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上海3D打印行业正在“弯道超车”_0

字号+ 作者:新闻小编 来源:未知 2019-06-09 14:04 我要评论( )

:今天,对于上海的3D打印产业布局来说,将是极为重要的一天。国内第一家工业用3D打印服务平台上海光韵达三维科技有......

  今天,对于上海的3D打印产业布局来说,将是极为重要的一天。国内第一家工业用3D打印服务平台上海光韵达三维科技有限公司正式开业。

  单从一家公司来说,也许不必大惊小怪。但对于一个产业的发展来说,却意味深长。它将预示着上海从国内3D打印行业的第二梯队奋力直追,从服务应用领域实现弯道超车。

  去年的《经济学人》关于第三次工业革命的专题报道中,将促成此次革命的核心技术聚焦于那台把原型印出来的3D打印机,这让产品设计与制造之间只有一个打印按钮的距离。3D打印究竟有何魅力,将为现代工业制造业带来哪些革命性变化?上海光韵达三维科技又如何敢闯入在国内还不太被企业接受的3D打印服务领域?

  3D打印的前世今生

  在公司的生产车间内,几台高约3米的机器正悄无声息的运转着。公司总经理张国良指着旁边长约50厘米的建筑模型告诉笔者,这个通过3D打印机打印出的模型,用传统的模具或机械加工的方式,根本无法想象将这样一件设计精细的建筑模型呈现出来,而3D打印机做到了。

  3D打印又称快速成型技术,它是增材制造的主要实现形式。所谓增材制造是指区别于传统的去除型制造,不需要原胚和模具,直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法生成任何形状的物体,最大优点就是能简化制造程序,缩短新品研制周期,减低开发成本和风险。

  对于进入这个行业已经多年的张国良来说,3D打印并不是什么新概念。他介绍,早在上世纪90年代初就已经有了商业化的快速成型设备,进入国内市场是在2000年左右,主要是以工业应用为主,目前在国内市场上,3D打印概念炒作的非常火热,但是对于应用成熟的工业设计行业来说,这门技术已经不是新概念了。所以,国内市场购买3D打印机的主要客户群体还是集中在工业客户上,如汽车、航空航天、电子消费品、教育、文创、医疗、家电等行业。

  3D打印到底需要哪些技术的支撑?在上海悦瑞电子科技有限公司总裁王博文看来,信息技术、精密机械、材料科学是快速成型产业的三大关键技术。

  要想打印出何种形状的物品,首先要有先进的软件及数字化工具,设计出该物品的三维数字模型,并根据模型能够自动分析出打印程序。在电影《十二生肖》中神奇的三维扫描手套现实中还不能做到。但是相对于数据模型的建立,精密机械技术更为关键,3D打印以每层叠加为加工方式,这对打印设备的精准度和稳定性要求极高,一旦有一层出现问题,整个产品就会变形。

  快速成型材料基本上可以分为高分子材料和金属材料两大类,高分子材料如光敏树脂、ABS、PC、尼龙粉、石膏粉、蜡等,是目前主流的快速成型材料。金属材料受快速成型工艺的局限及材料本身的限制,目前主要应用在航空航天和医疗领域;未来,金属材料可能会在应用中逐渐体现它的优势,可能会有更多的金属加工工艺及金属材料出现。

  这样的点阵结构器件,用传统的数控机床是无法加工出的。张国良用手指着公司展柜上一个布满网状结构的铝合金部件说,如今飞机、汽车等越来越追求轻量化制造,而这就是其最关键的技术。前不久,空客公司机舱设计师巴斯蒂安谢弗甚至放言,到2050年,A380除了机身外,将全部通过3D技术打印出来。

  张国良说,与其他中低端快速成型设备相比,公司所有设备均采用德国EOS的系列设备,采用激光烧结工艺,应用已经非常成熟,但由于设备价格比较昂贵,市场接受度并不高。

  据了解,在3D打印的基础研究方面,上海相对逊色。自上世纪90年代,北京、西安、武汉等地的高校就开始介入3D产业研究。目前,清华大学、华中科技大学、西安交大、北京航天等高校在研究方面已经取得一些成熟成果,而且建立配套的商业化公司,比如清华的北京殷华、华中科大的滨湖机电、西安交大的西安恒通、华南理工的北京恒隆等,其中,激光直接加工金属技术已经基本满足特种零部件要求。

  从应用方面看,上海的进展速度也不快。张国良说,由于上海在3D产业上的后知后觉,目前应用主要在高校教学领域。而北京在这方面步伐很快,去年还牵头成立3D打印产业联盟,产业应用的市场氛围很浓。

  张国良说,虽然国内高校和企业的一些研发也在不断进行,但基于一些基础学科的共性技术不能突破,包括上海在内,要想短时间内在设备上有大突破相对较难,但在加工服务方面,上海却可能有所作为。

  天时地利催生光韵达三维科技

  光韵达三维科技由深圳光韵达光电科技股份有限公司和自然人王博文共同出资组建而成。

  深圳光韵达光电科技股份有限公司(以下简称深圳光韵达)成立于1998年,并于2011年6月8日在深圳证券交易所创业板挂牌上市。公司以激光技术为主要依托,为全球制造业和加工业提供相关产品和应用服务,以专业的技术、科学的管理、优异的品质和周到的服务作为企业发展的基石,为客户提供超越期望的精密激光综合应用解决方案,致力于成为精密激光综合应用的创新者和行业领先者。

  深圳光韵达长期致力于各种精密激光应用技术的研究和创新应用,用激光这种先进的技术取代或替代传统制造工艺,弥补传统制造工艺的不足和环保问题。3D打印具有生产周期短、节省材料、可加工精密零部件、加工过程绿色环保等优势,与公司现有产品类型特点一致;3D打印工序较少,自动化程度高,对人员数量需求不大,符合公司一贯以来的精益生产模式。

  因此,深圳光韵达涉足三维打印领域,进一步扩大激光加工的业务范围,是具有战略性考量的投资决策。同时,作为深圳创业板的上市公司,深圳光韵达可以借助资本市场的力量筹备资金,用于不断扩大光韵达三维科技的生产规模和人才储备,始终保持行业内的领先地位。

  同时,光韵达三维科技的另一股东自然人王博文,系上海悦瑞电子科技有限公司的负责人,悦瑞科技是德国EOS公司在国内的设备及材料授权经销商,其技术团队在三维打印领域已有8年从业经验,在激光烧结技术领域也已积累5年之久,公司在2011年起即建立了激光烧结三维打印服务中心,向长三角地区的工业企业提供三维打印加工服务。

  经过多年的积累,悦瑞科技已经成功打造了一支专业的技术与管理团队,在设计、数据处理、加工制造、后处理等方面积累了丰富的经验,在设计优化、设备操作以及质量控制等环节掌握了核心的技术与能力。同时,悦瑞科技还积累了大量优质的客户资源,比如麦格纳、贝洱、博泽、伟世通等知名汽车零配件供应商,以及通快、滨特尔、亨沃、西门子、联合利华等各行业翘楚均已成为公司的优质客户。

  光韵达三维科技成立后,原悦瑞科技技术团队与客户资源已全部转移至光韵达三维科技,加之深圳光韵达在激光领域的加工经验、完善的营销渠道以及强大的资金支持,光韵达三维科技将在激光烧结三维打印领域迅速形成先发优势,并树立行业领导者的地位。

  其实,在担任光韵达三维科技总经理职务前,张国良是上海悦瑞电子科技的副总经理。在设备销售过程中,他发现因为相对于动辄几百万的昂贵设备,企业宁愿选择代理加工也不愿意直接购买。

  张国良说,公司客户很大一部分是汽车零部件生产企业,这些企业配合为整车企业提供全新或改进的零部件,每年种类不是很多,因此委托加工的模式更合适,产品包括汽车外饰件、内饰件、结构件、功能件等等。除了汽车零部件行业,目前有很大一部分原先依靠数控机床或开模的业务,也已慢慢转移到3D打印中来。

  正是基于此,深圳光韵达联合上海悦瑞在上海投资成立了控股子公司上海光韵达三维科技有限公司。

  王博文说,德国的EOS设备虽然可以直接使用,但其关键的激光技术却不会向外界输出。在企业个性化的加工中,如何调节激光技术至关重要,而深圳光韵达却是国内的行家。同时,上海悦瑞电子科技凭借多年的三维打印技术,积累了丰富的行业经验。成熟的技术团队、稳定的客户资源以及强大的资金后盾则是光韵达三维科技成立的关键保障。

  服务长三角辐射全中国

  王博文说,相对于传统制造技术,三维打印技术具有节约时间与成本、实现复杂设计、适合小批量定制以及推动设计创新等优点。

  目前最为主流的三维打印技术为SLA光固化、FDM熔融堆积以及SLS激光烧结这三种类型。其中,作为工业领域应用最广的激光烧结三维打印技术,则代表了未来三维打印技术发展的一个重要方向。所谓激光烧结三维打印技术,是指利用激光对粉末材料进行高温熔融,并层层堆积在一起,最终制造出实体产品的过程。与熔融堆积和光固化技术相比,激光烧结三维打印技术具有成本低且速度快、制造产品而非模型,并可以打印金属产品。基于此,光韵达三维科技选择了激光烧结三维打印技术作为研究与开发方向,重点从事基于激光烧结技术的三维打印创新应用的开发及推广业务。

  在王博文看来,国内外三维打印产业的蓬勃发展以及长三角产业资源的巨大优势,为光韵达三维科技的成立提供了优质的土壤。

  首先,国内外政府及相关机构对三维打印产业给予了持续性的关注与重点扶持。2011年6月,美国宣布将向3D打印产业支出5亿美元以提升美国在制造业上的领先地位。2012年,美国政府正式建立国家增材制造创新学会。2013年2月,美国总统奥巴马在华盛顿发表了新任期内的首份国情咨文,计划建设一个包含15个制造创新中心的全国性网络,将专注于3D打印等新兴技术。

  与此同时,2012年10月,由亚洲制造业协会联合华中科技大学、北京航空航天大学、清华大学等权威科研机构和3D行业领先企业共同发起的中国3D打印技术产业联盟正式成立。此外,继2013年3月中国首个3D打印技术产业创新中心正式落户南京以来,成都、天津、青岛、珠海等地政府也陆续宣布将建立3D打印技术产业创新中心。

  其次,近20年来,国外三维打印技术的产业化发展也取得了显著的成果。以德国EOS、美国3DSystems以及Stratasys为代表的公司在三维打印设备与材料的开发领域成绩斐然,以比利时Materialise、德国FKM、英国MaterialSolutions以及美国Morris为代表的三维打印服务提供商发掘了更大的市场领域,以荷兰FOC、美国SHAPEWAYS以及比利时imaterialise为代表的三维打印新型商业模式则预示了未来三维打印技术更广阔的市场空间。

  再次,以上海为中心的长三角经济圈,聚集了大量汽车、电子、航空航天、船舶、高端装备制造等先进制造业的优秀企业,世界500强企业以及国内行业龙头企业大多将中国总部及研发机构落户于此。

  众所周知,成熟的产业应用环境是一个新兴产业生存、成长乃至发展壮大的决定性要素,长三角经济圈所集聚的巨大产业资源,恰恰与激光烧结三维打印技术的应用方向密切吻合,这将为三维打印产业的发展提供良好的外部土壤。据粗略估计,长三角区域三维打印服务市场需求规模约为每年3至5亿元,全国市场需求规模保守估计约每年10到15亿元,且每年以20%左右速度增长。

  王博文说,光韵达三维科技就是要立足做世界一流的3D打印创新应用服务商。他认为,在基于激光烧结技术的三维打印服务领域,光韵达三维科技凭借准确的经验判断、独特的业务定位以及科学的发展规划,将在规模、技术、资源以及成本等方面在行业内迅速获得领先的竞争优势。

  公司将在上海、深圳、北京分别建立3个三维打印服务中心,业务布局全国。设备规模将达到20台以上,累计投资数亿元。

  设备上,公司进口世界最先进的德国EOS激光烧结设备与材料,目前拥有中国唯一一套最大的塑料材料激光烧结设备(EOSINTP760)。在技术方面,公司团队具有8年三维打印行业经验与5年激光烧结三维打印服务经验,在设计优化、数据处理、生产制造以及后处理等各个环节都具备过硬的技术实力。

  公司还与德国EOS公司和比利时Materialise公司保持密切的战略合作关系,可以在技术上获得一定的领先性。目前,已经积累了一定数量的世界500强客户以及各个行业的龙头企业客户,能够在最短时间内建立行业领先的标准。此外,公司还与清华大学、复旦大学、上海交大、同济大学、英国诺丁汉大学等建立了良好的合作伙伴关系,共同开发创新应用,培养专业技术人才。

  未来,光韵达三维科技将逐步从以加工服务为主的服务型企业,转变为以应用创新为核心的科技型企业,用最专业的服务为客户创造价值,以科技创新推动产业进步。

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