今天,對(duì)于上海的3D打印產(chǎn)業(yè)布局來(lái)說(shuō),將是極為重要的一天。國(guó)內(nèi)第一家工業(yè)用3D打印服務(wù)平臺(tái)—上海光韻達(dá)三維科技有限公司正式開(kāi)業(yè)。
單從一家公司來(lái)說(shuō),也許不必大驚小怪。但對(duì)于一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō),卻意味深長(zhǎng)。它將預(yù)示著上海從國(guó)內(nèi)3D打印行業(yè)的第二梯隊(duì)奮力直追,從服務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“彎道超車(chē)”。
去年的《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》關(guān)于“第三次工業(yè)革命”的專(zhuān)題報(bào)道中,將促成此次革命的核心技術(shù)聚焦于那臺(tái)把原型“印”出來(lái)的3D打印機(jī),這讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造之間只有一個(gè)“打印”按鈕的距離。3D打印究竟有何魅力,將為現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)帶來(lái)哪些革命性變化?上海光韻達(dá)三維科技又如何敢闖入在國(guó)內(nèi)還不太被企業(yè)接受的3D打印服務(wù)領(lǐng)域?
3D打印的前世今生
在公司的生產(chǎn)車(chē)間內(nèi),幾臺(tái)高約3米的機(jī)器正悄無(wú)聲息的運(yùn)轉(zhuǎn)著。公司總經(jīng)理張國(guó)良指著旁邊長(zhǎng)約50厘米的建筑模型告訴筆者,這個(gè)通過(guò)3D打印機(jī)打印出的模型,用傳統(tǒng)的模具或機(jī)械加工的方式,根本無(wú)法想象將這樣一件設(shè)計(jì)精細(xì)的建筑模型呈現(xiàn)出來(lái),而3D打印機(jī)做到了。
3D打印又稱(chēng)“快速成型”技術(shù),它是“增材制造”的主要實(shí)現(xiàn)形式。所謂增材制造是指區(qū)別于傳統(tǒng)的“去除型”制造,不需要原胚和模具,直接根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù),通過(guò)增加材料的方法生成任何形狀的物體,最大優(yōu)點(diǎn)就是能簡(jiǎn)化制造程序,縮短新品研制周期,減低開(kāi)發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于進(jìn)入這個(gè)行業(yè)已經(jīng)多年的張國(guó)良來(lái)說(shuō),3D打印并不是什么新概念。他介紹,早在上世紀(jì)90年代初就已經(jīng)有了商業(yè)化的快速成型設(shè)備,進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)是在2000年左右,主要是以工業(yè)應(yīng)用為主,目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,3D打印概念炒作的非?;馃?,但是對(duì)于應(yīng)用成熟的工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)來(lái)說(shuō),這門(mén)技術(shù)已經(jīng)不是新概念了。所以,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)3D 打印機(jī)的主要客戶群體還是集中在工業(yè)客戶上,如汽車(chē)、航空航天、電子消費(fèi)品、教育、文創(chuàng)、醫(yī)療、家電等行業(yè)。
3D打印到底需要哪些技術(shù)的支撐?在上海悅?cè)痣娮涌萍加邢薰究偛猛醪┪目磥?lái),信息技術(shù)、精密機(jī)械、材料科學(xué)是快速成型產(chǎn)業(yè)的三大關(guān)鍵技術(shù)。
要想打印出何種形狀的物品,首先要有先進(jìn)的軟件及數(shù)字化工具,設(shè)計(jì)出該物品的三維數(shù)字模型,并根據(jù)模型能夠自動(dòng)分析出打印程序。在電影《十二生肖》中神奇的三維掃描手套現(xiàn)實(shí)中還不能做到。但是相對(duì)于數(shù)據(jù)模型的建立,精密機(jī)械技術(shù)更為關(guān)鍵,3D打印以“每層疊加”為加工方式,這對(duì)打印設(shè)備的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性要求極高,一旦有一層出現(xiàn)問(wèn)題,整個(gè)產(chǎn)品就會(huì)變形??焖俪尚筒牧匣旧峡梢苑譃楦叻肿硬牧虾徒饘俨牧蟽纱箢?lèi),高分子材料如光敏樹(shù)脂、ABS、PC、尼龍粉、石膏粉、蠟等,是目前主流的快速成型材料。金屬材料受快速成型工藝的局限及材料本身的限制,目前主要應(yīng)用在航空航天和醫(yī)療領(lǐng)域;未來(lái),金屬材料可能會(huì)在應(yīng)用中逐漸體現(xiàn)它的優(yōu)勢(shì),可能會(huì)有更多的金屬加工工藝及金屬材料出現(xiàn)。
“這樣的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)器件,用傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床是無(wú)法加工出的”。張國(guó)良用手指著公司展柜上一個(gè)布滿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鋁合金部件說(shuō),“如今飛機(jī)、汽車(chē)等越來(lái)越追求輕量化制造,而這就是其最關(guān)鍵的技術(shù)”。前不久,空客公司機(jī)艙設(shè)計(jì)師巴斯蒂安·謝弗甚至放言,到2050年,A380除了機(jī)身外,將全部通過(guò)3D技術(shù)“打印”出來(lái)。
張國(guó)良說(shuō),與其他中低端快速成型設(shè)備相比,公司所有設(shè)備均采用德國(guó)EOS的系列設(shè)備,采用激光燒結(jié)工藝,應(yīng)用已經(jīng)非常成熟,但由于設(shè)備價(jià)格比較昂貴,市場(chǎng)接受度并不高。
據(jù)了解,在3D打印的基礎(chǔ)研究方面,上海相對(duì)遜色。自上世紀(jì)90年代,北京、西安、武漢等地的高校就開(kāi)始介入3D產(chǎn)業(yè)研究。目前,清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交大、北京航天等高校在研究方面已經(jīng)取得一些成熟成果,而且建立配套的商業(yè)化公司,比如清華的北京殷華、華中科大的濱湖機(jī)電、西安交大的西安恒通、華南理工的北京恒隆等,其中,激光直接加工金屬技術(shù)已經(jīng)基本滿足特種零部件要求。
從應(yīng)用方面看,上海的進(jìn)展速度也不快。張國(guó)良說(shuō),由于上海在3D產(chǎn)業(yè)上的“后知后覺(jué)”,目前應(yīng)用主要在高校教學(xué)領(lǐng)域。而北京在這方面步伐很快,去年還牽頭成立3D 打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的市場(chǎng)氛圍很濃。
張國(guó)良說(shuō),雖然國(guó)內(nèi)高校和企業(yè)的一些研發(fā)也在不斷進(jìn)行,但基于一些基礎(chǔ)學(xué)科的共性技術(shù)不能突破,包括上海在內(nèi),要想短時(shí)間內(nèi)在設(shè)備上有大突破相對(duì)較難,但在加工服務(wù)方面,上海卻可能有所作為。
天時(shí)地利催生光韻達(dá)三維科技
光韻達(dá)三維科技由深圳光韻達(dá)光電科技股份有限公司和自然人王博文共同出資組建而成。
深圳光韻達(dá)光電科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)深圳光韻達(dá))成立于1998年,并于2011年6月8日在深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板掛牌上市(股票代碼:300227)。公司以激光技術(shù)為主要依托,為全球制造業(yè)和加工業(yè)提供相關(guān)產(chǎn)品和應(yīng)用服務(wù),以專(zhuān)業(yè)的技術(shù)、科學(xué)的管理、優(yōu)異的品質(zhì)和周到的服務(wù)作為企業(yè)發(fā)展的基石,為客戶提供超越期望的精密激光綜合應(yīng)用解決方案,致力于成為精密激光綜合應(yīng)用的創(chuàng)新者和行業(yè)領(lǐng)先者?!∩钲诠忭嵾_(dá)長(zhǎng)期致力于各種精密激光應(yīng)用技術(shù)的研究和創(chuàng)新應(yīng)用,用激光這種先進(jìn)的技術(shù)取代或替代傳統(tǒng)制造工藝,彌補(bǔ)傳統(tǒng)制造工藝的不足和環(huán)保問(wèn)題。3D打印具有生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、可加工精密零部件、加工過(guò)程綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì),與公司現(xiàn)有產(chǎn)品類(lèi)型特點(diǎn)一致;3D打印工序較少,自動(dòng)化程度高,對(duì)人員數(shù)量需求不大,符合公司一貫以來(lái)的精益生產(chǎn)模式。
因此,深圳光韻達(dá)涉足三維打印領(lǐng)域,進(jìn)一步擴(kuò)大激光加工的業(yè)務(wù)范圍,是具有戰(zhàn)略性考量的投資決策。同時(shí),作為深圳創(chuàng)業(yè)板的上市公司,深圳光韻達(dá)可以借助資本市場(chǎng)的力量籌備資金,用于不斷擴(kuò)大光韻達(dá)三維科技的生產(chǎn)規(guī)模和人才儲(chǔ)備,始終保持行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。
同時(shí),光韻達(dá)三維科技的另一股東—自然人王博文,系上海悅?cè)痣娮涌萍加邢薰镜呢?fù)責(zé)人,悅?cè)鹂萍际堑聡?guó)EOS公司在國(guó)內(nèi)的設(shè)備及材料授權(quán)經(jīng)銷(xiāo)商,其技術(shù)團(tuán)隊(duì)在三維打印領(lǐng)域已有8年從業(yè)經(jīng)驗(yàn),在激光燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域也已積累5年之久,公司在2011年起即建立了激光燒結(jié)三維打印服務(wù)中心,向長(zhǎng)三角地區(qū)的工業(yè)企業(yè)提供三維打印加工服務(wù)。
經(jīng)過(guò)多年的積累,悅?cè)鹂萍家呀?jīng)成功打造了一支專(zhuān)業(yè)的技術(shù)與管理團(tuán)隊(duì),在設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、加工制造、后處理等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),在設(shè)計(jì)優(yōu)化、設(shè)備操作以及質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)掌握了核心的技術(shù)與能力。同時(shí),悅?cè)鹂萍歼€積累了大量?jī)?yōu)質(zhì)的客戶資源,比如麥格納、貝洱、博澤、偉世通等知名汽車(chē)零配件供應(yīng)商,以及通快、濱特爾、亨沃、西門(mén)子、聯(lián)合利華等各行業(yè)翹楚均已成為公司的優(yōu)質(zhì)客戶。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
光韻達(dá)三維科技成立后,原悅?cè)鹂萍技夹g(shù)團(tuán)隊(duì)與客戶資源已全部轉(zhuǎn)移至光韻達(dá)三維科技,加之深圳光韻達(dá)在激光領(lǐng)域的加工經(jīng)驗(yàn)、完善的營(yíng)銷(xiāo)渠道以及強(qiáng)大的資金支持,光韻達(dá)三維科技將在激光燒結(jié)三維打印領(lǐng)域迅速形成先發(fā)優(yōu)勢(shì),并樹(shù)立行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的地位。
其實(shí),在擔(dān)任光韻達(dá)三維科技總經(jīng)理職務(wù)前,張國(guó)良是上海悅?cè)痣娮涌萍嫉母笨偨?jīng)理。在設(shè)備銷(xiāo)售過(guò)程中,他發(fā)現(xiàn)因?yàn)橄鄬?duì)于動(dòng)輒幾百萬(wàn)的昂貴設(shè)備,企業(yè)寧愿選擇代理加工也不愿意直接購(gòu)買(mǎi)。
張國(guó)良說(shuō),公司客戶很大一部分是汽車(chē)零部件生產(chǎn)企業(yè),這些企業(yè)配合為整車(chē)企業(yè)提供全新或改進(jìn)的零部件,每年種類(lèi)不是很多,因此委托加工的模式更合適,產(chǎn)品包括汽車(chē)外飾件、內(nèi)飾件、結(jié)構(gòu)件、功能件等等。除了汽車(chē)零部件行業(yè),目前有很大一部分原先依靠數(shù)控機(jī)床或開(kāi)模的業(yè)務(wù),也已慢慢轉(zhuǎn)移到3D打印中來(lái)。
正是基于此,深圳光韻達(dá)聯(lián)合上海悅?cè)鹪谏虾M顿Y成立了控股子公司上海光韻達(dá)三維科技有限公司。
王博文說(shuō),德國(guó)的EOS設(shè)備雖然可以直接使用,但其關(guān)鍵的激光技術(shù)卻不會(huì)向外界輸出。在企業(yè)個(gè)性化的加工中,如何調(diào)節(jié)激光技術(shù)至關(guān)重要,而深圳光韻達(dá)卻是國(guó)內(nèi)的行家。同時(shí),上海悅?cè)痣娮涌萍紤{借多年的三維打印技術(shù),積累了豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。成熟的技術(shù)團(tuán)隊(duì)、穩(wěn)定的客戶資源以及強(qiáng)大的資金后盾則是光韻達(dá)三維科技成立的關(guān)鍵保障。服務(wù)長(zhǎng)三角輻射全中國(guó)
王博文說(shuō),相對(duì)于傳統(tǒng)制造技術(shù),三維打印技術(shù)具有節(jié)約時(shí)間與成本、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計(jì)、適合小批量定制以及推動(dòng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新等優(yōu)點(diǎn)。
目前最為主流的三維打印技術(shù)為SLA光固化、FDM熔融堆積以及SLS激光燒結(jié)這三種類(lèi)型。其中,作為工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣的激光燒結(jié)三維打印技術(shù),則代表了未來(lái)三維打印技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。所謂激光燒結(jié)三維打印技術(shù),是指利用激光對(duì)粉末材料進(jìn)行高溫熔融,并層層堆積在一起,最終制造出實(shí)體產(chǎn)品的過(guò)程。與熔融堆積和光固化技術(shù)相比,激光燒結(jié)三維打印技術(shù)具有成本低且速度快、制造產(chǎn)品而非模型,并可以打印金屬產(chǎn)品?;诖?,光韻達(dá)三維科技選擇了激光燒結(jié)三維打印技術(shù)作為研究與開(kāi)發(fā)方向,重點(diǎn)從事基于激光燒結(jié)技術(shù)的三維打印創(chuàng)新應(yīng)用的開(kāi)發(fā)及推廣業(yè)務(wù)。
在王博文看來(lái),國(guó)內(nèi)外三維打印產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展以及長(zhǎng)三角產(chǎn)業(yè)資源的巨大優(yōu)勢(shì),為光韻達(dá)三維科技的成立提供了優(yōu)質(zhì)的土壤。
首先,國(guó)內(nèi)外政府及相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)三維打印產(chǎn)業(yè)給予了持續(xù)性的關(guān)注與重點(diǎn)扶持。2011年6月,美國(guó)宣布將向3D打印產(chǎn)業(yè)支出5億美元以提升美國(guó)在制造業(yè)上的領(lǐng)先地位。2012年,美國(guó)政府正式建立國(guó)家增材制造創(chuàng)新學(xué)會(huì)。2013年2月,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在華盛頓發(fā)表了新任期內(nèi)的首份國(guó)情咨文,計(jì)劃建設(shè)一個(gè)包含15個(gè)制造創(chuàng)新中心的全國(guó)性網(wǎng)絡(luò),將專(zhuān)注于3D打印等新興技術(shù)。
與此同時(shí),2012年10月,由亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)等權(quán)威科研機(jī)構(gòu)和3D 行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)共同發(fā)起的中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式成立。此外,繼2013年3月中國(guó)首個(gè)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心正式落戶南京以來(lái),成都、天津、青島、珠海等地政府也陸續(xù)宣布將建立3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。
其次,近20年來(lái),國(guó)外三維打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也取得了顯著的成果。以德國(guó)EOS、美國(guó)3D Systems以及Stratasys為代表的公司在三維打印設(shè)備與材料的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域成績(jī)斐然,以比利時(shí)Materialise、德國(guó) FKM、英國(guó)Material Solutions 以及美國(guó)Morris為代表的三維打印服務(wù)提供商發(fā)掘了更大的市場(chǎng)領(lǐng)域,以荷蘭FOC、美國(guó) SHAPEWAYS 以及比利時(shí)imaterialise為代表的三維打印新型商業(yè)模式則預(yù)示了未來(lái)三維打印技術(shù)更廣闊的市場(chǎng)空間。
再次,以上海為中心的長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈,聚集了大量汽車(chē)、電子、航空航天、船舶、高端裝備制造等先進(jìn)制造業(yè)的優(yōu)秀企業(yè),世界500強(qiáng)企業(yè)以及國(guó)內(nèi)行業(yè)龍頭企業(yè)大多將中國(guó)總部及研發(fā)機(jī)構(gòu)落戶于此。 眾所周知,成熟的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用環(huán)境是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)生存、成長(zhǎng)乃至發(fā)展壯大的決定性要素,長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈所集聚的巨大產(chǎn)業(yè)資源,恰恰與激光燒結(jié)三維打印技術(shù)的應(yīng)用方向密切吻合,這將為三維打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好的外部土壤。據(jù)粗略估計(jì),長(zhǎng)三角區(qū)域三維打印服務(wù)市場(chǎng)需求規(guī)模約為每年3至5億元,全國(guó)市場(chǎng)需求規(guī)模保守估計(jì)約每年10到15億元,且每年以20%左右速度增長(zhǎng)。
王博文說(shuō),光韻達(dá)三維科技就是要立足做世界一流的3D打印創(chuàng)新應(yīng)用服務(wù)商。他認(rèn)為,在基于激光燒結(jié)技術(shù)的三維打印服務(wù)領(lǐng)域,光韻達(dá)三維科技憑借準(zhǔn)確的經(jīng)驗(yàn)判斷、獨(dú)特的業(yè)務(wù)定位以及科學(xué)的發(fā)展規(guī)劃,將在規(guī)模、技術(shù)、資源以及成本等方面在行業(yè)內(nèi)迅速獲得領(lǐng)先的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
公司將在上海、深圳、北京分別建立3個(gè)三維打印服務(wù)中心,業(yè)務(wù)布局全國(guó)。設(shè)備規(guī)模將達(dá)到20臺(tái)以上,累計(jì)投資數(shù)億元。
設(shè)備上,公司進(jìn)口世界最先進(jìn)的德國(guó)EOS激光燒結(jié)設(shè)備與材料,目前擁有中國(guó)唯一一套最大的塑料材料激光燒結(jié)設(shè)備(EOSINT P760)。在技術(shù)方面,公司團(tuán)隊(duì)具有8年三維打印行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與5年激光燒結(jié)三維打印服務(wù)經(jīng)驗(yàn),在設(shè)計(jì)優(yōu)化、數(shù)據(jù)處理、生產(chǎn)制造以及后處理等各個(gè)環(huán)節(jié)都具備過(guò)硬的技術(shù)實(shí)力。
公司還與德國(guó)EOS公司和比利時(shí)Materialise公司保持密切的戰(zhàn)略合作關(guān)系,可以在技術(shù)上獲得一定的領(lǐng)先性。目前,已經(jīng)積累了一定數(shù)量的世界500強(qiáng)客戶以及各個(gè)行業(yè)的龍頭企業(yè)客戶,能夠在最短時(shí)間內(nèi)建立行業(yè)領(lǐng)先的標(biāo)準(zhǔn)。此外,公司還與清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交大、同濟(jì)大學(xué)、英國(guó)諾丁漢大學(xué)等建立了良好的合作伙伴關(guān)系,共同開(kāi)發(fā)創(chuàng)新應(yīng)用,培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。
未來(lái),光韻達(dá)三維科技將逐步從以加工服務(wù)為主的服務(wù)型企業(yè),轉(zhuǎn)變?yōu)橐詰?yīng)用創(chuàng)新為核心的科技型企業(yè),用最專(zhuān)業(yè)的服務(wù)為客戶創(chuàng)造價(jià)值,以科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。
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