???? 三月中旬,北方依然難覓春天的氣息,而素有九省通衢的武漢,已是櫻花盛開,姹紫嫣紅。在華中科技大學(xué)西十二教學(xué)樓西南角,有一個綠樹環(huán)繞、很不起眼的白色小廠房。這里就是華中科技大學(xué)快速制造中心產(chǎn)業(yè)化基地——武漢濱湖機電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司,全球最大的激光燒結(jié)3D打印機就誕生在這里。 “我們研發(fā)的激光粉末燒結(jié)快速成形系統(tǒng)(俗稱3D打印機),在全球基于粉末床的快速制造設(shè)備中,工作臺面是最大的,達到1.2米×1.2米,入選2011年中國十大科技進展新聞,并獲得2011年國家技術(shù)發(fā)明二等獎,目前已形成商品化。現(xiàn)在我們正在研發(fā)1.4米×1.4米工作面的此類裝備,采用四激光器四振鏡,工藝路線更完備、打印效率更高。”濱湖機電總經(jīng)理周建國言語間充滿自豪。 在廠房里,本刊記者看到,這種3D打印機形似立柜,高約2米,分上下兩層。據(jù)濱湖機電副總經(jīng)理吳澄現(xiàn)場講解,上面是激光加熱掃描艙,對粉末進行分層平鋪、加熱和燒結(jié)。只要把零部件的三維數(shù)據(jù)輸入電腦,該設(shè)備就會使用陶瓷、塑料、砂等不同的非金屬粉末材料,自動化進行生產(chǎn),打印出你想要的三維樣品。 濱湖機電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司原是由華中科技大學(xué)(原華中理工大學(xué))、武漢市科委和深圳創(chuàng)新投資公司共同組建的高新技術(shù)企業(yè)。公司依托的華中科技大學(xué)快速制造中心,從1991年就開始關(guān)注和研究3D打印技術(shù),是中國最早開展該項技術(shù)研究的單位之一。先后得到科技部、教育部、國家自然科學(xué)基金委員會、國家863高科技計劃、湖北省科技廳和武漢市科委的支持。 技術(shù)優(yōu)勢 華中科技大學(xué)原校長黃樹槐教授是中國快速成形技術(shù)的主要開創(chuàng)人之一,1991年他看到國外剛剛興起了快速成形技術(shù)和分層制造,然后就組織人員開展研究,為華中科技大學(xué)的3D打印技術(shù)應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。 1994年,華中科技大學(xué)快速制造中心研發(fā)出中國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的3D打印機,次年九月參加北京國際機床展覽會,成為中國第一臺參加展覽的快速成形設(shè)備。1996年,轉(zhuǎn)化該技術(shù)的武漢濱湖機電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司成立。 濱湖機電先后開發(fā)了多種3D打印機,業(yè)已商品化生產(chǎn)的產(chǎn)品包括薄材疊層(LOM)快速成形系統(tǒng)、光固化(SLA)快速成形系統(tǒng)、激光粉末燒結(jié)(SLS)快速成形系統(tǒng)、金屬粉末熔化(SLM)快速成形系統(tǒng)。目前,國內(nèi)只有濱湖機電能同時提供這四種工藝類型的快速成形設(shè)備。目前該公司最受市場歡迎的是后兩種設(shè)備,綜合性能指標(biāo)達到國際先進水平。迄今,該公司已銷售200多臺3D打印機。 周建國表示,濱湖機電公司的研發(fā)投入至少占銷售收入20%以上。雖然只有60名員工,但多年依托華中科技大學(xué)的人才和科技資源,打造了一支較強的3D打印技術(shù)研發(fā)團隊,產(chǎn)品上的應(yīng)用軟件、燒結(jié)工藝、部份原材料及打印設(shè)備都是自主開發(fā),走出了一條產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的自主創(chuàng)新之路。

據(jù)了解,華中科技大學(xué)材料學(xué)院和華中科技大學(xué)快速制造中心側(cè)重于3D打印基礎(chǔ)和理論研究,濱湖機電公司作為華中科技大學(xué)的產(chǎn)業(yè)化基地,更側(cè)重于實際應(yīng)用研究。以華中科技大學(xué)快速制造中心主任兼濱湖機電董事長史玉升教授領(lǐng)銜的3D打印技術(shù)研發(fā)團隊已成為國內(nèi)外3D打印技術(shù)的主要研發(fā)機構(gòu)之一。 “我們公司有50多個人專門做產(chǎn)業(yè)化,學(xué)校這邊有十幾個老師帶領(lǐng)80多個研究生,對3D打印技術(shù)進行全面地跟蹤研究,對比較成熟的有發(fā)展前景的工藝會進行應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。美國和德國對我們都很重視,多次與我們開展合作?!眳浅握f。 濱湖機電的主要成本包括三部分:研發(fā)、制造和進口激光器。大學(xué)畢業(yè)的占60%以上,工人并不多,主要負責(zé)組裝,進行設(shè)備調(diào)試的相當(dāng)一部分是大學(xué)生、博士、博士后。設(shè)備機械部件由外面加工,然后工人進行組裝,最后再把激光器、振鏡、電腦、工控機等進行安裝和調(diào)試,并負責(zé)設(shè)備的售后服務(wù)。 濱湖機電是國內(nèi)最早一批投入快速成形技術(shù)研究和應(yīng)用的企業(yè),主要向企業(yè)和研究單位提供快速成形設(shè)備,制造出的工業(yè)零部件已超過上萬件,用于航空航天、軍工、汽車、水泵、核電、節(jié)水農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。 在濱湖機電的陳列室里,本刊記者目睹了該公司不同工藝的3D打印設(shè)備,以及令人驚嘆不已的各種實物樣件。他們不僅打印工業(yè)零件,還打印少量的工藝品,如中國龍、披風(fēng)等;甚至為歐洲航天局打印飛機機匣蠟?zāi)?、為空客公司打印大型鈦合金鑄件蠟?zāi)!?p> 據(jù)吳澄介紹,他們?yōu)閺V西玉柴做的柴油發(fā)動機砂芯,主要應(yīng)用于新產(chǎn)品開發(fā)。如果用傳統(tǒng)方法開簡易模具需要600多萬元,國內(nèi)還做不了,用他們的3D打印技術(shù)只需一周時間,僅花費20萬元。 “這個是核泵上的關(guān)鍵零件,用傳統(tǒng)方法很難做,但用3D打印技術(shù)很容易。原來機組上的這些零件都是從國外購買的,需支付3.2億元?,F(xiàn)在國內(nèi)許多生產(chǎn)核泵的企業(yè)都與我們合作?!眳浅闻d致勃勃地說。 受農(nóng)業(yè)部委托,濱湖機電用4年多時間、做了上千次實驗,研發(fā)出節(jié)水農(nóng)業(yè)中的相關(guān)零件。三年前它們與北京一家公司合作,把這個恒灌技術(shù)小批量市場化了?,F(xiàn)在應(yīng)用的耕地只有1萬畝,全國可用這種恒灌技術(shù)改造的耕地至少有3億畝,發(fā)展前景廣闊,但需要國家政策的支持,否則農(nóng)民不愿意自掏腰包用這個節(jié)水技術(shù)。 跨越發(fā)展 隨著3D打印產(chǎn)業(yè)的興起,各路機構(gòu)聞風(fēng)而動,希望涉足此領(lǐng)域。去年以來,已有多家機構(gòu)與濱湖機電洽談合作、投資及收購事宜。這些機構(gòu)包括PE/VC、英國University of Exeter、西安交大及部分軍工企業(yè)。 史玉升教授曾表示,濱湖機電跟武漢紡織大學(xué)探討如何打印生活中可以使用的衣服等紡織品,與英國University of Exeter和西安交通大學(xué)探討如何打印人體的活性器官。 “目前談投資意向的比較多,有企業(yè)、風(fēng)投、銀行、大學(xué)等,談收購的也有,國內(nèi)知名企業(yè)也跟我們談過合作意向。在國內(nèi)目前產(chǎn)能過剩行業(yè)比比皆是的情況下,3D打印肯定是一個新的經(jīng)濟增長點。投資到產(chǎn)能過剩行業(yè),很可能竹籃打水,而投資到新興的3D打印產(chǎn)業(yè),則有很大的發(fā)展空間?!?周建國向本刊記者透露。 談到是否有上市的打算,周建國表示,必須先把企業(yè)做好,即使以后上市,也要給股東帶來實實在在的回報,要有利于企業(yè)的長遠發(fā)展,不能為圈錢而上市。 確實如此,濱湖機電雖然起步較早,在國內(nèi)同行業(yè)實力較強,但與國外企業(yè)相比,還有較大差距。目前,濱湖機電年銷售收入才1000多萬元,而美國的兩家上市公司3D Systems和Stratasys,2011年銷售收入分別為2.3億美元和1億多美元。業(yè)內(nèi)人士告訴記者,國內(nèi)3D打印市場太小,企業(yè)的規(guī)模也較小。 “我們做了這么多年,確實挺艱難,賺到的微薄利潤全部投到了3D打印技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)上,沒有任何結(jié)余,所以我們一直沒有固定的辦公場所和研發(fā)生產(chǎn)基地,目前還是借用華中科技大學(xué)的老房子。”周建國說。 除了資金緊張和沒有自己的研發(fā)生產(chǎn)基地,如何提高企業(yè)的國際競爭力,是濱湖機電面臨最大的挑戰(zhàn)。這不僅涉及廠房、設(shè)備、產(chǎn)品等硬件,更取決于企業(yè)的人才、文化、管理等軟實力。周建國直言不諱,“我們這里的專家和研發(fā)人員的工資都很低,如何提高待遇、留住人才也是我們直面的困難。” 為了推動3D打印產(chǎn)業(yè)化,在武漢市政府和東湖開發(fā)區(qū)的大力支持下,華中科技大學(xué)正在光谷(武漢東湖高新區(qū))選址,籌建國內(nèi)首個3D打印工業(yè)園,集3D打印設(shè)備制造、材料制造和產(chǎn)品加工服務(wù)于一體。這個3D打印工業(yè)園的主體之一就是濱湖機電,計劃用一年多的時間初步建成這個研發(fā)生產(chǎn)基地。 “3D打印應(yīng)該熱起來,這是當(dāng)前經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的必然要求,也是技術(shù)進步和經(jīng)濟社會發(fā)展的必然趨勢?!敝芙▏f,我們要抓住機遇,加快發(fā)展。一是要加大3D打印設(shè)備的研發(fā)和投入力度,包括激光金屬熔化和激光粉末燒結(jié)快速成形設(shè)備,繼續(xù)保持領(lǐng)先優(yōu)勢,確保在國內(nèi)第一梯隊的位置,滿足客戶對新產(chǎn)品的需求。二是要研發(fā)自己的3D打印材料、提高3D打印材料的質(zhì)量和性能,提高材料技術(shù)水平。三是拓展服務(wù)領(lǐng)域,為客戶提供3D打印產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。 濱湖機電將把產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)作為一個重要收入來源,由于國內(nèi)對知識產(chǎn)權(quán)意識淡薄,許多客戶委托它們研發(fā)產(chǎn)品樣件,只購買它們的3D打印設(shè)備,然后自己制造零部件,而對其樣件制造過程中軟件、材料、技術(shù)等前期研發(fā)和售后服務(wù),沒有付費的意識。國外則不同,所有服務(wù)都是要收費的。 “即使這樣,我們還是要做服務(wù),這是未來的一個趨勢?!敝芙▏浅远?,產(chǎn)品服務(wù)和我們的市場緊密相連,技術(shù)服務(wù)與我們的新產(chǎn)品開發(fā)息息相關(guān),所以,這兩方面服務(wù)都要做。用戶提出的要求,實際給我們指明了市場和產(chǎn)品的發(fā)展方向。 未來,濱湖機電還會涉足消費品領(lǐng)域,這樣將使企業(yè)的銷售收入和生產(chǎn)規(guī)??焖僭鲩L。而原先的工業(yè)領(lǐng)域,市場規(guī)模較小,每年最多銷售幾十臺3D打印設(shè)備,這樣企業(yè)的發(fā)展受到很大限制。“風(fēng)檣動,龜蛇靜,起宏圖”,濱湖機電正乘著第三次工業(yè)革命浪潮,為實現(xiàn)跨越式發(fā)展而再次起航。
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