今天,對於(yu) 上海的3D打印產(chan) 業(ye) 布局來說,將是極為(wei) 重要的一天。國內(nei) 第一家工業(ye) 用3D打印服務平台—上海光韻達三維科技有限公司正式開業(ye) 。
單從(cong) 一家公司來說,也許不必大驚小怪。但對於(yu) 一個(ge) 產(chan) 業(ye) 的發展來說,卻意味深長。它將預示著上海從(cong) 國內(nei) 3D打印行業(ye) 的第二梯隊奮力直追,從(cong) 服務應用領域實現“彎道超車”。
去年的《經濟學人》關(guan) 於(yu) “第三次工業(ye) 革命”的專(zhuan) 題報道中,將促成此次革命的核心技術聚焦於(yu) 那台把原型“印”出來的3D打印機,這讓產(chan) 品設計與(yu) 製造之間隻有一個(ge) “打印”按鈕的距離。3D打印究竟有何魅力,將為(wei) 現代工業(ye) 製造業(ye) 帶來哪些革命性變化?上海光韻達三維科技又如何敢闖入在國內(nei) 還不太被企業(ye) 接受的3D打印服務領域?
3D打印的前世今生
在公司的生產(chan) 車間內(nei) ,幾台高約3米的機器正悄無聲息的運轉著。公司總經理張國良指著旁邊長約50厘米的建築模型告訴筆者,這個(ge) 通過3D打印機打印出的模型,用傳(chuan) 統的模具或機械加工的方式,根本無法想象將這樣一件設計精細的建築模型呈現出來,而3D打印機做到了。
3D打印又稱“快速成型”技術,它是“增材製造”的主要實現形式。所謂增材製造是指區別於(yu) 傳(chuan) 統的“去除型”製造,不需要原胚和模具,直接根據計算機圖形數據,通過增加材料的方法生成任何形狀的物體(ti) ,最大優(you) 點就是能簡化製造程序,縮短新品研製周期,減低開發成本和風險。
對於(yu) 進入這個(ge) 行業(ye) 已經多年的張國良來說,3D打印並不是什麽(me) 新概念。他介紹,早在上世紀90年代初就已經有了商業(ye) 化的快速成型設備,進入國內(nei) 市場是在2000年左右,主要是以工業(ye) 應用為(wei) 主,目前在國內(nei) 市場上,3D打印概念炒作的非常火熱,但是對於(yu) 應用成熟的工業(ye) 設計行業(ye) 來說,這門技術已經不是新概念了。所以,國內(nei) 市場購買(mai) 3D 打印機的主要客戶群體(ti) 還是集中在工業(ye) 客戶上,如汽車、航空航天、電子消費品、教育、文創、醫療、家電等行業(ye) 。
3D打印到底需要哪些技術的支撐?在上海悅瑞電子科技有限公司總裁王博文看來,信息技術、精密機械、材料科學是快速成型產(chan) 業(ye) 的三大關(guan) 鍵技術。
要想打印出何種形狀的物品,首先要有先進的軟件及數字化工具,設計出該物品的三維數字模型,並根據模型能夠自動分析出打印程序。在電影《十二生肖》中神奇的三維掃描手套現實中還不能做到。但是相對於(yu) 數據模型的建立,精密機械技術更為(wei) 關(guan) 鍵,3D打印以“每層疊加”為(wei) 加工方式,這對打印設備的精準度和穩定性要求極高,一旦有一層出現問題,整個(ge) 產(chan) 品就會(hui) 變形。快速成型材料基本上可以分為(wei) 高分子材料和金屬材料兩(liang) 大類,高分子材料如光敏樹脂、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製,目前主要應用在航空航天和醫療領域;未來,金屬材料可能會(hui) 在應用中逐漸體(ti) 現它的優(you) 勢,可能會(hui) 有更多的金屬加工工藝及金屬材料出現。
“這樣的點陣結構器件,用傳(chuan) 統的數控機床是無法加工出的”。張國良用手指著公司展櫃上一個(ge) 布滿網狀結構的鋁合金部件說,“如今飛機、汽車等越來越追求輕量化製造,而這就是其最關(guan) 鍵的技術”。前不久,空客公司機艙設計師巴斯蒂安·謝弗甚至放言,到2050年,A380除了機身外,將全部通過3D技術“打印”出來。
張國良說,與(yu) 其他中低端快速成型設備相比,公司所有設備均采用德國EOS的係列設備,采用激光燒結工藝,應用已經非常成熟,但由於(yu) 設備價(jia) 格比較昂貴,市場接受度並不高。
據了解,在3D打印的基礎研究方麵,上海相對遜色。自上世紀90年代,北京、西安、武漢等地的高校就開始介入3D產(chan) 業(ye) 研究。目前,清華大學、華中科技大學、西安交大、北京航天等高校在研究方麵已經取得一些成熟成果,而且建立配套的商業(ye) 化公司,比如清華的北京殷華、華中科大的濱湖機電、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已經基本滿足特種零部件要求。
從(cong) 應用方麵看,上海的進展速度也不快。張國良說,由於(yu) 上海在3D產(chan) 業(ye) 上的“後知後覺”,目前應用主要在高校教學領域。而北京在這方麵步伐很快,去年還牽頭成立3D 打印產(chan) 業(ye) 聯盟,產(chan) 業(ye) 應用的市場氛圍很濃。
張國良說,雖然國內(nei) 高校和企業(ye) 的一些研發也在不斷進行,但基於(yu) 一些基礎學科的共性技術不能突破,包括上海在內(nei) ,要想短時間內(nei) 在設備上有大突破相對較難,但在加工服務方麵,上海卻可能有所作為(wei) 。
天時地利催生光韻達三維科技
光韻達三維科技由深圳光韻達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。
深圳光韻達光電科技股份有限公司(以下簡稱深圳光韻達)成立於(yu) 1998年,並於(yu) 2011年6月8日在深圳證券交易所創業(ye) 板掛牌上市(股票代碼:300227)。公司以激光技術為(wei) 主要依托,為(wei) 全球製造業(ye) 和加工業(ye) 提供相關(guan) 產(chan) 品和應用服務,以專(zhuan) 業(ye) 的技術、科學的管理、優(you) 異的品質和周到的服務作為(wei) 企業(ye) 發展的基石,為(wei) 客戶提供超越期望的精密激光綜合應用解決(jue) 方案,致力於(yu) 成為(wei) 精密激光綜合應用的創新者和行業(ye) 領先者。 深圳光韻達長期致力於(yu) 各種精密激光應用技術的研究和創新應用,用激光這種先進的技術取代或替代傳(chuan) 統製造工藝,彌補傳(chuan) 統製造工藝的不足和環保問題。3D打印具有生產(chan) 周期短、節省材料、可加工精密零部件、加工過程綠色環保等優(you) 勢,與(yu) 公司現有產(chan) 品類型特點一致;3D打印工序較少,自動化程度高,對人員數量需求不大,符合公司一貫以來的精益生產(chan) 模式。
因此,深圳光韻達涉足三維打印領域,進一步擴大激光加工的業(ye) 務範圍,是具有戰略性考量的投資決(jue) 策。同時,作為(wei) 深圳創業(ye) 板的上市公司,深圳光韻達可以借助資本市場的力量籌備資金,用於(yu) 不斷擴大光韻達三維科技的生產(chan) 規模和人才儲(chu) 備,始終保持行業(ye) 內(nei) 的領先地位。
同時,光韻達三維科技的另一股東(dong) —自然人王博文,係上海悅瑞電子科技有限公司的負責人,悅瑞科技是德國EOS公司在國內(nei) 的設備及材料授權經銷商,其技術團隊在三維打印領域已有8年從(cong) 業(ye) 經驗,在激光燒結技術領域也已積累5年之久,公司在2011年起即建立了激光燒結三維打印服務中心,向長三角地區的工業(ye) 企業(ye) 提供三維打印加工服務。
經過多年的積累,悅瑞科技已經成功打造了一支專(zhuan) 業(ye) 的技術與(yu) 管理團隊,在設計、數據處理、加工製造、後處理等方麵積累了豐(feng) 富的經驗,在設計優(you) 化、設備操作以及質量控製等環節掌握了核心的技術與(yu) 能力。同時,悅瑞科技還積累了大量優(you) 質的客戶資源,比如麥格納、貝洱、博澤、偉(wei) 世通等知名汽車零配件供應商,以及通快、濱特爾、亨沃、西門子、聯合利華等各行業(ye) 翹楚均已成為(wei) 公司的優(you) 質客戶。#p#分頁標題#e#
光韻達三維科技成立後,原悅瑞科技技術團隊與(yu) 客戶資源已全部轉移至光韻達三維科技,加之深圳光韻達在激光領域的加工經驗、完善的營銷渠道以及強大的資金支持,光韻達三維科技將在激光燒結三維打印領域迅速形成先發優(you) 勢,並樹立行業(ye) 領導者的地位。
其實,在擔任光韻達三維科技總經理職務前,張國良是上海悅瑞電子科技的副總經理。在設備銷售過程中,他發現因為(wei) 相對於(yu) 動輒幾百萬(wan) 的昂貴設備,企業(ye) 寧願選擇代理加工也不願意直接購買(mai) 。
張國良說,公司客戶很大一部分是汽車零部件生產(chan) 企業(ye) ,這些企業(ye) 配合為(wei) 整車企業(ye) 提供全新或改進的零部件,每年種類不是很多,因此委托加工的模式更合適,產(chan) 品包括汽車外飾件、內(nei) 飾件、結構件、功能件等等。除了汽車零部件行業(ye) ,目前有很大一部分原先依靠數控機床或開模的業(ye) 務,也已慢慢轉移到3D打印中來。
正是基於(yu) 此,深圳光韻達聯合上海悅瑞在上海投資成立了控股子公司上海光韻達三維科技有限公司。
王博文說,德國的EOS設備雖然可以直接使用,但其關(guan) 鍵的激光技術卻不會(hui) 向外界輸出。在企業(ye) 個(ge) 性化的加工中,如何調節激光技術至關(guan) 重要,而深圳光韻達卻是國內(nei) 的行家。同時,上海悅瑞電子科技憑借多年的三維打印技術,積累了豐(feng) 富的行業(ye) 經驗。成熟的技術團隊、穩定的客戶資源以及強大的資金後盾則是光韻達三維科技成立的關(guan) 鍵保障。服務長三角輻射全中國
王博文說,相對於(yu) 傳(chuan) 統製造技術,三維打印技術具有節約時間與(yu) 成本、實現複雜設計、適合小批量定製以及推動設計創新等優(you) 點。
目前最為(wei) 主流的三維打印技術為(wei) SLA光固化、FDM熔融堆積以及SLS激光燒結這三種類型。其中,作為(wei) 工業(ye) 領域應用最廣的激光燒結三維打印技術,則代表了未來三維打印技術發展的一個(ge) 重要方向。所謂激光燒結三維打印技術,是指利用激光對粉末材料進行高溫熔融,並層層堆積在一起,最終製造出實體(ti) 產(chan) 品的過程。與(yu) 熔融堆積和光固化技術相比,激光燒結三維打印技術具有成本低且速度快、製造產(chan) 品而非模型,並可以打印金屬產(chan) 品。基於(yu) 此,光韻達三維科技選擇了激光燒結三維打印技術作為(wei) 研究與(yu) 開發方向,重點從(cong) 事基於(yu) 激光燒結技術的三維打印創新應用的開發及推廣業(ye) 務。
在王博文看來,國內(nei) 外三維打印產(chan) 業(ye) 的蓬勃發展以及長三角產(chan) 業(ye) 資源的巨大優(you) 勢,為(wei) 光韻達三維科技的成立提供了優(you) 質的土壤。
首先,國內(nei) 外政府及相關(guan) 機構對三維打印產(chan) 業(ye) 給予了持續性的關(guan) 注與(yu) 重點扶持。2011年6月,美國宣布將向3D打印產(chan) 業(ye) 支出5億(yi) 美元以提升美國在製造業(ye) 上的領先地位。2012年,美國政府正式建立國家增材製造創新學會(hui) 。2013年2月,美國總統奧巴馬在華盛頓發表了新任期內(nei) 的首份國情谘文,計劃建設一個(ge) 包含15個(ge) 製造創新中心的全國性網絡,將專(zhuan) 注於(yu) 3D打印等新興(xing) 技術。
與(yu) 此同時,2012年10月,由亞(ya) 洲製造業(ye) 協會(hui) 聯合華中科技大學、北京航空航天大學、清華大學等權威科研機構和3D 行業(ye) 領先企業(ye) 共同發起的中國3D打印技術產(chan) 業(ye) 聯盟正式成立。此外,繼2013年3月中國首個(ge) 3D打印技術產(chan) 業(ye) 創新中心正式落戶南京以來,成都、天津、青島、珠海等地政府也陸續宣布將建立3D打印技術產(chan) 業(ye) 創新中心。
其次,近20年來,國外三維打印技術的產(chan) 業(ye) 化發展也取得了顯著的成果。以德國EOS、美國3D Systems以及Stratasys為(wei) 代表的公司在三維打印設備與(yu) 材料的開發領域成績斐然,以比利時Materialise、德國 FKM、英國Material Solutions 以及美國Morris為(wei) 代表的三維打印服務提供商發掘了更大的市場領域,以荷蘭(lan) FOC、美國 SHAPEWAYS 以及比利時imaterialise為(wei) 代表的三維打印新型商業(ye) 模式則預示了未來三維打印技術更廣闊的市場空間。
再次,以上海為(wei) 中心的長三角經濟圈,聚集了大量汽車、電子、航空航天、船舶、高端裝備製造等先進製造業(ye) 的優(you) 秀企業(ye) ,世界500強企業(ye) 以及國內(nei) 行業(ye) 龍頭企業(ye) 大多將中國總部及研發機構落戶於(yu) 此。 眾(zhong) 所周知,成熟的產(chan) 業(ye) 應用環境是一個(ge) 新興(xing) 產(chan) 業(ye) 生存、成長乃至發展壯大的決(jue) 定性要素,長三角經濟圈所集聚的巨大產(chan) 業(ye) 資源,恰恰與(yu) 激光燒結三維打印技術的應用方向密切吻合,這將為(wei) 三維打印產(chan) 業(ye) 的發展提供良好的外部土壤。據粗略估計,長三角區域三維打印服務市場需求規模約為(wei) 每年3至5億(yi) 元,全國市場需求規模保守估計約每年10到15億(yi) 元,且每年以20%左右速度增長。
王博文說,光韻達三維科技就是要立足做世界一流的3D打印創新應用服務商。他認為(wei) ,在基於(yu) 激光燒結技術的三維打印服務領域,光韻達三維科技憑借準確的經驗判斷、獨特的業(ye) 務定位以及科學的發展規劃,將在規模、技術、資源以及成本等方麵在行業(ye) 內(nei) 迅速獲得領先的競爭(zheng) 優(you) 勢。
公司將在上海、深圳、北京分別建立3個(ge) 三維打印服務中心,業(ye) 務布局全國。設備規模將達到20台以上,累計投資數億(yi) 元。
設備上,公司進口世界最先進的德國EOS激光燒結設備與(yu) 材料,目前擁有中國唯一一套最大的塑料材料激光燒結設備(EOSINT P760)。在技術方麵,公司團隊具有8年三維打印行業(ye) 經驗與(yu) 5年激光燒結三維打印服務經驗,在設計優(you) 化、數據處理、生產(chan) 製造以及後處理等各個(ge) 環節都具備過硬的技術實力。
公司還與(yu) 德國EOS公司和比利時Materialise公司保持密切的戰略合作關(guan) 係,可以在技術上獲得一定的領先性。目前,已經積累了一定數量的世界500強客戶以及各個(ge) 行業(ye) 的龍頭企業(ye) 客戶,能夠在最短時間內(nei) 建立行業(ye) 領先的標準。此外,公司還與(yu) 清華大學、複旦大學、上海交大、同濟大學、英國諾丁漢大學等建立了良好的合作夥(huo) 伴關(guan) 係,共同開發創新應用,培養(yang) 專(zhuan) 業(ye) 技術人才。
未來,光韻達三維科技將逐步從(cong) 以加工服務為(wei) 主的服務型企業(ye) ,轉變為(wei) 以應用創新為(wei) 核心的科技型企業(ye) ,用最專(zhuan) 業(ye) 的服務為(wei) 客戶創造價(jia) 值,以科技創新推動產(chan) 業(ye) 進步。
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