搭上萬噸遠洋巨輪 瀝商進軍金屬3D打印市場

波濤洶涌的大海上，一艘萬噸遠洋巨輪正踏浪前行。忽然，艙室里一個關鍵零件發(fā)生故障需盡快更換，怎么辦？未來，“隨行”的金屬3D打印機將直接發(fā)揮效用，只需調取零件的相關建模數(shù)據(jù)，便可快速把新零件制造出來，零件更換再無需回到陸地進行。

“這并非天方夜譚，很快就要變成現(xiàn)實�！蹦虾Ｖ心蠙C械有限公司（以下簡稱“中南機械”）副總經理毛衛(wèi)東說。

這家位于佛山南海大瀝的企業(yè)正與中國船舶重工集團有限公司開展合作，共同完成《船用柴油機關重件綠色研發(fā)平臺建設及示范項目》課題。作為設備的*提供方，中南機械提供了自主研發(fā)的金屬3D打印機，并與之共同開展3D打印機制造船用關重件的材料及控制系統(tǒng)研究。

支撐這項艱巨任務的，是其背靠的中峪智能機械智能裝備孵化中心。去年6月22日，作為廣東*企業(yè)平臺型智能裝備孵化器，中峪智能啟動。同日，廣東南海增材制造加速器、廣東省3D打印（佛山）產業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟揭牌宣布成立，它們代表了中南機械發(fā)展的新方向——3D打印產業(yè)新市場。

“我們在這里打造全省*大3D打印產業(yè)基地�！敝心蠙C械董事長許冠說。一年后的今天，首批創(chuàng)新成果正不斷涌現(xiàn)。

造平臺 抓住“設備”“材料”兩個牛鼻子

孵化中心的產品展柜里，5個玻璃容器一字排開，其中顏色各異的彩色粉末是各式各樣的合金�！八鼈兪�3D打印材料，是肖志瑜教授團隊的研發(fā)成果。”毛衛(wèi)東說。

肖志瑜是華南理工大學機械與汽車工程學院教授，其團隊多年來專注于高性能粉末冶金材料制備及其成形新技術研究。去年7月，該團隊落戶中峪智能，在大瀝注冊成立了佛山市歲之博新材料科技有限公司，專攻高性能3D打印金屬粉末制備關鍵技術研發(fā)。

肖志瑜團隊并非個例。作為省內*企業(yè)平臺型智能裝備孵化器，中峪智能首期已引入智能裝備領域的研發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊20個，博導、教授等專家10多人及博士、博士后科研人員50多人。

如果說，肖志瑜團隊專注的是金屬3D打印材料的研發(fā)，那么同樣落戶于此的“千人計劃”激光器專家王穎帶領的團隊，從事的則是金屬3D打印設備的相關研究。

帶著半導體激光切割機項目，王穎團隊在中峪智能啟動當日與之簽署了一項戰(zhàn)略合作。在這項合作中，該團隊與中國國際海運集裝箱（集團）股份有限公司、中峪智能聯(lián)合開發(fā)用于薄板的半導體激光切割機。

中南機械是佛山制造矩陣中低調的企業(yè)之一，曾造出“雪龍?zhí)枴笨瓶即�以及國產大飛機等“大國重器”零部件的中南機械廠，也是船用柴油機電噴系統(tǒng)領域的“隱形冠軍”。

“中峪智能由中南機械改造舊工業(yè)廠房而來。它以3D打印、機器人、自動化工廠、智能醫(yī)療裝備、新材料為發(fā)展方向，兼具孵化和加速功能。”許冠說，依托自身在精密機械加工、數(shù)控裝備整機制造及供應鏈服務方面的優(yōu)勢，孵化中心快速將大學及科研院所的科技成果轉化為商品化產品。

“我們正在研究如何進一步優(yōu)化這項技術成果，降低制造成本，使之更好地應用到金屬3D打印機中，進一步降低設備成本，讓工業(yè)應用型的金屬3D打印機得到更快更好的普及。”毛衛(wèi)東說，抓住“設備”和“材料”這兩個牛鼻子，中峪智能正持續(xù)發(fā)力3D打印核心領域。

搞研發(fā) 推動傳統(tǒng)增材制造“＋新興增材制造”

在曾孕育了“雪龍?zhí)枴笨瓶即�以及國產大飛機等“大國重器”零部件的制備車間里，技術骨干易建豪正在圍著一臺“奇怪”的機器踱步。

“我們正在研究傳統(tǒng)增材制造如何‘＋新興增材制造’，它正是我們試制的樣機，簡單來說，我們的目標是要造一臺設備，讓數(shù)控機床＋3D打印在其中同時進行。”易建豪說。

從中南機械近年來在3D打印產業(yè)上的布局舉動看，有此嘗試并不奇怪。在正式籌建中峪智能4年前的2013年，它便啟動了金屬3D打印設備研發(fā)，并成立了廣東信達雅三維科技有限公司。

顯然，在打造中峪智能、積極借助科研團隊力量搶占3D打印市場的同時，中南機械正思考如何進一步挖掘自身在精密制造領域上的優(yōu)勢，向金屬3D打印設備研發(fā)中的“無人區(qū)”挺進。

模具生產是中南機械的老本行之一，但這位“高手”的功夫再高，也有遇到瓶頸的時候。

“以注塑機上的噴嘴為例，因為內部有很多隨形水路（即異形水路），常常出現(xiàn)客戶給了設計圖，卻沒法制造出來的困窘，這在傳統(tǒng)減材制造行業(yè)中非常常見，而應用3D打印技術則可以輕而易舉地解決�！币捉ê勒f。

但目前的金屬3D打印技術并不*。單是在成型方面便存在精度、表面光潔度不足等普遍缺陷�！皯獙�這種缺陷，傳統(tǒng)增材制造正是極好的破解之法，這正是我們研究傳統(tǒng)增材制造如何‘＋新興增材制造’的出發(fā)點�！币捉ê勒f。

隨著樣機的成功試制，這項研究有了階段性成果。而隨著全球*的3D打印軟件商Materialise、3D systems相繼向中南機械拋出繡球，易建豪對這項研究更有信心了。

設備、材料、軟件，均屬于3D打印技術的核心領域。Materialise總部位于比利時，是全球3D打印軟件巨頭之一，世界500強企業(yè)西門子目前所應用的3D打印軟件由其提供。同為全球巨頭的3D systems則是美國政府部門*主要的供應商，中南機械在去年被它選定為華南地區(qū)總代理。

這兩家公司的高層在過去一年多次到訪中南機械，為中南機械在金屬3D打印設備上大膽嘗試搭建“大腦中樞神經”，開展控制系統(tǒng)的應用研究。

推應用 引入職業(yè)經理人及風投到醫(yī)用市場

“什么樣的力量可以幫助制造業(yè)轉型？3D打印技術就是一項非常重要的、極為重磅的力量�！笔澜�3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟主席格瑞漢姆·卓曼在日前舉辦的第五屆世界3D打印技術產業(yè)大會上說的話，恰恰給中峪智能以及中南機械的創(chuàng)新探索提供了生動的注腳。

上述大會期間，包括格瑞漢姆·卓曼在內的全球800多名3D打印產業(yè)的學者專家云集大瀝鎮(zhèn)，共論3D打印如何重新定義制造業(yè)。無論是在孵化中心，還是從中南機械自身挖潛，從一項接一項的研究成果中，讓人們驚喜地發(fā)展，3D打印產業(yè)在這個廣佛小鎮(zhèn)有著可期的發(fā)展前景。

大瀝鎮(zhèn)政府在這項新產業(yè)上的持續(xù)培育姿態(tài)由此顯露無遺。在大力支持上述大會的舉辦之外，該鎮(zhèn)選址中峪智能，打造了總投資達5000萬元南海增材制造加速器，其中3000萬元由政府投資。

“未來從中峪智能孵化出來的3D打印項目可以落戶到這里，為廣佛產業(yè)服務。而在產業(yè)園建設上，大瀝鎮(zhèn)有大量的村級工業(yè)園，總面積預計達到2萬畝，可改造成為新產業(yè)載體，可接棒包括中峪智能孵化項目在內的產業(yè)化�！贝鬄r鎮(zhèn)鎮(zhèn)長黃偉明說。

在許冠的角度，幾年的探索讓他對3D打印產業(yè)有了更為深入的思考�！�*次接觸3D打印，覺得是難題在設備、材料研發(fā)，但4年過去，我們發(fā)現(xiàn)難題并不在此，難在如何尋找應用點�！�

得應用者得天下。搭建中峪智能平臺的同時，這家企業(yè)正積極在商業(yè)模式創(chuàng)新上下功夫，計劃引入職業(yè)經理人、風投機構，幫助自身及進駐團隊搶占應用市場。

如今，醫(yī)用市場成為了它的*目標領域。

“你看，這是腰椎矯正板、足部矯正板，是我們和佛山中醫(yī)院合作開發(fā)的醫(yī)療服務產品；這是樓盤銷售中心用的沙盤，我們正朝著這個方向開發(fā)應用市場�！币捉ê勒f。

“我們正與南海牙科協(xié)會接觸，希望推出3D打印一站式服務，在設備、材料、工藝等方面展開全面合作�！痹S冠透露。

毛衛(wèi)東則在手機里保存了一個視頻：桌面上一個小巧的黑色盒子，不過半個手掌大小，裝載著一個迷你屏幕。很難想象，就在這個小盒子里，一顆牙齒正在慢慢“生長”。這是中南機械*小尺寸的金屬打印機，因體積小巧也被稱為“桌面機”，可以“打印”牙齒、珠寶，因為受到土耳其當?shù)?大牙科企業(yè)的青睞，它成為首臺出口土耳其的金屬打印設備。

在中峪智能的展廳里，除了科研團隊的新材料研發(fā)成果，更多的民用產品被打印出來，逐一展示。

“現(xiàn)在金屬3D打印主要的應用領域還停留在軍工上，如何推動它走入市民生活是我們努力的方向，而這需要我們進一步把設備的成本降下來、重量降下來�！币捉ê勒f，開拓應用市場需要有想象力，而憑著自身在精密制造上的數(shù)十年沉淀，中南機械*大的優(yōu)勢則在于其變現(xiàn)能力，“我們善于把概念變成現(xiàn)實�！�

■對話

世界3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟主席格瑞漢姆·卓曼：

布局3D打印產業(yè) 佛山企業(yè)要“看菜吃飯”

“佛山應該好好探索一下哪些行業(yè)適合使用3D打印，新技術并非適合所有企業(yè)�！�6月17日，第五屆世界3D打印技術產業(yè)大會在南海大瀝開幕。會后，世界3D打印技術產業(yè)聯(lián)盟主席格瑞漢姆·卓曼表示。

就3D打印技術的全球發(fā)展進程以及佛山建議，筆者與其進行了深入對話。格瑞漢姆·卓曼說，短短3日的會期讓他認識了佛山，佛山給了他很多驚喜，他認可佛山的制造業(yè)基礎，并認為佛山正處于傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級的關鍵時期，佛山企業(yè)在對待新技術時不要盲目引進，要學會“看菜吃飯”，從本地產業(yè)實際及企業(yè)需求出發(fā)。

3D打印正從幕后研發(fā)走向產業(yè)的前沿陣地

問：3D打印技術發(fā)展至今已經有30余年的歷程，在你看來，目前這項技術處于怎樣的發(fā)展階段？

格瑞漢姆·卓曼：你看像寶馬、波音，很多家行業(yè)龍頭都在積極使用3D打印技術打印相關裝備，過去30年的發(fā)展已使得這個技術從起步、發(fā)展，并逐步從幕后研發(fā)走向產業(yè)的前沿陣地，并由傳統(tǒng)研發(fā)展進入新型階段。

在機器硬件上，行業(yè)內推出更高端的工具、模具，2017年前后又誕生了金屬粉末技術。2017年，有1200多家企業(yè)推出了金屬粉末，這些企業(yè)發(fā)展增速達到90%以上，可以說是雙倍的發(fā)展�，F(xiàn)在，包括行業(yè)大咖、后起之秀都非常重視新材料開發(fā)，43%以上企業(yè)于2017年前后推出了新材料。

寶馬就是一例。這家公司近期與麻省理工自我裝配實驗室合作，開發(fā)出了一種可充氣的3D打印材料，能夠被運動到高度可定制和多功能汽車內飾中。這種做法，在歐洲來說是一個非常重要的舉措。寶馬i8系列將會更廣泛使用3D打印技術，打印鋁合金部件，波音717流線型的外殼也會用到3D打印，當然用到的是鈦合金金屬粉末。

問：你如何看待3D打印技術發(fā)展前景？

格瑞漢姆·卓曼：3D打印目前對制造業(yè)產生重大影響，在未來它的發(fā)展會比制造業(yè)本身更高。5年前我不會這樣講，但是現(xiàn)在我們看到3D打印的發(fā)展前景比制造業(yè)更光明。

目前，我們在做的都是一些小批量的制造打印，主要是做產品原型制造階段，但是以后我們就向量產發(fā)展了。很多公司正在擴展3D打印設備，他們會購買多臺打印機器，在技術方面的投資也在增長，還有創(chuàng)新材料的需求很大，因此在這個產業(yè)里面我們會繼續(xù)前進，這個就是我們要做的事情，通過3D打印來改進我們的制造業(yè)前景。我們需要建立這樣的流程，實現(xiàn)我們的進步。

佛山制造“＋3D打印”前需做企業(yè)需求摸底

問：你怎么看待3D打印技術應用對制造業(yè)帶來的影響？

格瑞漢姆·卓曼：我認為影響至少包括4個方面，涉及設計、研發(fā)、生產、投資領域。*是在設計方面更加靈活性。如果在設計方面你卡殼了，就沒有辦法進行后面的工序，讓設計師的思想“放飛”，就成功了*步。

其次，由于生產素材獲取更加便利，企業(yè)可以節(jié)約原本消耗在樣板測試上的時間，生產的靈活性就更大了。它們從試制到量產的產品生產效率大大提升，產品改進也更具彈性。不僅如此，新型技術能夠更加快速應用，使得“產學研”結合更為緊密，自然就吸引來大批投資者。

除此以外，3D打印還讓制造業(yè)更加環(huán)保。對環(huán)保來說，制造業(yè)很多時候并不是特別友好，而今天人們需要有更清潔的空氣、水源、能源，需要有更健康的生活，3D打印能夠幫我們達成這些目標。為什么？因為3D打印基本上沒有污染，這項技術使生產原料由原來的碳材料，到現(xiàn)在的合金金屬粉末、創(chuàng)新增材等。

問：佛山制造業(yè)基礎雄厚，2017年工業(yè)總產值達到5300億元。你認為在推廣3D打印產業(yè)技術發(fā)展上，佛山的政府、企業(yè)應該從哪些角度發(fā)力？

格瑞漢姆·卓曼：通過實地調研，我們在佛山不同地方看了很多展覽，給我很深印象，令我感到驚喜。

此次為期兩日的大會是一個大的推廣項目，但是我們還是要提醒地方政府和企業(yè)，面對一項新技術，我們不應該盲目推廣。我覺得應該好好探索一下哪些行業(yè)適合使用3D打印，目前的技術不是適合每個行業(yè)的。我們需要有個調研摸底行動，了解每個企業(yè)是否真的需要這種技術，不能變成企業(yè)買了設備回去后才發(fā)現(xiàn)用不上。

在具體推廣上，政府可以多在普及教育方面下功夫。我之前被邀請到世界各地高校，也支持學生學習使用3D打印技術�，F(xiàn)在的3D打印設備確實非常昂貴，更重要的是3D打印有很多細分技術，不是一個設備能覆蓋所有行業(yè)，我們也很難掌握全部技術，所以應該讓學生們了解各種技術的特點，術業(yè)有專攻，這個相對容易，也不用花太多錢。