搭上万吨远洋巨轮，沥商进军金属3D打印市场

波涛汹涌的大海上，一艘万吨远洋巨轮正踏浪前行。忽然，舱室里一个关键零件发生故障需尽快更换，怎么办？未来，“随行”的金属3D打印机将直接发挥效用，只需调取零件的相关建模数据，便可快速把新零件制造出来，零件更换再无需回到陆地进行。

“这并非天方夜谭，很快就要变成现实。”南海中南机械有限公司（以下简称“中南机械”）副总经理毛卫东说。

这家位于佛山南海大沥的企业正与中国船舶重工集团有限公司开展合作，共同完成《船用柴油机关重件绿色研发平台建设及示范项目》课题。作为设备的唯一提供方，中南机械提供了自主研发的金属3D打印机，并与之共同开展3D打印机制造船用关重件的材料及控制系统研究。

支撑这项艰巨任务的，是其背靠的中峪智能机械智能装备孵化中心。去年6月22日，作为广东首家企业平台型智能装备孵化器，中峪智能启动。同日，广东南海增材制造加速器、广东省3D打印（佛山）产业技术创新联盟揭牌宣布成立，它们代表了中南机械发展的新方向——3D打印产业新市场。

“我们在这里打造全省最大3D打印产业基地。”中南机械董事长许冠说。一年后的今天，首批创新成果正不断涌现。

造平台

抓住“设备”“材料”两个牛鼻子

孵化中心的产品展柜里，5个玻璃容器一字排开，其中颜色各异的彩色粉末是各式各样的合金。“它们是3D打印材料，是肖志瑜教授团队的研发成果。”毛卫东说。

肖志瑜是华南理工大学机械与汽车工程学院教授，其团队多年来专注于高性能粉末冶金材料制备及其成形新技术研究。去年7月，该团队落户中峪智能，在大沥注册成立了佛山市岁之博新材料科技有限公司，专攻高性能3D打印金属粉末制备关键技术研发。

肖志瑜团队并非个例。作为省内首家企业平台型智能装备孵化器，中峪智能首期已引入智能装备领域的研发创新创业团队20个，博导、教授等专家10多人及博士、博士后科研人员50多人。

如果说，肖志瑜团队专注的是金属3D打印材料的研发，那么同样落户于此的“千人计划”激光器专家王颖带领的团队，从事的则是金属3D打印设备的相关研究。

带着半导体激光切割机项目，王颖团队在中峪智能启动当日与之签署了一项战略合作。在这项合作中，该团队与中国国际海运集装箱（集团）股份有限公司、中峪智能联合开发用于薄板的半导体激光切割机。

中南机械是佛山制造矩阵中低调的企业之一，曾造出“雪龙号”科考船以及国产大飞机等“大国重器”零部件的中南机械厂，也是船用柴油机电喷系统领域的“隐形冠军”。

“中峪智能由中南机械改造旧工业厂房而来。它以3D打印、机器人、自动化工厂、智能医疗装备、新材料为发展方向，兼具孵化和加速功能。”许冠说，依托自身在精密机械加工、数控装备整机制造及供应链服务方面的优势，孵化中心快速将大学及科研院所的科技成果转化为商品化产品。

“我们正在研究如何进一步优化这项技术成果，降低制造成本，使之更好地应用到金属3D打印机中，进一步降低设备成本，让工业应用型的金属3D打印机得到更快更好的普及。”毛卫东说，抓住“设备”和“材料”这两个牛鼻子，中峪智能正持续发力3D打印核心领域。

搞研发

推动传统增材制造“＋新兴增材制造”

在曾孕育了“雪龙号”科考船以及国产大飞机等“大国重器”零部件的制备车间里，技术骨干易建豪正在围着一台“奇怪”的机器踱步。

“我们正在研究传统增材制造如何‘＋新兴增材制造’，它正是我们试制的样机，简单来说，我们的目标是要造一台设备，让数控机床＋3D打印在其中同时进行。”易建豪说。

从中南机械近年来在3D打印产业上的布局举动看，有此尝试并不奇怪。在正式筹建中峪智能4年前的2013年，它便启动了金属3D打印设备研发，并成立了广东信达雅三维科技有限公司。

显然，在打造中峪智能、积极借助科研团队力量抢占3D打印市场的同时，中南机械正思考如何进一步挖掘自身在精密制造领域上的优势，向金属3D打印设备研发中的“无人区”挺进。

模具生产是中南机械的老本行之一，但这位“高手”的功夫再高，也有遇到瓶颈的时候。

“以注塑机上的喷嘴为例，因为内部有很多随形水路（即异形水路），常常出现客户给了设计图，却没法制造出来的困窘，这在传统减材制造行业中非常常见，而应用3D打印技术则可以轻而易举地解决。”易建豪说。

但目前的金属3D打印技术并不完美。单是在成型方面便存在精度、表面光洁度不足等普遍缺陷。“应对这种缺陷，传统增材制造正是极好的破解之法，这正是我们研究传统增材制造如何‘＋新兴增材制造’的出发点。”易建豪说。

随着样机的成功试制，这项研究有了阶段性成果。而随着全球领先的3D打印软件商Materialise、3D systems相继向中南机械抛出绣球，易建豪对这项研究更有信心了。

设备、材料、软件，均属于3D打印技术的核心领域。Materialise总部位于比利时，是全球3D打印软件巨头之一，世界500强企业西门子目前所应用的3D打印软件由其提供。同为全球巨头的3D systems则是美国政府部门最主要的供应商，中南机械在去年被它选定为华南地区总代理。

这两家公司的高层在过去一年多次到访中南机械，为中南机械在金属3D打印设备上大胆尝试搭建“大脑中枢神经”，开展控制系统的应用研究。

推应用

引入职业经理人及风投到医用市场

“什么样的力量可以帮助制造业转型？3D打印技术就是一项非常重要的、极为重磅的力量。”世界3D打印技术产业联盟主席格瑞汉姆·卓曼在日前举办的第五届世界3D打印技术产业大会上说的话，恰恰给中峪智能以及中南机械的创新探索提供了生动的注脚。

上述大会期间，包括格瑞汉姆·卓曼在内的全球800多名3D打印产业的学者专家云集大沥镇，共论3D打印如何重新定义制造业。无论是在孵化中心，还是从中南机械自身挖潜，从一项接一项的研究成果中，让人们惊喜地发展，3D打印产业在这个广佛小镇有着可期的发展前景。

大沥镇政府在这项新产业上的持续培育姿态由此显露无遗。在大力支持上述大会的举办之外，该镇选址中峪智能，打造了总投资达5000万元南海增材制造加速器，其中3000万元由政府投资。

“未来从中峪智能孵化出来的3D打印项目可以落户到这里，为广佛产业服务。而在产业园建设上，大沥镇有大量的村级工业园，总面积预计达到2万亩，可改造成为新产业载体，可接棒包括中峪智能孵化项目在内的产业化。”大沥镇镇长黄伟明说。

在许冠的角度，几年的探索让他对3D打印产业有了更为深入的思考。“第一次接触3D打印，觉得是难题在设备、材料研发，但4年过去，我们发现难题并不在此，难在如何寻找应用点。”

得应用者得天下。搭建中峪智能平台的同时，这家企业正积极在商业模式创新上下功夫，计划引入职业经理人、风投机构，帮助自身及进驻团队抢占应用市场。

如今，医用市场成为了它的首个目标领域。

“你看，这是腰椎矫正板、足部矫正板，是我们和佛山中医院合作开发的医疗服务产品；这是楼盘销售中心用的沙盘，我们正朝着这个方向开发应用市场。”易建豪说。

“我们正与南海牙科协会接触，希望推出3D打印一站式服务，在设备、材料、工艺等方面展开全面合作。”许冠透露。

毛卫东则在手机里保存了一个视频：桌面上一个小巧的黑色盒子，不过半个手掌大小，装载着一个迷你屏幕。很难想象，就在这个小盒子里，一颗牙齿正在慢慢“生长”。这是中南机械最小尺寸的金属打印机，因体积小巧也被称为“桌面机”，可以“打印”牙齿、珠宝，因为受到土耳其当地最大牙科企业的青睐，它成为首台出口土耳其的金属打印设备。

在中峪智能的展厅里，除了科研团队的新材料研发成果，更多的民用产品被打印出来，逐一展示。

“现在金属3D打印主要的应用领域还停留在军工上，如何推动它走入市民生活是我们努力的方向，而这需要我们进一步把设备的成本降下来、重量降下来。”易建豪说，开拓应用市场需要有想象力，而凭着自身在精密制造上的数十年沉淀，中南机械最大的优势则在于其变现能力，“我们善于把概念变成现实。”

■对话

世界3D打印技术产业联盟主席格瑞汉姆·卓曼：

布局3D打印产业

佛山企业要“看菜吃饭”

“佛山应该好好探索一下哪些行业适合使用3D打印，新技术并非适合所有企业。”6月17日，第五届世界3D打印技术产业大会在南海大沥开幕。会后，世界3D打印技术产业联盟主席格瑞汉姆·卓曼表示。

就3D打印技术的全球发展进程以及佛山建议，笔者与其进行了深入对话。格瑞汉姆·卓曼说，短短3日的会期让他认识了佛山，佛山给了他很多惊喜，他认可佛山的制造业基础，并认为佛山正处于传统产业转型升级的关键时期，佛山企业在对待新技术时不要盲目引进，要学会“看菜吃饭”，从本地产业实际及企业需求出发。

3D打印正从幕后研发走向产业的前沿阵地

问：3D打印技术发展至今已经有30余年的历程，在你看来，目前这项技术处于怎样的发展阶段？

格瑞汉姆·卓曼：你看像宝马、波音，很多家行业龙头都在积极使用3D打印技术打印相关装备，过去30年的发展已使得这个技术从起步、发展，并逐步从幕后研发走向产业的前沿阵地，并由传统研发展进入新型阶段。

在机器硬件上，行业内推出更高端的工具、模具，2017年前后又诞生了金属粉末技术。2017年，有1200多家企业推出了金属粉末，这些企业发展增速达到90%以上，可以说是双倍的发展。现在，包括行业大咖、后起之秀都非常重视新材料开发，43%以上企业于2017年前后推出了新材料。

宝马就是一例。这家公司近期与麻省理工自我装配实验室合作，开发出了一种可充气的3D打印材料，能够被运动到高度可定制和多功能汽车内饰中。这种做法，在欧洲来说是一个非常重要的举措。宝马i8系列将会更广泛使用3D打印技术，打印铝合金部件，波音717流线型的外壳也会用到3D打印，当然用到的是钛合金金属粉末。

问：你如何看待3D打印技术发展前景？

格瑞汉姆·卓曼：3D打印目前对制造业产生重大影响，在未来它的发展会比制造业本身更高。5年前我不会这样讲，但是现在我们看到3D打印的发展前景比制造业更光明。

目前，我们在做的都是一些小批量的制造打印，主要是做产品原型制造阶段，但是以后我们就向量产发展了。很多公司正在扩展3D打印设备，他们会购买多台打印机器，在技术方面的投资也在增长，还有创新材料的需求很大，因此在这个产业里面我们会继续前进，这个就是我们要做的事情，通过3D打印来改进我们的制造业前景。我们需要建立这样的流程，实现我们的进步。

佛山制造“＋3D打印”前需做企业需求摸底

问：你怎么看待3D打印技术应用对制造业带来的影响？

格瑞汉姆·卓曼：我认为影响至少包括4个方面，涉及设计、研发、生产、投资领域。第一是在设计方面更加灵活性。如果在设计方面你卡壳了，就没有办法进行后面的工序，让设计师的思想“放飞”，就成功了第一步。

其次，由于生产素材获取更加便利，企业可以节约原本消耗在样板测试上的时间，生产的灵活性就更大了。它们从试制到量产的产品生产效率大大提升，产品改进也更具弹性。不仅如此，新型技术能够更加快速应用，使得“产学研”结合更为紧密，自然就吸引来大批投资者。

除此以外，3D打印还让制造业更加环保。对环保来说，制造业很多时候并不是特别友好，而今天人们需要有更清洁的空气、水源、能源，需要有更健康的生活，3D打印能够帮我们达成这些目标。为什么？因为3D打印基本上没有污染，这项技术使生产原料由原来的碳材料，到现在的合金金属粉末、创新增材等。

问：佛山制造业基础雄厚，2017年工业总产值达到5300亿元。你认为在推广3D打印产业技术发展上，佛山的政府、企业应该从哪些角度发力？

格瑞汉姆·卓曼：通过实地调研，我们在佛山不同地方看了很多展览，给我很深印象，令我感到惊喜。

此次为期两日的大会是一个大的推广项目，但是我们还是要提醒地方政府和企业，面对一项新技术，我们不应该盲目推广。我觉得应该好好探索一下哪些行业适合使用3D打印，目前的技术不是适合每个行业的。我们需要有个调研摸底行动，了解每个企业是否真的需要这种技术，不能变成企业买了设备回去后才发现用不上。

在具体推广上，政府可以多在普及教育方面下功夫。我之前被邀请到世界各地高校，也支持学生学习使用3D打印技术。现在的3D打印设备确实非常昂贵，更重要的是3D打印有很多细分技术，不是一个设备能覆盖所有行业，我们也很难掌握全部技术，所以应该让学生们了解各种技术的特点，术业有专攻，这个相对容易，也不用花太多钱。