM打印机),Duraform Pa聚酰胺尼龙(SLS打印机)或Creama Xtreme灰色(SLA打印机)印刷。

该项目的主要供应商是密歇根州卡拉马祖的Summit Polymers和密歇根州普利茅斯的Argent International。

Summit Polymers 18工厂总经理Jody flint说:“我们与当地一家商店S&K Tool & Die合作,快速设计和开发模具,以制造将护罩固定在适当位置的护罩。”

峰会捐赠了一种P20钢注射模具,使GM能够实现每周25,000个单位的生产。通用汽车购买了第二次注塑模具,以帮助每周增加50,000个单位的产量。

实际防护罩是由Argent International用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的,该公司还制作了12英寸的橡皮筋来固定防护罩。按照密歇根州个人防护装备清单的指示,在100人的情况下,所有组装好的面罩将被运送到底特律大都会区的优先级高的医院。

夹持器使安全遮阳板能够装配

Somtech Technologies SL,位于西班牙瓦伦西亚,最近将其产品焦点从汽车,铁路和包装行业转变为安全遮阳板。然后,它改变了它如何从3D打印到注塑的所有遮阳体部件。

为了在安装成型设备后立即开始生产,该公司需要安装一个带有合适夹具的机器人部件移除系统。Piab被证明是唯一一家能在如此短的时间内迅速提供正确抓手的供应商。

抓手自动卸载刚刚成型的部件,这样它们就可以转移到下一个工作站上进行组装。Somtech的注塑机每周可以生产5.6万个遮阳板。

“我们在周末接近所有可能的夹持部件制造商,以便在接下来的一周开始,”MarianoSebastiáRamirez,Somtech of Somtech的解释。“即使在星期天晚上,PIAB专家也会立即突出行动。这允许我们定义必要的部分并在星期一早上准备订单。在48小时内,PIAB部件到达了我们的工厂,让我们立即加速该过程并开始高批量生产遮阳板。“

Piab提供1500多个基于真空的自动化系统,用于抓取和移动各种各样的产品。客户包括汽车、食品、塑料注塑和金属加工行业的公司。来自供应商的模块化系统可能配备低维护或高端的夹具,定制的机器人手和气动切削钳。

从飞机到面罩

自4月初以来,波音公司一直在为医护人员打印面罩。每个护罩都由一个3d打印的框架和一个可调节的头带组成,头带可以让透明的塑料护罩轻松地固定在框架上。

该公司广泛的波音增材制造(BAM)网络包括在普吉特湾(WA)、阿拉巴马州、亚利桑那州、加利福尼亚州、密苏里州、俄勒冈州、宾夕法尼亚州、南卡罗来纳州、德克萨斯州和犹他州的工厂。根据Stratasys有限公司3D打印机的大小,每天最多可以打印24帧。4月10日,该公司向美国卫生与公众服务部(Department of Health and Human Services)运送了首批2300个盾牌。

防护罩设计涉及来自波音公司三个部门的专家,以及华盛顿州雷德蒙德的非营利组织“重要的设计”(design That Matters)。波音公司的参与团体包括BAM;波音研究与技术;以及波音国防、太空与安全公司。

Solvay特种聚合物提供透明的塑料薄片,该塑料薄片卡在框架上。另一个长时间供应商Trelleborg密封解决方案捐赠了头带所需的带子。

Solvay医疗保健全球业务开发经理Jeff Hrivnak表示,波音之所以接洽该公司,是因为其在多个商业和国防项目中使用先进复合材料和粘合剂材料的经验。

屏蔽中使用的热塑性薄膜使用Solvay的医疗级外苯基砜或udel聚砜透明聚合物制造。由于它们能够被灭菌和承受侵袭性消毒剂,两种聚合物广泛用于医疗器械。

肩带和发带

捷克Prusa Research公司生产开源FDM 3D打印机。最近,该公司在网上发布了一款塑料带的3d打印设计,医护人员可以用它来固定塑料面罩。该设计可免费下载。

德国科隆族议员塑料制造商Igus正在帮助努力,通过捐赠100,000个注塑头带,帮助将盾牌握住屏蔽,而工人有助于患者。PRUSA设计建议屏蔽与面罩一起佩戴,以获得最佳的工人保护。

igus增材制造业务部门主管汤姆•克劳斯表示:“几家(屏蔽)制造商问我们,作为摩擦丝制造商,我们能否为他们提供材料。”“但这并没有解决真正的问题,那就是,如果使用3D打印机,生产作为中心部件的头带相对昂贵,需要两个多小时。这意味着每天只能生产少量零件。”

因此,伊格斯决定注射模具的头带和使用材料回收从公司的滑动A200轴承。伊格斯工具制造总经理Thilo Schultes博士说,这种方法使公司能够以相当低的成本快速批量生产这种发带。这家科隆工厂每周生产和运输10000多条发带。

3D打印鼻拭子

另一家3D打印机制造商Markforged与Neurophotometrics Ltd. (NPM)合作生产Fiberflex Rayon,这是一种用于COVID-19诊断测试的3D打印鼻咽拭子。Markforged机器3d打印部件由金属和碳纤维制成。NPM是一家由科学家经营的公司,为学术和工业研究应用提供光学设备。

拭子只需要几分钟就能成功检测出所有患者体内的病毒。相比之下,商业棉签经常报告假阴性。NPM目前每天3d打印1万个棉签,并计划扩大到每天10万个。

Markforged的首席执行官兼创始人格雷格·马克(Greg Mark)说:“识别COVID-19患者是减缓疾病传播的最佳方法,但我们看到大规模检测存在很多问题。”“鼻腔拭子严重短缺。更糟糕的是,医院报告说市场上现有的棉签呈假阴性。”

作为圣地亚哥COVID研究企业网络(SCREEN)倡议的一部分,NPM与圣地亚哥雷迪儿童医院、斯克里普斯研究所和加州大学圣地亚哥分校合作,设计了棉签,并在50名志愿者身上测试。确诊为冠状病毒阳性的患者在3至14天后用商业拭子和3d打印拭子重新检测。

用商用棉签进行的测试在大多数(但不是全部)患者中发现了这种病毒。然而,所有3d打印的拭子都呈阳性,这表明它们可能更有效地收集病毒颗粒,并降低假阴性率。

NPM的拭子设计将3d打印的尼龙底座与包裹的人造丝顶端结合在一起,以收集病毒样本。棉签足够灵活,可以进入鼻腔,也足够强大,可以承受巨大的机械力或扭转,而不会折断或剪切。此外,该拭子满足临床使用的机械要求,与商业拭子的机械性能相当。

NPM首席执行官兼创始人Sage Aronson表示:“(我们都)合作,以快速的速度扩大了这种3d打印棉签的规模。”“Markforged[打印机]使我们能够在36小时内测试50多个原型。在两周的时间里,我们把一个想法变成了一种可以拯救生命的可行产品。”

3D印刷拭子的临床验证于4月初,由罗迪儿童医院和加州大学圣地亚哥的机构审查委员会完成。该医院已从NPM订购30,000棉签,以测试其设施内的患者。

雷迪儿童医院3D创新实验室主任兼研究科学家贾斯汀·瑞安博士说:“当新设计和制造过程的早期测试结果呈阳性时,我们需要弄清楚如何扩大[生产],为尽可能多的人提供这种解决方案。”“将棉签数量扩大到数百万将有助于拯救生命,并进一步使曲线变平。创新和3D打印正在拯救生命。”

为测试套件生产零件

快速原型公司protoolabs正在与NeuMoDx分子公司合作,加快数万件COVID-19检测套件组件的生产,这些组件正在分发到世界各地的各个检测中心。NeuMoDx为医院和临床参考实验室设计和开发从样本到结果的分子诊断解决方案。

3月下旬,美国食品和药物管理局(fda)发布了一份NeuMoDx SARS-CoV-2检测的紧急使用授权,将在其自动化的NeuMoDx 288和96分子系统上实施。该方法是一种直接从鼻咽、口咽和鼻拭子标本中检测SARS-CoV-2冠状病毒RNA的体外RT-PCR诊断方法。

这些棉签只用于有冠状病毒感染迹象和症状的人。从初级收集管或子管中获得测试结果只需80分钟。

该检测方法是多路复用的,使用不同的荧光团检测两个SARS-Cov-2基因的高度保守区域:Nsp2基因和N基因。在这一点上,只有临床实验室改进修正案认证的医院和具有执行高复杂性经验的参考实验室可以使用该分析。

诊断设备的光学

Edmund Optics正在为分子诊断装置的光学组件提供用于分子诊断装置Veri-Q PCR 316,其在一小时内检测冠状病毒。由韩国医疗保健诊断公司Mico Biomed制造,该装置是便携式,高度敏感的,在许多国家使用,包括波兰,匈牙利,罗马尼亚,厄瓜多尔,孟加拉国,塞内加尔和巴西。

该装置在实时逆转录聚合酶链反应(RRT-PCR)试验中使用光学过滤器,分束器,透镜和镜子,其中扩增和研究小样品的DNA样品。美国疾病控制中心已经批准了用于打击Covid-19的传播的RRT-PCR测试。

密歇根州制造商应对

总部位于密歇根州阿尔比恩的Caster Concepts Inc.是一家工业脚轮和车轮的全球制造商,该公司与密歇根州杰克逊的金属制造商技术公司合作,生产用于面罩的发带。每天生产多达5000个盾牌,并运送到密歇根州当地医院。

Caster Concepts首席执行官比尔•多宾斯表示:“这些物资将被送到故事中真正的英雄手中:我们的医疗专业人员,他们全天候为人们提供护理。”“我们希望确保他们有充分的装备来完成他们的工作,并且在他们工作时是安全的。”

施法者概念继续生产其符合人体工程学脚轮,车轮和胎面的系列,确保国家的基本材料供应​​链仍然运作。只有必要的工作人员留在公司的植物中,在Albion中,所有努力都被采取以确保其安全。该公司通过将工作表面每天喷洒三次,通过70%异丙醇溶液喷洒工作表面,制定了严格的清洁议定书,常用的区域进行消毒和清洁常用的区域。

制作者是床

先锋设备公司(Pioneer Equipment Inc.)是一家自1978年以来从事农业设备设计和制造的家族企业,目前正在生产野战医院帆布床。从3月底到4月初的两周时间里,该公司设计了这些帆布床,开始制作,并将1000多张帆布床送往纽约州长岛的石溪大学医院(Stony Brook University Hospital)和俄亥俄州哥伦布市的大哥伦布会议中心(Greater Columbus Convention Center)。

根据先锋先锋总经理Eddie Wengerd的说法,该公司简化了其制造工厂,并将新的精益装配线设置为批量生产婴儿床。计划在马里兰州,科罗拉多州,加利福尼亚,北卡罗来纳州,犹他州和阿肯色州的类似设施,计划生产超过2,000张额外的婴儿床。

Wengerd说,公司的目标是如果需要的话,每天能生产1000张床位。这是通过在Flexturs工作站和滚动货架上使用先锋的Gridlok面板实现的。

Wengerd说:“我们联系了当地的其他企业寻求项目援助,特别是那些在其他领域有专长的企业,比如纺织品。”“这些联系,加上我们才华横溢、忠诚忠诚的员工团队,形成了一种精神上的协作,使之迅速实现。”

Miller Weldmaster的首席执行长布伦特•努斯鲍姆(Brent Nussbaum)从项目的第一天起就发挥了重要作用,他生产了原型机,并将先锋国际与Seaman Corp.和其他几家公司联系起来。这些是兴起帐篷,Zentru家居,织布皮革和斯奈德制造。

销售帆布床的主要帮手是芝加哥的里昂集团。今年3月,温格在亚特兰大的MODEX贸易展上与里昂集团会面。

先锋供应链中的几家公司也提供了帮助,包括瑞尔森、Alro Steel、Metal Dynamics、Mt. Eaton Pallet和Hentzen Coatings。John Masters Trucking, CRW Trucking和Simms Global都在协助物流。

“我们相信在逆境中站立在一起,”先锋首席执行官丹尼尔温格纳德说。“在困难时期,我们有机会一起拉起并寻求有所作为的方法。这只是我们在需要时帮助我们的人的责任。“

家具公司为一线工人翻转生产

总部位于美国印第安纳州韦恩堡的“变形家具”公司(transformation Furniture)正坚持其名称,从生产家具转向为COVID-19患者生产高档个人防护装备。这家家具制造商已经转移生产线,使用他们的材料生产医院迫切需要的最高级防护帽和手术服。

转型具有密封外科礼服的接缝的能力,这意味着它们可以生产3级和4套礼服。他们还与一支当地工程师团队合作,以生产个人空气净化呼吸器(PAPR)引擎盖的织物部分。

这种引擎盖提供积极的气流与过滤空气,以避免污染。改造每天可生产2000个罩。它正在等待生产手术袍的合同。

互联电子逐步减少通风机故障和污染

自4月初以来,Interlink Electronics将救生设备所用组件的产量增加了两倍,以支持抗击COVID-19大流行的救援工作。其中包括Interlink专利的环形传感器,这是一种用于无创呼吸机的触摸操作的轮状传感器,帮助COVID-19患者经历呼吸窘迫。

这些传感器由戴着手套的用户操作,也可以承受快速的深度清洁。这反过来又能减少设备故障和污染,使医护人员能够集中精力拯救生命。