自動車会社はどうやって人工呼吸器を作るのでしょうか?

自動車会社はどうやって人工呼吸器を作るのでしょうか?

画像にはクリニック病院と手術室が含まれている可能性があります

ビアシス / WIRED

月曜日、政府当局は保健社会福祉省(DHSC)がロールスロイス、エアバス、ジャガー・ランドローバー、ユニパートを含む60社以上の軍事技術者や自動車メーカーに人工呼吸器の設計図を配布し始めたことを確認した。DHSCの任務は、自社工場で2万台の人工呼吸器を製造し、NHSの新型コロナウイルス対策を支援することだった。ボリス・ジョンソン首相は、早ければ2週間以内に開始したいと考えている。

これらの人工呼吸器は、新型コロナウイルス感染症の重篤な段階にある集中治療室の患者の呼吸機能を維持し、呼吸を補助することで、患者の回復を助けます。多くの人にとって、人工呼吸器は生死を分ける可能性があります。しかし、自動車メーカーやエンジニアリング企業は、本当に人工呼吸器の迅速な生産を支援できるのでしょうか?

人工呼吸器の設計と製造は決して簡単なプロセスではなく、人工呼吸器メーカーの中には、自動車メーカーが人工呼吸器を製造できるかどうかさえ疑問視する企業もある。大手人工呼吸器メーカーであるハミルトン・メディカルのCEO、イェンス・ハレック氏は、人工呼吸器の製造に必要な材料と部品は「非常に特殊」であり、「専門的なノウハウ」が必要だと説明する。

「これらは非常に繊細な機械で、ハードウェアだけでなくソフトウェアも大量に搭載されています。部品の一つでも正常に動作しなくなると、機械全体が停止し、使用できなくなります」とハレック氏は付け加える。

ハミルトン・メディカルは通常、週220台の人工呼吸器を生産しているが、ハレック氏によると、その後生産能力を増強し、近いうちに400台まで生産量を増やす予定だという。しかし、現在の医療機器メーカーが増産を約束したとしても、英国における深刻な人工呼吸器不足は解消されないだろう。

DHSCによると、NHSは現在、成人用人工呼吸器5,000台と小児用人工呼吸器900台を保有しているが、マット・ハンコック保健相は、新型コロナウイルスに対処するにはNHSの何倍もの人工呼吸器が必要になると述べている。

それでも、医療機器メーカーは、他の業界が協力して対応できるとは考えていません。一般的なICU用人工呼吸器は、人工呼吸器の種類によって異なる多くの部品で構成されていることがよくあります。大まかに言えば、圧力発生器、患者回路、吸気流量調整器、そして多数のセンサー、フィルター、バルブ、アラームなどが使用されています。簡単に言えば、これらは製造に時間のかかる複雑な機器なのです。

「自動車メーカー、あるいは医療機器の製造に精通していないあらゆるメーカーが、どうにかしてすぐに設備を一新し、代替製品を作るという考えは、非常にナイーブだと思います」と、自動車産業の専門家でエディンバラ大学の経営学教授ニック・オリバー氏は言う。

「自動車業界において、人工呼吸器と同様の方法で空気と酸素を循環させる製品は思い当たりません。」

人工呼吸器の製造において、メーカーが考慮すべき点は、その台数と製造の複雑さだけではありません。医療機器の規制が厳しい世界も、人工呼吸器の迅速な製造をほぼ不可能にするもう一つの問題となる可能性があります。ストラスクライド大学バイオエンジニアリング教授であり、ストラスクライド医療機器研究所所長のパトリシア・コノリー氏は、人工呼吸器のような医療機器は厳格に試験され、認可も必要になると述べています。

このライセンスは人工呼吸器の製造業者に紐付けられており、最終的な安全性の責任は製造業者が負います。人工呼吸器の開発と発売には通常約3年かかります。試験を終えた後、人工呼吸器は医薬品・医療製品規制庁(MRA)の承認を受ける必要があります。医療機器以外のメーカーは、現時点では人工呼吸器の設計ライセンスを保有していないため、既存の設計に注力することになります。

「この分野の専門家ではないメーカーがすぐに対応できるものではありません」とコノリー氏は語る。「実現可能な方法としては、英国で既に適切な認証を取得しているメーカーが、自社のデバイスを別の生産ラインに下請けとして発注し、そのメーカーがデバイスの製造責任を負うという方法があります。」

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今のところ、これが政府の計画のようです。メーカーは人工呼吸器を設計するためのツールや専門知識を持っていないかもしれませんが、部品の製造は十分に可能です。フィナンシャル・タイムズによると、ボリス・ジョンソン首相はメーカーに対し、部品の製造に加え、自らのスキルと専門知識も提供するよう要請しました。

コノリー氏は、既に医療機器(必ずしも人工呼吸器ではない)を製造している企業が部品製造に協力するのは理にかなっていると述べている。なぜなら、彼らは必要なライセンスを既に取得しているからだ。「英国には、他社の仕様に合わせて製造するだけの医療機器メーカーが数多く存在します。ですから、大規模なツールラインを持つ自動車工場やエンジニアリング会社ではなく、既に他社向けに機器を製造しているメーカーに依頼する方が賢明でしょう」と彼女は言う。

人工呼吸器の需要が既に高いため、自動車メーカーは部品の調達に苦労する可能性がある。これはサプライチェーンに影響を及ぼす可能性がある。オックスフォード大学サイード・ビジネススクールのマティアス・ホルウェグ教授(オペレーションズ・マネジメント)は、電気部品の多くは中国から輸入されており、多くの省で依然としてロックダウンが実施されているため、調達が困難になる可能性があると述べている。

それでも、ホルウェグ氏は自動車メーカーが提供できる支援についてはより楽観的だ。メーカーの1社はすでに人工呼吸器用の金属シャーシの製造に着手しており、これにより現在の人工呼吸器メーカーに追加の組み立て能力が提供される可能性があると指摘している。

「大手メーカーは、見習い工を訓練するための工場を持っています。人工呼吸器の製造に使える汎用設備も持っているのです」とホルウェグ氏は言う。ホルウェグ氏は、大手メーカーが新たな設備に投資したり、主要な組立ラインを人工呼吸器の製造に使うとは考えていない。

ヴォクスホールはすでに支援を申し出ており、人工呼吸器の部品を3Dプリントすることで協力できると述べている。しかし、他の多くの業界と同様に、自動車生産は徐々に停止に向かっている。同社は先日、新型コロナウイルスの影響でエルズミアポート工場とルートン工場の閉鎖を発表した。そして昨日、BMW、トヨタ、ホンダもヴォクスホールに続き工場を閉鎖した。

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このプロジェクトは、ソーシャルディスタンス対策のために多くの労働者が自宅待機を余儀なくされ、生産ラインで働くはずだった労働者が働けなくなった場合、開始前に失敗する可能性がある。

コロナウイルスの蔓延との戦いは、時間との急速な競争です。医療機器メーカー以外の企業に働きかけても、事態のスピードはそれほど上がらないかもしれません。例えばオリバー氏は、数ヶ月かかる可能性があると述べています。

2万社を代表する製造・エンジニアリング業界団体「Make UK」の広報責任者、マーク・スウィフト氏は、英国には非常に多くの部品が輸入されているため、準備には期待される2週間よりも長くかかる可能性があると述べている。「実現は可能です」と彼は強調する。「しかし、明らかに時間がありません。」

アレックス・リーはWIREDのライターです。@1AlexLからツイートしています。

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この記事はWIRED UKで最初に公開されました。