从呼吸机到轰炸机无所不能的汽车制造

航空产业网 2020-03-29

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随着新冠疫情的世界大流行，呼吸机成了最急需的医疗设备。

据新华社报道，美国总统唐纳德·特朗普3月27日首次动用《国防生产法》授予总统的权力，要求通用、福特等汽车制造商尽快生产呼吸机，以应对新冠肺炎疫情。按照特朗普的预期，美国100天内应准备好10万台呼吸机。

“通用汽车必须立刻重开他们那被愚蠢地弃用的洛德斯敦工厂，或者其他什么工厂。开始制造呼吸机，现在!!!! 福特，快去造呼吸机。@通用汽车 @福特”

——唐纳德 J.特朗普 2020年3月27日

拟用座椅通风零件批产呼吸机

一种典型的呼吸机，图片来自wikimedia

临床上最常用呼吸机结构并不复杂，主要功能是将氧气与空气加压混合后，通过面罩辅助有呼吸困难的重症病人呼吸，并对病人呼出空气实现过滤和循环。

美国动用《国防生产法》而首先催促汽车行业生产呼吸机也不是偶然的。汽车产业规模庞大，批产能力极高，是“战时动员”的有力保障。

福特公司设计的呼吸机构造 ©Ford

福特公司已经宣布与3M合作，开始研发新型的应急款呼吸机，并很快给出了设计草图（上图）。为保证交付量，新的呼吸机将尽量通过原有供应链中的零部件来制造。

福特发布的设计将使用3M滤芯和F-150皮卡前排座椅通风使用的鼓风机和电控单元。液晶显示屏、塑料软管等对汽车产业链更是不在话下。

F-150是北美最畅销的车型，年销量过百万 ©Ford

座椅通风的“车规级”送风机与专业呼吸机对鼓风机需求非常匹配，如极高的可靠性、紧凑体积、合适的电压、稳定可调的送风量等。鼓风机电控单元稍加改进就可运用。汽车零部件的尺寸竞争以0.1mm来计算，使得此类电动机非常紧凑，并可以在使用12V电压，以便和便携电池组一起使用。

座椅通风已经成为高配车型通用的装备，组装这些呼吸器所需的大多数零件都可以大量供应（F-150在北美的年销量超过100万台！可以帮助大家理解张文宏教授说：“不担心美国”的意思）。

国防动员首先想到汽车企业，是因为迄今汽车仍然是最大规模生产的复杂民用产品。有数万个零件，设计寿命往往在十年以上，即便经历严寒酷暑也要有较高的可靠性和可维护性。而民用产品的特性则要求成本还要尽可能的低。

了解汽车产业的人都清楚，这个行业的对时间和成本要求是多么的苛刻。100天10万台呼吸机并不是天方夜谭。

1小时一架轰炸机无所不能的汽车制造

特朗普的底气来自于Big3汽车巨人在战时的曾经高光表现。福特有国防动员生产方面有辉煌的历史。罗斯福就曾对福特提出过“1个小时一架轰炸机”的要求。

福特Willow Run的B-24流水线，©Ford历史图片

二战期间，几乎所有美国汽车制造商都转向了军工生产，特别是航空制造。其中最有影响力的项目是福特Willow Run工厂，巅峰时期此地成功实现了每小时产出一架B-24重型轰炸机（63分钟）。此工厂1941年才开始建设，到1945年共生产了8635架B-24，其巨大产能成为了世界反法西斯战争胜利的关键之一。

以固定生产节拍为核心的大规模流水线生产是由汽车确立的，起源于福特，完善于丰田。波音90年初学丰田，也是间接学福特。