對話十城專精特新@北京——打破國外壟斷局面,康碩與高校聯(lián)合攻堅(jiān)“國際首創(chuàng)”技術(shù)
2022-12-19 12:45:47    紅星資本局

受訪企業(yè):康碩集團(tuán)


(資料圖)

入選第四批國家級專精特新“小巨人”

只要操作一臺簡單的機(jī)器就能將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模型“原樣”打印出來,這就是時(shí)下很火的3D打印技術(shù)。小到玩具手辦、精密零件,大到航空航天、汽車制造,都可以“被打印”。

3D打印(也稱增材制造產(chǎn)業(yè))突破了傳統(tǒng)制造技術(shù)對零部件材料、形狀、尺度、功能等的制約,幾乎可制造任意復(fù)雜的結(jié)構(gòu),這也被外界評價(jià)為“巧奪天工”的技術(shù)。

在業(yè)內(nèi)人士的眼中,3D打印無疑是工業(yè)發(fā)展的未來。在“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃中,3D打印也被列為關(guān)鍵技術(shù)之一,將為中國制造業(yè)注入新動能。

《中國制造2025》全文中,“增材制造”共出現(xiàn)6次,貫穿始末?!?021年中國增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展調(diào)研報(bào)告》顯示,2021年我國增材制造企業(yè)營收約為265億元,近4年平均增長率30%。

康碩電氣集團(tuán)有限公司(以下簡稱“康碩集團(tuán)”)總經(jīng)理樊一揚(yáng)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展充滿信心,盡管這項(xiàng)技術(shù)起步于國外,但中國在市場應(yīng)用方面有著更廣闊的空間。

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技術(shù)源于歐美,中國已開始重點(diǎn)布局

如果用一句話概括3D打印技術(shù)的發(fā)展路線,那就是“上世紀(jì)的技術(shù),本世紀(jì)的市場?!倍罱娜?,3D打印才開始大放異彩——3D打印汽車、飛機(jī)、房屋,甚至可以“打印”出活體組織器官。

2014年4月,英國著名雜志《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》發(fā)表專題報(bào)告指出,世界正在進(jìn)行第三次工業(yè)革命,而3D打印技術(shù)是其中具有代表性的技術(shù)。

同年,美國總統(tǒng)奧巴馬將“增材制造創(chuàng)新中心”確定為首個(gè)制造業(yè)創(chuàng)新中心,并在美國《時(shí)代》周刊上將3D打印技術(shù)列為“美國十大增長最快的工業(yè)”。隨后增材制造也被美國,英國,日本和中國等主要國家寫進(jìn)國家發(fā)展戰(zhàn)略中。

聚焦國內(nèi),以3D打印為代表的數(shù)字化增材制造技術(shù)被提升到國家戰(zhàn)略層面,2015年增材制造被列入中國制造2025需要加快研發(fā)的前沿技術(shù)裝備行列。2016年國家啟動實(shí)施了“增材制造和激光制造”的重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng),旨在打造3D打印技術(shù)的創(chuàng)新體系,支撐我國高端制造業(yè)發(fā)展。

可以說,近三十年來,3D打印(增材制造)技術(shù)是歐美日等高端工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、試制、定型的重要支撐技術(shù),也是中國制造業(yè)創(chuàng)新、重點(diǎn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大共性需求技術(shù)。

“3D打印技術(shù)是從歐美起步,但在我看來,中國反而具備更龐大的應(yīng)用市場,在工業(yè)領(lǐng)域、制造業(yè)市場,應(yīng)用點(diǎn)太多了?!狈粨P(yáng)說。

樊一揚(yáng)告訴紅星資本局,目前中國3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,無論從成型的尺寸、精度,還是材料的多樣性,已經(jīng)不亞于歐美國家?!皩τ诟叨?D打印裝備運(yùn)行穩(wěn)定性及技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新迭代方面,還要繼續(xù)向國際同行學(xué)習(xí),但從應(yīng)用場景開發(fā)來講,我們是有優(yōu)勢的。”

去年3月,“十四五”規(guī)劃中明確了發(fā)展增材制造在制造業(yè)核心競爭力提升與智能制造技術(shù)發(fā)展方面的重要性,將增材制造作為未來規(guī)劃發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域??萍疾?、工信部等部委在去年一年就出臺了10項(xiàng)相關(guān)政策。

“目前,增材制造產(chǎn)業(yè)(3D打印)已經(jīng)過了導(dǎo)入期,處于快速成長的新階段。”工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心政策規(guī)劃處副處長、中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長李方正表示。

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不純粹追求“抓眼球”的技術(shù),重點(diǎn)是解決應(yīng)用市場的問題

康碩集團(tuán)是中國致力于推動3D打印技術(shù)及應(yīng)用的第一批公司,聚焦工業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵零部件產(chǎn)品及相應(yīng)高端智造裝備,特別是應(yīng)用于高端裝備上的核心復(fù)雜構(gòu)件,航空航天航海、能源動力、汽車等領(lǐng)域,都有巨大的需求。

“所謂關(guān)鍵零部件的制造,意味著從制造工藝、工具或材料匹配上,是傳統(tǒng)制造手段難以完成的?!狈粨P(yáng)表示。

樊一揚(yáng)告訴紅星資本局,康碩運(yùn)用的核心技術(shù)主要是兩類,一類是采用工業(yè)3D打印技術(shù),制作各種材料、尺寸和滿足各類應(yīng)用場景的關(guān)鍵零部件制造模具,用智造技術(shù)把傳統(tǒng)的模具產(chǎn)業(yè)做轉(zhuǎn)型升級。

另一類核心技術(shù)是和北京理工大學(xué)共同研發(fā)推動的國內(nèi)外首創(chuàng)“低應(yīng)力制造系統(tǒng)技術(shù)”?!肮I(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵零部件金屬材質(zhì)居多,在金屬構(gòu)件制作的過程中,難免會受殘余應(yīng)力影響,導(dǎo)致構(gòu)件精度不達(dá)標(biāo),甚至產(chǎn)生嚴(yán)重變形及開裂?!狈粨P(yáng)繼而解釋,可以用低應(yīng)力制造系統(tǒng)技術(shù),包含殘余應(yīng)力檢測與調(diào)控技術(shù)、低應(yīng)力增材技術(shù)、低應(yīng)力焊接技術(shù)、低應(yīng)力固化技術(shù)、低應(yīng)力加工技術(shù)、殘余應(yīng)力在線監(jiān)測技術(shù)等一系列相關(guān)技術(shù),以保證高精度關(guān)鍵零部件的制造品質(zhì)、效率和成本更優(yōu)。

在山西晉城高平市,康碩集團(tuán)設(shè)立了“低應(yīng)力制造系統(tǒng)技術(shù)研究院”,可以提供上述相關(guān)技術(shù)服務(wù)、產(chǎn)品、裝備和智造產(chǎn)線。

“殘余應(yīng)力是‘工業(yè)界的頑疾’,都知道有這個(gè)‘病’,但根治不好,此前從業(yè)人員很難準(zhǔn)確地測量出殘余應(yīng)力絕對值,也不太好匹配消除手段。”樊一揚(yáng)強(qiáng)調(diào),特別是在高端裝備領(lǐng)域,殘余應(yīng)力控制不當(dāng)可能會造成終端產(chǎn)品的失敗。

康碩低應(yīng)力制造系統(tǒng)技術(shù)研究院就致力于研究和推廣殘余應(yīng)力檢測、削減及均化技術(shù)。“這項(xiàng)技術(shù)不僅是國內(nèi)首創(chuàng),也是國際首創(chuàng)。在這個(gè)領(lǐng)域我們會和北京理工大學(xué)持續(xù)深度合作,希望能一直走在行業(yè)前列。”

盡管技術(shù)的創(chuàng)新和迭代會很艱辛,但樊一揚(yáng)認(rèn)為,對于企業(yè)來說,挑戰(zhàn)不僅在于技術(shù),更重要的是準(zhǔn)確快速“找到市場、找到應(yīng)用點(diǎn)”。

“我們不能純粹為了3D打印而打印,不能為了吸引眼球去技術(shù)攻關(guān),而是應(yīng)該通過高新技術(shù)找到市場的痛點(diǎn)問題,拓展行業(yè)的可能性。如果沒有市場、沒有人用,那再創(chuàng)新的技術(shù)也會凋謝?!?/p>

康碩集團(tuán)還是“國家兩機(jī)重大專項(xiàng)--3D打印航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)空心葉片陶瓷型芯項(xiàng)目”發(fā)起人之一。

以陶瓷型芯舉例,傳統(tǒng)工藝無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜內(nèi)腔及多層結(jié)構(gòu),“我們自研的陶瓷打印裝備成型尺寸大、打印效率高,通過配套的自研材料,基本可以滿足航空航天領(lǐng)域要求的常溫及高溫性能。”樊一揚(yáng)說。

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事半功倍的技術(shù)研發(fā)之路:企業(yè)與高校的深度綁定

作為一家技術(shù)單位,研發(fā)能力和水平絕對是重中之重,康碩集團(tuán)走的是“產(chǎn)學(xué)研用深度結(jié)合”的道路。

在目標(biāo)領(lǐng)域研發(fā)合作方面,康碩集團(tuán)與北京理工大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、沈陽鑄造研究所等科研院校、行業(yè)研究院共同承接如高端裝備輕合金鑄造技術(shù)項(xiàng)目、“兩機(jī)重大專項(xiàng)”空心葉片項(xiàng)目、低應(yīng)力制造項(xiàng)目等國家級科研項(xiàng)目近十項(xiàng)。

比如上述提到的低應(yīng)力研究院,承接的是北京理工大學(xué)徐春廣教授團(tuán)隊(duì)的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。徐春廣教授是中國兵器特聘首席科學(xué)家、先進(jìn)加工技術(shù)國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室主任,同時(shí)也是低應(yīng)力制造系統(tǒng)技術(shù)的開創(chuàng)者。

“低應(yīng)力制造技術(shù)2000年時(shí)就開始推進(jìn)了, 20多年的時(shí)間,技術(shù)本身已經(jīng)相當(dāng)成熟了,眼下需要的是推動廣泛的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用?!狈粨P(yáng)認(rèn)為,高校有技術(shù)底蘊(yùn),企業(yè)有市場觸角和運(yùn)營理念,企業(yè)與高校的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合可以讓專精特新企業(yè)的技術(shù)儲備和市場拓展更“事半功倍”。

低應(yīng)力研究院還有學(xué)術(shù)委員會,委員均為不同高校相關(guān)領(lǐng)域的教授專家?!霸谒麄兊臓恳?,研發(fā)團(tuán)隊(duì)一部分是高校的科技人才,另一部分是企業(yè)自己的科研團(tuán)隊(duì),混搭成組在不同的研究方向,在既定的研發(fā)方向緊密合作?!?/p>

目前康碩集團(tuán)和北理工團(tuán)隊(duì)在低應(yīng)力檢測及制造領(lǐng)域儲備有近百項(xiàng)國內(nèi)外專利、22項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)、24項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

“在技術(shù)領(lǐng)域,高校有專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室和科技人才,而且是很多年浸潤在專業(yè)領(lǐng)域里,我們非常愿意和這些高校及專家合作,把好技術(shù)和市場需求結(jié)合起來,讓好技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室。”

從人才培養(yǎng)的角度看,專精特新企業(yè)和高校之間產(chǎn)學(xué)研用的合作也為社會提供更多的對口就業(yè)機(jī)會。據(jù)樊一揚(yáng)介紹,康碩集團(tuán)深度合作的高校超過10所,包括人才培養(yǎng),以及技術(shù)共同攻關(guān)。于學(xué)校而言,專精特新企業(yè)既是把技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的場所,又能為學(xué)生提供實(shí)訓(xùn)和就業(yè)平臺。

除了“緊追”高校以外,康碩集團(tuán)在河南、四川、江西、山西等多地均建立了綜合性智造基地。樊一揚(yáng)解釋說,更多是出于市場需求及吸引人才的考慮?!拔覀兟鋺舻某鞘屑爸苓叺貐^(qū)傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)密集,我們可以有更高效的業(yè)務(wù)合作半徑,同時(shí)也有利于擴(kuò)充相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)團(tuán)隊(duì)?!?/p>

樊一揚(yáng)告訴紅星資本局,企業(yè)最好的市場布局方式是,決定要做什么產(chǎn)業(yè),就選擇扎根到最適合的土壤中去?!拔覀冞x擇這些地方,不僅工業(yè)制造業(yè)密集,有最適合發(fā)展的應(yīng)用土壤,而且這些區(qū)域?qū)τ谥悄苤圃煲约案叨搜b備智造都有著迫切的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級訴求,也能得到政府相關(guān)部門的大力支持。從綜合發(fā)展的角度來看,人才、產(chǎn)業(yè)鏈上下游結(jié)構(gòu)都很完備。”

(文章來源:紅星資本局)

關(guān)鍵詞: 專精特新 國際首創(chuàng)