鉑力特的愿景很簡單,就是想讓金屬3D打印能夠“做得出,用得起”,讓金屬3D打印走進千萬家工廠,讓企業成為全球領先的增材技術解決方案提供商,為中國增材制造產業發展作貢獻。
如何做出來?怎樣用得起?鉑力特“80后”董事長薛蕾告訴記者:“只有站在行業前沿角度做研判,不斷加大研發投入實現新的突破,同時不斷推敲工藝、裝備和材料構成的產品解決方案,時刻思考什么是具有競爭力的、符合經濟性以及環境友好性的產品,才能經得起市場的考驗。”
從早期十幾人的科研創業團隊,逐漸成長為超六成收入來自高端航天航空客戶、產品通過空客公司認證的科技企業,鉑力特書寫了一個刻苦鉆研金屬增材制造技術、從理論到實踐再到成功產業化的“中國3D打印故事”。
在企業愿景的引領下,鉑力特創造了有目共睹的成績。
鉑力特的業務范圍涵蓋金屬3D打印服務、設備、原材料、工藝設計開發、軟件定制化產品等,構建了較為完整的金屬3D打印產業生態鏈,通過持續創新為航空、航天、能源動力、軌道交通、電子、汽車、醫療齒科及模具等行業客戶提供服務。
成立:背靠頂尖專家團隊
新技術的研發創新再到產業化,離不開背后雄厚的技術團隊支持。
于鉑力特而言,在工業級金屬增材制造(3D打印)領域不斷前行的一個重要保障,即擁有頂尖的專家團隊和不斷以市場為導向持續創新的獨立研發團隊。
薛蕾告訴記者:“我們早期應用技術的創始團隊,正是源自任教于西北工業大學的黃衛東教授團隊。”
據介紹,公司創始團隊中的黃衛東教授團隊從1995年就開始進行金屬增材制造技術研究,是國內外較早開展相關研究的團隊之一。
對高科技企業而言,時間不等人,公司成立之后的研發工作更是分秒必爭。
薛蕾表示:“雖然起步時間差不多,但國外同行在產業化方面的確要強于我們。”因此,2012年,即公司成立后的第二年,鉑力特就組建了獨立研發團隊,研發方向包含金屬3D打印工藝、材料、設備等方面。
獨立的研發團隊、充足的研發人員,是鉑力特得以持續突破技術難關的重要保證。截至2018年末,公司研發人員共116人,占員工總數的26.73%,其中研究生學歷及以上人員共61人,占研發人員的52.59%。
事實上,薛蕾本人也是鉑力特在金屬增材制造領域的產業化應用技術的帶頭人。
作為一名“80后”博士,薛蕾曾主持2016年國家重點研發計劃(973)項目、2015年工信部工業轉型升級項目、2015年國家發改委產業振興和技術改造項目等,并且在LSF、SLM系列型號設備的相關研究填補了多項國內空白,目前全面負責公司研發方向制定及關鍵研發項目的實施。
對金屬增材制造領域相應技術的深刻理解以及在產業化研發道路上的持續深耕,讓鉑力特在科研方面成績斐然。
2017年,鉑力特參與的兩項金屬增材制造項目分別獲國防科學技術進步獎一等獎和二等獎。同年,公司榮獲第一屆全球3D打印大獎年度OEM獎,這是當年唯一上榜的中國金屬3D打印企業。
定位:專注增材制造產業生態鏈
“定制化是增材制造主要的應用方向,而全產業的布局使得公司可以從原材料、制造等多個環節入手,更加靈活高效地滿足客戶多樣化的需求。”薛蕾說。
近年來,以Stratasys、3D Systems、GE、EOS等為代表的行業巨頭正通過自主研發或持續并購等方式,加速布局增材制造產業,以打造完整產業鏈。相比海外巨頭的發展路徑,鉑力特目前的業務已經涵蓋上游材料、中游設備及下游服務全產業鏈。
“增材制造設備是牽動增材制造行業發展的關鍵。”薛蕾告訴記者,3D打印的核心專利大多被設備廠商掌握,因此在整個產業鏈中占據主導地位,這些設備生產廠商大多亦提供打印服務業務。
行業公認,德國EOS公司是金屬和高分子材料工業3D打印的領導者。
“早在發展初期,公司就通過代理銷售EOS設備掌握了相關設備的使用經驗,隨著公司自研設備的成功研制并大量投入使用,公司一體化服務優勢明顯。隨著公司發展,代理銷售EOS設備更多的是在提供金屬3D打印設備及打印服務方案過程中將EOS設備作為解決方案的一部分提供給客戶,以滿足客戶相應需求。”薛蕾說。
如何理解代理業務之于鉑力特的業務促進作用?
薛蕾解釋,下游部分客戶很可能沒有相關的增材制造技術使用經驗,但基于行業知名度等原因,客戶對于EOS設備可能更加偏向,“因此,鉑力特也為客戶提供基于鉑力特的工藝技術支持的、能在最短時間內熟練使用打印設備的綜合解決方案。同時,代理EOS設備也讓鉑力特在了解客戶需求和分享鉑力特的使用經驗的過程中,加深與客戶的溝通合作,持續解決客戶在應用方面的問題,亦為公司后續業務拓展帶來機會。”
薛蕾半開玩笑地說:“做得出,用不起,那意義其實并不大。我們的目標應該是不僅做得出,還要用得起,爭取讓金屬3D打印走進千萬家工廠。”
從招股書披露的數據來看,報告期內,公司3D打印設備(自研)銷售收入已由2016年度的4358.87萬元增至2018年的7248.73萬元,復合增長率達到28.96%。不僅如此,2016年至2018年,公司向客戶銷售的定制化產品中由公司自研設備生產的比例逐年提高,分別為22.92%、51.15%、70.62%。
優異成績的背后是扎實的技術支撐。在關鍵技術指標方面,鉑力特在某些方面甚至超越行業巨頭。
目前,公司針對特定行業分別開發了適用性強的金屬增材制造設備,比如針對航空航天的BLT-S300/BLT-S310、BLT-S400系列等,以及針對該領域深度應用的BLT-S500、BLT-S600系列;針對醫療齒科應用的BLT-A100及針對模具應用的BLT-A300等系列設備,并開發了適配該應用的設備參數、支持材料等。
“BLT-S300、BLT-S400系列產品,以及BLT-S500、BLT-S600系列產品基本都有EOS的相應對標,橫向對比中,我們部分指標,如成形尺寸、預熱溫度、氧含量控制以及鋪粉效率等方面甚至有所超越。”薛蕾自豪地說。
至于原材料方面,在薛蕾看來,原材料質量的穩定性是3D打印企業未來能夠持續發展的“一個非常重要的環節”。
薛蕾接著說,以用量較大的TC4鈦合金粉末為例,公司目前建成的粉末生產試驗線生產的TC4鈦合金粉末對標國際領先的鈦合金粉末品牌,在各項性能指標方面基本相當,無明顯差異。公司目前自主研發的新型鈦合金粉末TiAM1,改善了TC4成形的開裂問題,合金強度和塑性匹配更好,“能有效降低300mm以上的大尺寸復雜結構增材制造過程中的變形、開裂現象”。
正是因為公司在金屬增材制造原材料領域的不斷進步,鉑力特也逐漸構建了較為完整的金屬3D打印產業生態鏈。招股書顯示,2018年,公司3D打印原材料的收入占比已由2016年的2.52%升至4.02%。
發展:攻堅航空航天應用
公司3D打印定制化產品銷售收入由2016年的6477.59萬元增至2018年的12245.14萬元,復合增長率達到37.49%。其中,航空航天領域是定制化產品的主要應用方向,2016年至2018年,來自航空航天領域客戶的收入占營業收入的比重分別為62.35%、54.32%、62.21%。
薛蕾告訴記者,金屬3D打印在航空航天領域的應用主要有5個比較顯著的優勢,包括縮短研發周期、實現復雜結構件、增加使用壽命、增強耐用性以及降低成本。
從鉑力特的產品系列來看,針對航空、航天領域開發的BLT-S300/BLT-S310系列,是報告期內對公司自主研發設備銷售收入貢獻最大的機型。數據顯示,該機型各報告期收入占當期設備銷售收入的比重分別為48.08%、52.67%、42.24%。
除此之外,公司的BLT-S500型號、BLT-S600等大型SLM設備也解決了我國大型航空航天精密復雜構件的生產制造瓶頸問題。
良好的品質與口碑,也讓鉑力特收獲了眾多重量級客戶。薛蕾說:“憑借多年來的技術積累,我們在航天航空領域已經與中航工業、航發集團、航天科技、航天科工、空客等國內外下游應用行業龍頭企業建立了穩固的合作關系。”
據招股書披露,報告期內,公司來自前述一些大型集團下屬單位的收入分別為9194.22萬元、10867.28萬元及17552.04萬元,占營收比分別為55.27%、49.41%、60.22%,復合增長率達到38.17%。
“鉑力特還是目前空客在亞洲的第一個金屬3D打印供應商。”談及去年的合作,薛蕾記憶猶新,“首先是2018年4月,我們與空客合作的A330NEO增材制造零件正式啟動,然后到了8月底,我們跟空客(北京)簽署A350飛機大型精密零件金屬3D打印共同研制協議,計劃在2019年交付試驗件。”
“相關預測顯示,航空航天零部件產業產值規模超過1500億美元,但3D打印應用在其中的份額尚不足1%,未來市場的空間巨大,留給鉑力特的想象空間也非常廣闊。”薛蕾說。
■快問快答
上證報:請介紹一下國內增材制造產業的發展情況?
薛蕾:國內對于增材制造的研究起步于20世紀90年代,相對歐美等發達國家起步較晚,但后發優勢明顯,從國內相關專利數量來看,2013年以后,增材制造專利出現快速增長。經過30多年發展,我國增材制造產業已從起步期邁入成長期,已初步形成了以環渤海地區、長三角地區、珠三角地區為核心,中西部地區為補充的產業空間發展格局。
上證報:公司的行業地位是怎樣的?
薛蕾:公司已發展成為國內最具產業化規模的金屬增材制造企業,業務覆蓋金屬增材制造全產業鏈,產品及服務廣泛應用于航空航天、工業機械、能源動力、科研院所、醫療研究、汽車制造、船舶制造及電子工業等領域,尤其是在航空航天領域,公司金屬3D打印定制化產品在國內航空航天增材制造金屬零部件產品市場占有率較高。
上證報:金屬增材制造作為一項技術,它的未來發展趨勢怎樣?
薛蕾:金屬增材制造技術的發展并不是孤立的,涉及制造工藝、設備、材料、優化設計等各個方面。總的來說,為獲得更為廣泛的應用,金屬增材制造技術都在努力向兼顧高性能、高精度、高效率、低成本、更大的加工尺寸范圍和更廣泛的材料適用性方向發展,其目的都是為了向直接制造最終功能零件發展。
上證報:3D打印在航天航空及國防領域有哪些應用優勢?
薛蕾:“輕量化”“高強度”“高性能”及“復雜零件集成化”一直是航空航天零部件制造和研發的主要目標。3D打印技術所制造出來的零件能夠很好地迎合這些要求,其應用優勢主要體現在:可以縮短新型航空航天裝備及零部件的研發周期;可以實現復雜結構設計;滿足輕量化需求,減少應力集中,增加使用壽命;提升航空航天裝備的零部件強度和耐用性;提高材料的利用率,降低制造成本;金屬3D打印技術除用于生產制造之外,其在金屬高性能零件修復方面的應用價值絕不低于其制造本身。
上證報:請談談公司所面臨的挑戰?
薛蕾:經過多年的發展,我國增材制造行業已日趨成熟,但整個行業依舊面臨部分挑戰,主要包括:增材制造專用材料發展滯后,部分設備核心器件依賴進口,行業標準體系尚不健全,產業整體規模偏小、應用廣度深度有待提高,協同創新及推進機制有待完善。