醫療器械 / 防護品生產掀高潮 工控行業大有可為

文:組編/編輯部2020年第二期

2020年第一季度轉瞬即逝,受年初新型冠狀病毒肺炎疫情的影響,一季度全國GDP同比下降6.8%,創下1992年以來公布季度GDP數據的最低值。盡管從3月份開始國內多項經濟指標的降幅明顯收窄,但面對外部需求的整體下滑,要達成年初國家制定的發展目標,困難和挑戰重重。“新基建”政策的出臺,為新形勢下國內的經濟建設帶來了曙光,就現階段而言,市場熱點更多還是聚焦在全球范圍內的疫情防疫需求而展開,口罩、消毒液、呼吸機、CT檢測儀生產,以及未來一段時期智慧醫院建設等等,都是工控自動化行業可以發揮重要作用的領域。

一季度財報中的工控企業

從陸續公布的2020年第一季度財報來看,由于新冠疫情的影響,產業鏈上下游企業復工時間普遍延遲,導致大部分上市公司的營業收入出現明顯下滑,唯一的亮點就是與制藥、生物科學、生命技術、醫療器械等行業相關企業的業績表現最為搶眼,尤其是口罩、紅外測溫儀等產業鏈上的各類廠商。在工業自動化行業,一批活躍在口罩自動化產線的伺服、PLC控制系統、自動化加工組件等產品線廠商在第一季度的業績都取得了快速增長。

例如,4月初剛剛公開上市的雷賽智能在近日修正了一季度業績預告,修正后,一季度預盈2700-2900萬元,同比增長90%~110%,主要原因是3月以來,新冠肺炎疫情影響沒有解除,并且在全球擴散,醫療健康行業口罩機需求大幅提升,為公司帶來超預期的訂單需求。

匯川技術一季度總體凈利潤為1.68~1.94億元,比上年同期增長30%至50%,證券分析人士認為,匯川緊跟口罩機等行業需求,同時在3C、鋰電、硅晶半導體、風電等領域也增長迅速,通用伺服和PLC等產品快速增長,市場份額快速提升。另外由于疫情,公司2月發貨受到影響,預計工控業務一度收入增長10%左右,第二季度收入增長有望提速。

昊志機電第一季度業績預告顯示,歸屬于上市公司股東的凈利潤1300萬元至1360萬元,比上年同期增長494.69%至522.14%,面對疫情,公司主動承擔社會責任,承接了部分口罩機零配件的生產任務,其中公司研發生產的口罩機超聲波焊接系統帶來了一定的業務增量。

位于武漢的華中數控,從疫情初期開始就全面投入到了紅外測溫儀的產能提升中,為抗擊疫情做出了突出的貢獻。今年一季度因公司紅外人體測溫產品銷售收入、國防裝備配套的控制系統產品銷售收入相比于去年同期均有所增加,預計盈利868~1368萬元,凈利潤同比增加,整體較上年同期扭虧為盈。

除了上述這些上市企業之外,據了解,合信自動化、正運動技術、米格電機、拓斯達、科瑞技術等均在目前的口罩、消毒液等防護用品生產中表現不凡;而在呼吸機、CT檢測儀等醫療器械的供應鏈上,鳴志電器、譽盈光電、科爾摩根、步科自動化、杭州楨正等都是重要的零部件供應廠商。

醫療器械防護品生產掀高潮,工控行業大有可為1.jpg

圖1 中國總體口罩日產量與N95口罩日產量統計(數據來源:互聯網)

醫療器械防護品生產掀高潮,工控行業大有可為4.jpg

繞不開的口罩機

進入4月,新冠疫情的防疫范圍已從中國轉移到海外,防護口罩依然是需求的重點,特別是自新冠肺炎疫情發生以來,全球醫用防護級N95口罩的供應就一直處于緊張狀況。

中國是世界上重要的口罩生產國,根據數據顯示,目前國內涉及口罩生產的企業達到4.7萬家,疫情發生后新注冊的口罩廠達到1萬多家,并且這一數據還在持續上升。另一方面,2019年底中國口罩日產能最大為2000萬只,N95口罩產能為60萬只。2020年1月底國內口罩日產量為800萬只,疫情發生后,各大口罩生產商迅速提升產能,2月3日中國口罩日產量上升到1480萬只,其中N95口罩的日產量為11.6萬只;三到四月,中國口罩日產量已超過2億只,然而,如此之大的產量僅可勉強滿足國內市場的基本需求,還無法大力支援外國抗疫。

目前口罩供應市場的一個新動向是,一大批廠家開始投入大量資金做全自動化N95口罩機,或是半自動化N95口罩機產線+超聲封邊焊接機、焊耳帶機、打片機,原因之一是國外疫情未見遏制之勢,全球需求缺口較大,但部分生產國對提升口罩產能猶豫不決,擔心高峰時間有限,投入建設需要時間,一旦錯過需求高峰,投入資金可能白費,市場存在空間;另一個原因是國內疫情發生較早,一些廠商已在初期醫用一次性口罩的生產熱潮中大賺了一筆,現在大家都認為N95口罩機也會和圖2醫用防護級N95口罩自動化產線成為市場開發熱點平面口罩機一樣“爆單”,于是乎紛紛蜂擁而至。

口罩類型前面的字母代表不同國家標準,其中N代表美國標準,KN是中國標準,FFP是歐洲標準。N95口罩生產以3M、霍尼韋爾這兩家美國大企業為主導,這類過濾效率達到95%標準的口罩,又分為工業防塵和醫用兩類,以醫用N95口罩防護等級更高,目前主要提供給專業醫務工作者使用。

醫療器械防護品生產掀高潮,工控行業大有可為2.jpg 醫療器械防護品生產掀高潮,工控行業大有可為3.jpg

圖2 醫用防護級N95口罩自動化產線成為市場開發熱點

自動化.jpg

圖3 全球呼吸機需求預測(截止3月28日)

一般來說,N95口罩機由鼻梁焊接機、打片機、耳帶焊接機三部分構成,和大多數非標自動化設備一樣,目前N95口罩機產線的最大問題在于系統集成和穩定性,全自動化口罩機只要有一個環節出了問題,整條線就不得不停產,成本太高,因此,也有很大一部分廠家選擇將工藝流程進行拆解,做半自動化打片配封邊機及耳帶機。一臺半自動化口罩機一般需要配多臺耳帶機/封邊機,且耳帶機和封邊機相對來說結構簡單,在有充足超聲波貨源的條件下,質量可控,售后問題少,產能大,產品周期短,利潤也較高,這使得封邊機和耳帶機也成為一份巨大的“商機”。

伺服和運動控制系統直接關系到產線產能的高低,目前大部分伺服、運動控制廠家提供的N95口罩打片機/焊耳帶機方案多采用脈沖加總線的模式,方便對脈沖軸的使用情況下,實現總線多軸控制的模式;利用高響應伺服驅動,提高控制水準,實現精確高速走位;運動控制器支持IEC高級開發語言,提供電子凸輪、飛剪等N95口罩關鍵生產技術要求,而且還帶有強大的運動功能庫,能充分滿足編程者需求;單機分工站設計,可以降低設備成本,適用性更強。

實際上,整條N95產線最賺錢的部分還是超聲波焊接系統,口罩打片機/封邊機/點焊機都要用到超聲波焊接,超聲波套件由換能器、模頭、超聲波電源、法蘭盤幾大部分所組成,受限于當前市場上換能器其中的壓電陶瓷的價格居高不下,超聲波焊接也就成了市場的“寵兒”。

在N95口罩機生產加工的另一大關鍵部件——N95刀模、生產熔噴布的噴絲板也是眼下市場需求的一個熱點,目前上海維宏電子、昊志機電等都有相應的加工方案。在口罩打片機中,N95刀模主要是由輥雕機加工而成,輥雕機為輥雕加工專用機型,XYZ三軸機床,但Y軸出廠即為旋轉軸,僅用于輥雕加工。熔噴布是通過噴絲板將黏流態的高聚物熔體或溶液,通過微孔(一排間距不到1mm,直徑在0.1-0.3mm之間)轉變成有特定截面狀的細流,經過凝固介質固化而形成,其均勻度與噴絲板的設計、制造密切相關,對微孔加工精度具有較高要求,解決噴絲板微孔加工難題,是保證熔噴布高質高量供應的關鍵。

醫療器械防護品生產掀高潮,工控行業大有可為5.jpg

呼吸機、CT檢測儀醫療器械

自新冠疫情爆發以來,醫療物資一直是稀缺資源,新冠病毒肺炎屬于高傳染性的呼吸道疾病,目前全球范圍內還沒有特效藥,要防止新冠疫情的擴散,關鍵還是在于早發現、早診斷、早隔離,因此,各種快速的檢測手段成為重點,其中包括針對肺部的CT影像檢測儀,它可以彌補核酸檢測的不足。另一方面,六分之一的新冠肺炎感染者會出現呼吸困難的癥狀,需要及時給予有效氧療措施,對于危重癥者更需要呼吸機進行輔助治療,世衛組織專家預測,歐美將在5-6月份迎來呼吸機需求的爆發期。

在呼吸機、CT檢測儀生產供應鏈上,工控自動化廠商同樣做出了積極的貢獻。現代臨床醫學中,醫用呼吸機作為一項能人工替代自主通氣功能的有效手段,已普遍用于各種原因所致的呼吸衰竭、大手術期間的麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復蘇過程中,又分為有創和無創兩種。中國呼吸機產能占據全球的五分之一左右,根據工信部4月8日公布的數據顯示,自今年2月以來,我國呼吸機生產企業累計向全國供應近2.9萬臺呼吸機;隨著3月之后疫情在全球快速蔓延,國外對醫療裝備尤其是有創呼吸機的需求急劇增長,截止4月初國內生產企業向國外供應的呼吸機達到近1.8萬臺,其中有創呼吸機達到4000多臺,并已簽訂單量約2萬臺,但需求缺口仍然巨大。

不同于口罩,呼吸機這種醫療設備的制造難度較高,核心硬件包括傳感器、數字信號處理器芯片、模數轉換器芯片、電機、渦輪風機、過濾器、電磁閥等。鳴志電器的高溫滅菌型高速直流無刷無齒槽電機,可用于呼吸機等典型醫用場景,旗下常州運控電子從1月底開始已向邁瑞提供15500臺電機、20000個減震墊。另據報導,鳴志電器在2018年收購的瑞士TechnosoftMotionAG在高端醫療/生命科學及實驗室儀器等應用領域擁有一批穩定的世界級客戶資源。

另一個正在困擾中國呼吸機制造商的難題是,由于醫療器械基本都是小批量、多品種供貨,平時銷量小,國內很多供應鏈廠家備貨不多,特別是呼吸機的部分主要配件如壓縮機、電磁閥等元器件多來源于美國、意大利等地,疫情運輸受阻,且全球需求放大,導致整體上游零配件供應鏈日趨緊張。

此次抗擊新冠疫情的另一類重要的醫療設備就是CT檢測儀,尤其是移動式車載CT儀,方便靈活,沒有地域限制,無需裝卸,極大地提高了疫病現場醫療救助和確診能力,使更多患者能夠得到及時的早期診療和救治;而方艙式CT儀的進駐醫院,也讓普通病人和新型肺炎患者可以分開檢查,消除共用設備而發生交叉感染的可能。針對斷層掃描機伺服與運動控制系統的供應,科爾摩根、杭州楨正、上海步科自動化等企業成為了主力廠商。

例如,科爾摩根作為東軟醫療CT斷層掃描機的核心部件供應商,在收到客戶的緊急需求后,立刻準備相關復工材料送報審批,于2月19日,科爾摩根天津工廠作為天津市工業類企業第一批復工的企業正式復工,緊急啟動AKM伺服電機和AKD伺服驅動器的產品生產線復工計劃,僅耗時24個小時,即完成了所有東軟醫療客戶對于AKM伺服電機和AKD伺服驅動器產品緊急需求的交付任務。科爾摩根AKM伺服電機和AKD伺服驅動器憑借其高功率密度,穩定性,可靠性及高響應速度等性卓越性能,應用于CT斷層掃描機設備中,保證了CT斷層掃描機的圖像生成效率及質量。

醫院物聯網、大數據建設

這場在全球范圍內蔓延的新冠疫情,為各個國家的醫療機構帶來了嚴重的影響和沖擊,在中國,疫情之下,針對不同類型、特點的醫院,建立智慧化管理系統、以及“自下而上”的公共衛生信息傳輸渠道等成為了當務之急。據有關機構預測,未來五年中國公共衛生信息系統的市場空間可達225億元。

例如,全國三甲醫院傳染科和隔離病房在近年內將加大投入,改建、擴建的需求明顯,以負壓為空氣組織形式的單/雙間隔離病房是建設重點,且空調形式更為多樣化,這使得醫院的管理模式也會隨之變化;而在學科單一、專業性強的傳染病醫院,由于這類醫院數量較小,新建程度較低,因此迫切需要提高利用率,國家的支持力度也會較強,同時這類醫院一般都是隔離病房,供電安全性要求高,氣流組織要求也高,用電負荷極大;此外,一些應急醫療機構的建設模式也值得研究和探討,如武漢火神山、雷神山、北京小湯山等應急傳染病隔離醫院、方艙醫院、CDC疾控隔離區域等等。

在電氣控制部分,針對醫院管理的幾大要點:供電安全、環境安全、空間安全、工藝安全、信息安全、環保節能,對電氣控制系統提出了更高的要求,數字化、網絡化技術越來越多地被引入醫院后勤管理中。

在施耐德的智慧醫院解決方案中,中低壓智能盤柜方案可遠程監管配電回路,實時掌握負載情況,實施配電柜狀態監視;應急測試供電方案可實現發電機自動測試,自動分析和詳細診斷,以防備用發電機故障;負壓病房管理方案通過EBO、風閥、傳感器、變頻等設備,智能調節病房壓力,確保壓力梯度差,維持負壓狀態,保證環境安全。另外,基于物聯網的新一代施耐德EcoStruxure架構與平臺,還提供電能質量檢測與管理、電氣火災報警、VENUS手術室解決方案、護士站管理、安防門禁、廢水和廢氣處理、實驗室設備管理等綜合型醫院后勤互聯系統。

另據悉,億維自動化在貴州畢節威寧縣中醫醫院和重慶第九人民醫院的病房建設項目中引入了物聯網技術,為特殊時期醫院的高效管理提供了切實可行的解決方案。尤其值得一提的是,運用億維物聯網平臺的云平臺功能,系統內的各種管理信息可支持多終端監控,例如投影、電視、電腦、PAD、手機等;支持歷史數據的查看、導出,操作記錄的查看,報警信息的查看等,令到醫院管理更直觀、方便;且報警可多種方式推送,包括短信推送、微信推送、APP推送等,大幅提升了醫院管理的工作效率。

面對特殊時期的防疫需求,這一波醫療器械/衛生防護品生產、醫院基礎設施建設熱潮將會持續多久,很大程度上取決于疫情形勢變化和各國防疫政策的應對效果。實際上,在這一過程中,也將迎來一次中國醫療生產裝備向更高端升級的機遇,借助這些年快速發展的工控自動化技術,能夠為各類醫療物資生產提供新的動能,高效、優質地保證產品品質,為全球防疫做出貢獻。

中傳動網版權與免責聲明:

凡本網注明[來源:中國傳動網]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權均為中國傳動網(www.siyutn.com)獨家所有。如需轉載請與0755-82949061聯系。任何媒體、網站或個人轉載使用時須注明來源“中國傳動網”,違反者本網將追究其法律責任。

本網轉載并注明其他來源的稿件,均來自互聯網或業內投稿人士,版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權法律責任。

如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。

伺服與運動控制

關注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊

直驅與傳動

關注直驅與傳動公眾號獲取更多資訊

中國傳動網

關注中國傳動網公眾號獲取更多資訊

熱搜詞
  • 運動控制
  • 伺服系統
  • 機器視覺
  • 機械傳動
  • 編碼器
  • 直驅系統
  • 工業電源
  • 電力電子
  • 工業互聯
  • 高壓變頻器
  • 中低壓變頻器
  • 傳感器
  • 人機界面
  • PLC
  • 電氣聯接
  • 工業機器人
  • 低壓電器
  • 機柜
回頂部
點贊 0
取消 0
往期雜志
  • 2025年第一期

    2025年第一期

    伺服與運動控制

    2025年第一期

  • 2024年第六期

    2024年第六期

    伺服與運動控制

    2024年第六期

  • 2024年第五期

    2024年第五期

    伺服與運動控制

    2024年第五期

  • 2024年第四期

    2024年第四期

    伺服與運動控制

    2024年第四期

  • 2024年第三期

    2024年第三期

    伺服與運動控制

    2024年第三期