我相信3D打印是一項顛覆性技術。
2015年《政府工作報告》中首次提出實施“中國制造2025”,堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展,加快從制造大國向制造強國轉變。
創新、智能、強基礎、綠色,四大原則像一個標桿來丈量企業的發展。在激光產業中,就有這么一家公司一直在四條道路上努力馳騁——南京中科煜宸激光技術有限公司(以下簡稱:中科煜宸)。
“一個夢想——打造一個產業鏈生態圈”
中科煜宸總裁邢飛的前30年人生,可以說是一部學霸勵志史。從一個山東沂南的普通家庭,努力學習考上一個好大學,學習期間各種獎學金和榮譽稱號。師從工程院院士,博士還沒畢業就在國企沈陽新松機器人自動化股份有限公司就業,甚至在國企中創辦了激光事業部,開拓了公司激光領域的市場。優秀的成績,讓他在30歲時成為國企杭州中科新松光電有限公司的副總裁。

當眾人以為他會一直在國企中做著這份外人夢寐以求的工作時,他決定辭職自己創業。因為在他心中早已存下一幅產業鏈生態圈的事業藍圖。
創業從來不是一條容易的道路。“科技人才創業需要‘清零’。”邢飛說道。盡管如此,之前研究和工作經歷為其積攢的技術經驗為其創業奠定了堅實的基礎。
剩下的便是人才、錢財和市場三大障礙。幸運的是,邢飛的創業趕上“南京創業人才321計劃”,計劃項目出資200萬,南京新港開發區為其免費提供3年的創業基地。不僅如此,他還有一群支持他、認可他的好友,愿意放棄海外高薪工作,回來與他一同開創事業。可謂“天時、地利、人和”,剩下的市場就要拼智慧和毅力了。
公司剛開始時,每一次業務拜訪,邢飛都盡量一起去與客戶交談。后來隨著公司業務逐漸從激光設備銷售轉變為承接激光加工、激光焊接等增值服務上。邢飛開始考慮新的市場方向,即通過與龍頭企業合作,擴大企業品牌的影響力。
由于中國汽車行業的需求量巨大,爆發力強。邢飛把目標瞄準了汽車領域,并與蔚來汽車的達成了合作,為蔚來汽車提供整車車身與電池包焊接制造的服務。蔚來汽車一直致力于新能源電動車和自動駕駛汽車的研發,于去年推出高性能智能電動汽車ES8。隨后,此次合作給中科煜宸帶來更多的機會,成功與江淮汽車、長城華冠汽車展開合作,并在新能源領域站穩腳。
綠色環保的金屬3D打印
對于中科煜宸金屬3D打印這項主要發展領域,邢飛很自信,“目前金屬3D打印這塊在國際上還沒有對標的企業,我們的技術在國際上是最領先的。整個生產鏈包括基礎設備的生產以及模型算法都是我們自己研發制造。”
金屬3D打印技術很好的體現了四大標準中的“綠色”一詞。因為金屬3D打印主要用于航空航天等軍用領域,也包括高鐵附件的再制造和修復。其修復技術,能夠延長產品使用年限,創造循環經濟。

“我們的技術用在煤炭行業設備的修復上,改變了以往的電鍍修復。由于電鍍過程中會用到大量的鉻、鋅等重金屬,以及酸堿等物質,極大污染環境。但是,我們用3D打印技術來代替后,就極大的減輕了環境污染。不僅如此,我們幫助了例如寶鋼等企業做軋輥修復,提高了其產品產量。可能單個軋輥的修復價格上漲了,但是放在整個線上,節省了百分之二十到三十的成本。可以說3D打印技術是一種顛覆性的創新技術。”
以金屬粉末增強3D打印的基礎
中科煜宸所有的業務都是以激光為基礎,激光是巨大的能量源。金屬粉末和送粉器是核心技術的一部分,支撐著3D打印產品技術。
“對于金屬粉末來說,這是最基礎的物質。我們要考慮到粉末是否有雜質,含氧量如何。如果設備做好了,但是沒有好的粉末,依然做不出好的產品和修復功能。因此,金屬粉末是技術鏈中的一個重要環節。我們的粉末前期是采購的,現在是和周廉院士等五位院士團隊合作成立了南京增材制造粉體研究室,主要致力于高性能鈦合金、高溫合金和難熔金屬等粉體材料的研發與產業化。這樣,我們還可以根據客戶的特殊要求,為其定制一些合金材料,可能會更適合3D打印技術。”

不僅在源頭材料上做研發,中科煜宸也不斷研發升級金屬3D打印設備。
中科煜宸自主研發的同軸送粉金屬3D打印設備,采用高功率激光熔融金屬粉末,按照預設軌跡逐層沉積,最終形成金屬零件。同軸送粉的效率比另一種鋪粉打印的效率要高,但是其制品可能會比較粗糙,需要二次加工。為了讓表面精度更加細致,公司正在研發新產品,即增減材一體機。增材和減材在同一個機床、空間中就能一個流程完成,做出比較好的產品。
走向創新型AI智能制造
對于中科煜宸來說,智能制造已經是一個不可阻擋的發展趨勢。目前,中科煜宸正在研究智能化的打印裝備,主要針對送粉領域技術優化和研究。邢飛說:“我們希望3D打印裝備對于一個只會畫圖剛畢業的大學生來說,都可以快速上手打印東西。希望設備更加智能化、傻瓜化。”
不僅是在送粉器中引入AI算法,在生產線中,公司也引入了多種智能傳感器,可以實現在線監控和在線自診斷。
“我們將人工智能設備搭載到機器加工上,提取工業流程的完整狀態,檢查加工的狀態是不是符合規定,例如熔池是不是穩定。這樣,出現了缺陷,AI設備在線就能檢測出來。這樣代替了傳統的專家離線分析方式。通過判斷和檢測缺陷產生的原因,機器通過自主深度學習,將錯誤類型更新的存儲庫中,不斷進行新錯誤的判斷和改進。”

結語:
當被問及想要帶領公司發展到什么程度時,邢飛笑稱,發展到我滿意為止,發展到中科煜宸代表了中國在這個領域的實力,具備世界競爭力。的確,中科煜宸正在一步一個腳印的努力向前走著,沿著制造強國的四大指標,創新、智能、強基礎和綠色環保奮進馳騁著。
近幾年,國內的3D打印技術發展迅速,市場潛力巨大。目前國內有很多發展較好的3D打印企業為國家航天航空、高鐵以及軍事裝備提供技術和產品支持。但是,中國3D打印產業的規模仍然不高,產業鏈還沒大規模成形。像中科煜宸這種產業鏈小生態圈的做法,是業內值得借鑒的。