今天，對于上海的3D打印產(chǎn)業(yè)布局來說，將是極為重要的一天。國內(nèi)第一家工業(yè)用3D打印服務(wù)平臺—上海光韻達三維科技有限公司正式開業(yè)。
單從一家公司來說，也許不必大驚小怪。但對于一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說，卻意味深長。它將預示著上海從國內(nèi)3D打印行業(yè)的第二梯隊奮力直追，從服務(wù)應用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“彎道超車”。
去年的《經(jīng)濟學人》關(guān)于“第三次工業(yè)革命”的專題報道中，將促成此次革命的核心技術(shù)聚焦于那臺把原型“印”出來的3D打印機，這讓產(chǎn)品設(shè)計與制造之間只有一個“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(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)車間內(nèi)，幾臺高約3米的機器正悄無聲息的運轉(zhuǎn)著。公司總經(jīng)理張國良指著旁邊長約50厘米的建筑模型告訴筆者，這個通過3D打印機打印出的模型，用傳統(tǒng)的模具或機械加工的方式，根本無法想象將這樣一件設(shè)計精細的建筑模型呈現(xiàn)出來，而3D打印機做到了。
3D打印又稱“快速成型”技術(shù)，它是“增材制造”的主要實現(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)計算機圖形數(shù)據(jù)，通過增加材料的方法生成任何形狀的物體，最大優(yōu)點就是能簡化制造程序，縮短新品研制周期，減低開發(fā)成本和風險。
對于進入這個行業(yè)已經(jīng)多年的張國良來說，3D打印并不是什么新概念。他介紹，早在上世紀90年代初就已經(jīng)有了商業(yè)化的快速成型設(shè)備，進入國內(nèi)市場是在2000年左右，主要是以工業(yè)應用為主，目前在國內(nèi)市場上，3D打印概念炒作的非常火熱，但是對于應用成熟的工業(yè)設(shè)計行業(yè)來說，這門技術(shù)已經(jīng)不是新概念了。所以，國內(nèi)市場購買3D 打印機的主要客戶群體還是集中在工業(yè)客戶上，如汽車、航空航天、電子消費品、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┪目磥恚畔⒓夹g(shù)、精密機械、材料科學是快速成型產(chǎn)業(yè)的三大關(guān)鍵技術(shù)。
要想打印出何種形狀的物品，首先要有先進的軟件及數(shù)字化工具，設(shè)計出該物品的三維數(shù)字模型，并根據(jù)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(xiàn)實中還不能做到。但是相對于數(shù)據(jù)模型的建立，精密機械技術(shù)更為關(guān)鍵，3D打印以“每層疊加”為加工方式，這對打印設(shè)備的精準度和穩(wěn)定性要求極高，一旦有一層出現(xiàn)問題，整個產(chǎn)品就會變形。快速成型材料基本上可以分為高分子材料和金屬材料兩大類，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制，目前主要應用在航空航天和醫(yī)療領(lǐng)域；未來，金屬材料可能會在應用中逐漸體現(xiàn)它的優(yōu)勢，可能會有更多的金屬加工工藝及金屬材料出現(xiàn)。
“這樣的點陣結(jié)構(gòu)器件，用傳統(tǒng)的數(shù)控機床是無法加工出的”。張國良用手指著公司展柜上一個布滿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鋁合金部件說，“如今飛機、汽車等越來越追求輕量化制造，而這就是其最關(guān)鍵的技術(shù)”。前不久，空客公司機艙設(shè)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(shù)“打印”出來。
張國良說，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EOS的系列設(shè)備，采用激光燒結(jié)工藝，應用已經(jīng)非常成熟，但由于設(shè)備價格比較昂貴，市場接受度并不高。
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(chǎn)業(yè)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。
從應用方面看，上海的進展速度也不快。張國良說，由于上海在3D產(chǎn)業(yè)上的“后知后覺”，目前應用主要在高校教學領(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)應用的市場氛圍很濃。
張國良說，雖然國內(nèi)高校和企業(yè)的一些研發(fā)也在不斷進行，但基于一些基礎(chǔ)學科的共性技術(shù)不能突破，包括上海在內(nèi)，要想短時間內(nèi)在設(shè)備上有大突破相對較難，但在加工服務(wù)方面，上海卻可能有所作為。
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)品和應用服務(wù)，以專業(yè)的技術(shù)、科學的管理、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用解決方案，致力于成為精密激光綜合應用的創(chuàng)新者和行業(yè)領(lǐng)先者。 深圳光韻達長期致力于各種精密激光應用技術(shù)的研究和創(chuàng)新應用，用激光這種先進的技術(shù)取代或替代傳統(tǒng)制造工藝，彌補傳統(tǒng)制造工藝的不足和環(huán)保問題。3D打印具有生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、可加工精密零部件、加工過程綠色環(huán)保等優(yōu)勢，與公司現(xiàn)有產(chǎn)品類型特點一致；3D打印工序較少，自動化程度高，對人員數(shù)量需求不大，符合公司一貫以來的精益生產(chǎn)模式。
因此，深圳光韻達涉足三維打印領(lǐng)域，進一步擴大激光加工的業(yè)務(wù)范圍，是具有戰(zhàn)略性考量的投資決策。同時，作為深圳創(chuàng)業(yè)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，用于不斷擴大光韻達三維科技的生產(chǎn)規(guī)模和人才儲備，始終保持行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。
同時，光韻達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撠熑耍瑦側(cè)鹂萍际堑聡鳨OS公司在國內(nèi)的設(shè)備及材料授權(quán)經(jīng)銷商，其技術(shù)團隊在三維打印領(lǐng)域已有8年從業(yè)經(jīng)驗，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)過多年的積累，悅?cè)鹂萍家呀?jīng)成功打造了一支專業(yè)的技術(shù)與管理團隊，在設(shè)計、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，在設(shè)計優(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，悅?cè)鹂萍歼€積累了大量優(yōu)質(zhì)的客戶資源，比如麥格納、貝洱、博澤、偉世通等知名汽車零配件供應商，以及通快、濱特爾、亨沃、西門子、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#分頁標題#e#
光韻達三維科技成立后，原悅?cè)鹂萍技夹g(shù)團隊與客戶資源已全部轉(zhuǎn)移至光韻達三維科技，加之深圳光韻達在激光領(lǐng)域的加工經(jīng)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(jié)三維打印領(lǐng)域迅速形成先發(fā)優(yōu)勢，并樹立行業(yè)領(lǐng)導者的地位。
其實，在擔任光韻達三維科技總經(jīng)理職務(wù)前，張國良是上海悅?cè)痣娮涌萍嫉母笨偨?jīng)理。在設(shè)備銷售過程中，他發(fā)現(xiàn)因為相對于動輒幾百萬的昂貴設(shè)備，企業(yè)寧愿選擇代理加工也不愿意直接購買。
張國良說，公司客戶很大一部分是汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)，這些企業(yè)配合為整車企業(yè)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(chǎn)品包括汽車外飾件、內(nèi)飾件、結(jié)構(gòu)件、功能件等等。除了汽車零部件行業(yè)，目前有很大一部分原先依靠數(shù)控機床或開模的業(yè)務(wù)，也已慢慢轉(zhuǎn)移到3D打印中來。
正是基于此，深圳光韻達聯(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三維科技有限公司。
王博文說，德國的EOS設(shè)備雖然可以直接使用，但其關(guān)鍵的激光技術(shù)卻不會向外界輸出。在企業(yè)個性化的加工中，如何調(diào)節(jié)激光技術(shù)至關(guān)重要，而深圳光韻達卻是國內(nèi)的行家。同時，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。成熟的技術(shù)團隊、穩(wěn)定的客戶資源以及強大的資金后盾則是光韻達三維科技成立的關(guān)鍵保障。服務(wù)長三角輻射全中國
王博文說，相對于傳統(tǒng)制造技術(shù)，三維打印技術(shù)具有節(jié)約時間與成本、實現(xiàn)復雜設(shè)計、適合小批量定制以及推動設(shè)計創(chuàng)新等優(yōu)點。
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)這三種類型。其中，作為工業(yè)領(lǐng)域應用最廣的激光燒結(jié)三維打印技術(shù)，則代表了未來三維打印技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。所謂激光燒結(jié)三維打印技術(shù)，是指利用激光對粉末材料進行高溫熔融，并層層堆積在一起，最終制造出實體產(chǎn)品的過程。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。基于此，光韻達三維科技選擇了激光燒結(jié)三維打印技術(shù)作為研究與開發(fā)方向，重點從事基于激光燒結(jié)技術(shù)的三維打印創(chuàng)新應用的開發(fā)及推廣業(yè)務(wù)。
在王博文看來，國內(nèi)外三維打印產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展以及長三角產(chǎn)業(yè)資源的巨大優(yōu)勢，為光韻達三維科技的成立提供了優(yōu)質(zhì)的土壤。
首先，國內(nèi)外政府及相關(guān)機構(gòu)對三維打印產(chǎn)業(yè)給予了持續(xù)性的關(guān)注與重點扶持。2011年6月，美國宣布將向3D打印產(chǎn)業(yè)支出5億美元以提升美國在制造業(yè)上的領(lǐng)先地位。2012年，美國政府正式建立國家增材制造創(chuàng)新學會。2013年2月，美國總統(tǒng)奧巴馬在華盛頓發(fā)表了新任期內(nèi)的首份國情咨文，計劃建設(shè)一個包含15個制造創(chuàng)新中心的全國性網(wǎng)絡(luò)，將專注于3D打印等新興技術(shù)。
與此同時，2012年10月，由亞洲制造業(yè)協(xié)會聯(lián)合華中科技大學、北京航空航天大學、清華大學等權(quán)威科研機構(gòu)和3D 行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)共同發(fā)起的中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式成立。此外，繼2013年3月中國首個3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)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(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，國外三維打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也取得了顯著的成果。以德國EOS、美國3D Systems以及Stratasys為代表的公司在三維打印設(shè)備與材料的開發(fā)領(lǐng)域成績斐然，以比利時Materialise、德國 FKM、英國Material Solutions 以及美國Morris為代表的三維打印服務(wù)提供商發(fā)掘了更大的市場領(lǐng)域，以荷蘭FOC、美國 SHAPEWAYS 以及比利時imaterialise為代表的三維打印新型商業(yè)模式則預示了未來三維打印技術(shù)更廣闊的市場空間。
再次，以上海為中心的長三角經(jīng)濟圈，聚集了大量汽車、電子、航空航天、船舶、高端裝備制造等先進制造業(yè)的優(yōu)秀企業(yè)，世界500強企業(yè)以及國內(nèi)行業(yè)龍頭企業(yè)大多將中國總部及研發(fā)機構(gòu)落戶于此。 眾所周知，成熟的產(chǎn)業(yè)應用環(huán)境是一個新興產(chǎn)業(yè)生存、成長乃至發(fā)展壯大的決定性要素，長三角經(jīng)濟圈所集聚的巨大產(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，長三角區(qū)域三維打印服務(wù)市場需求規(guī)模約為每年3至5億元，全國市場需求規(guī)模保守估計約每年10到15億元，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(chuàng)新應用服務(wù)商。他認為，在基于激光燒結(jié)技術(shù)的三維打印服務(wù)領(lǐng)域，光韻達三維科技憑借準確的經(jīng)驗判斷、獨特的業(yè)務(wù)定位以及科學的發(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)先的競爭優(yōu)勢。
公司將在上海、深圳、北京分別建立3個三維打印服務(wù)中心，業(yè)務(wù)布局全國。設(shè)備規(guī)模將達到20臺以上，累計投資數(shù)億元。
設(shè)備上，公司進口世界最先進的德國EOS激光燒結(jié)設(shè)備與材料，目前擁有中國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，公司團隊具有8年三維打印行業(yè)經(jīng)驗與5年激光燒結(jié)三維打印服務(wù)經(jīng)驗，在設(shè)計優(yōu)化、數(shù)據(jù)處理、生產(chǎn)制造以及后處理等各個環(huán)節(jié)都具備過硬的技術(shù)實力。
公司還與德國EOS公司和比利時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強客戶以及各個行業(yè)的龍頭企業(yè)客戶，能夠在最短時間內(nèi)建立行業(yè)領(lǐng)先的標準。此外，公司還與清華大學、復旦大學、上海交大、同濟大學、英國諾丁漢大學等建立了良好的合作伙伴關(guān)系，共同開發(fā)創(chuàng)新應用，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才。
未來，光韻達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)橐詰脛?chuàng)新為核心的科技型企業(yè)，用最專業(yè)的服務(wù)為客戶創(chuàng)造價值，以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)進步。
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