松浦機械LUMEX Avance-25：支撐“世界產(chǎn)品制造”的金屬3D打印機廠商

誕生于日本的工業(yè)用金屬3D打印機“金屬光造型復合加工機”，在制造業(yè)領域深受矚目。因為研發(fā)了在批量生產(chǎn)中必不可少的“模具”的制作過程中，將“造型”和“銑削”這兩道工序放在同一臺機器內(nèi)完成的裝置，使工期和成本都能大幅縮減。而主導這一切的，就是當?shù)氐臋C床生產(chǎn)骨干廠商——松浦機械制作所。

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“造型”和“銑削”同時進行的劃時代產(chǎn)品
松浦機械制作所2002年11月研發(fā)的金屬光造型復合加工機，現(xiàn)已發(fā)展到了第四代，被命名為“LUMEX Avance-25”。該設備用激光將鋪在加工臺上的金屬粉末燒結(jié)，層層累積形成立體物件造型，同時還可對其表面進行高速研磨銑削作業(yè)。

保存在開發(fā)室里的LUMEX原型機（福井縣工業(yè)技術中心，左為主任研究員后藤基浩）

由此，模具制造精度得以大幅提高。使用LUMEX，可以在模具內(nèi)部自由設置冷卻水管，因此倒入模具的樹脂的冷卻效果也大幅提升，提高了零件的生產(chǎn)效率。據(jù)說產(chǎn)品強度也不錯，甚至可能作為最終成品。這是世界上第一臺可以同時“復合”進行“造型”和“銑削”兩項操作的機械設備。
這樣一來，此前大概需要花費兩周到將近一個月時間的設計和加工過程，時間就能夠縮短到原來的三分之一，成本最大也能削減一半。如果采取全自動無人操作運行的話，還能壓縮人員費用。對于絞盡腦汁削減成本的廠商來說，它是名副其實的“救世主”。

趁著流行熱潮，名稱也改為“金屬3D打印機”
在松浦機械制作所研發(fā)LUMEX的原型機（試驗樣機）之時，“3D打印機”這個詞還不常用。之所以取名“金屬光造型復合加工機”這一拗口名稱，也是這個原因。產(chǎn)品也并不是馬上就能普及開來的。當時，人們對于積層造型技術的認知度還很低，產(chǎn)品也很貴，每臺售價大約為7000萬日元。

第三代社長松浦勝俊

市場風向轉(zhuǎn)變是從2013年左右開始的。因為在家電量販店里，已經(jīng)開始銷售不到10萬日元就能買到的個人用3D打印機。由于使用樹脂等材料來堆積造型，乍看就像是在空無一物的空間里，突然憑空做出了立體物品。3D打印機被媒體熱捧為“魔法箱”，形成了流行熱潮。

全社會對于能夠制作立體物品的技術本身的理解和認識也在逐漸加深擴展，這股熱潮也從個人層面擴大到產(chǎn)業(yè)界整體。國家通過補貼制度促進對3D打印機等尖端設備的投資，這也加速了3D打印機的普及。

即便如此，松浦機械制作所還是堅持“金屬光造型復合加工機”這個名稱。但到2014年改變了方針。松浦勝俊社長苦笑著說，“不管我們怎么說這是‘金屬光造型復合加工機’，這是‘積層造型裝置’，人們總是反駁說‘這不就是3D打印機嘛’。既然抵抗無用，那我們只好隨波逐流了”?，F(xiàn)在已經(jīng)稱其為“復合型金屬3D打印機”了。

面對“高速加工無法保證精度”的問題
旋床、銑床、加工中心（MC，即帶有自動更換工具功能的數(shù)控機床），接下來就是LUMEX?，F(xiàn)在，雖然加工中心占松浦機械制作所銷售額的95%，但松浦社長對LUMEX期待甚高，他說：“最近交易量在增加，感覺它的時代終于來臨了。希望到2020年為止能實現(xiàn)30億日元左右的銷售額?！?br />
任何事物都不會無中生有。LUMEX，也是在探索提高加工中心的生產(chǎn)效率過程之中誕生的。松浦機械制作所在追求高速度高精度的銑削加工技術過程中，碰到了一個難題。那就是，“如果要追求高速度，銑削工具就容易磨損，反而無法達成高精度”。

如何解決工具的摩損問題呢？松浦機械制作所的辦法是，“使用高速激光的話，就能夠在不接觸工具本身情況下來切削制造物品。既無磨損，也不會退化。我們一直在考慮，能否將激光應用于金屬加工（銑削加工）”（松浦社長語）。就在這一時期，機電制造巨頭松下電工（現(xiàn)松下電器公司）前來邀請共同開發(fā)激光和銑削加工技術。

以松下電工的基本技術為基礎，研發(fā)機械裝置
對于松下電工來說，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期是關系到企業(yè)生死存亡的重大課題。松下電工從20世紀90年代初就開始研究開發(fā)激光造型的技術。經(jīng)歷無數(shù)失敗之后，終于開發(fā)出了用一臺機器實現(xiàn)從激光燒結(jié)到制成產(chǎn)品的基本技術，并開始試制公司內(nèi)部使用的機械，但結(jié)果始終不盡人意。于是，松下電工選擇了松浦機械制作所作為機械裝置的開發(fā)合作伙伴，因為松下電工自身作為用戶，十分認可松浦機械制作所生產(chǎn)的加工中心產(chǎn)品的優(yōu)良。

福井縣工業(yè)技術中心所長勝木一雄說：“LUMEX就是誕生在這里?！?/div>
福井縣工業(yè)技術中心當時也在考慮，把激光技術引入到本地的纖維、眼鏡架、機械制造等地方產(chǎn)業(yè)，推進加工方法上的創(chuàng)新，因此參加了文部科學省主導的“地域結(jié)集型共同事業(yè)”項目。金屬光造型復合加工機的開發(fā)，也是在這一框架下進行的，由包括福井大學等在內(nèi)的產(chǎn)官學一體于2000年12月發(fā)起該項目。

福井縣工業(yè)技術中心所長勝木一雄，本身也是項目成員之一。他回顧當時的情況說，“縣里希望探索激光的應用，很偶然地和松下與松浦兩家開展的合作在時間上重合一致。于是便委托松浦正則社長（現(xiàn)為會長）統(tǒng)籌這一事業(yè)項目。在激光的工業(yè)化應用不斷發(fā)展的那個時期，那樣一些成員集結(jié)在福井縣進行激光應用的開發(fā)，看上去似乎是偶然的事情，但事實上卻有其必然性?！?br />
松下電器將其應用于家電生產(chǎn)
LUMEX的實際應用，首先始于共同開發(fā)的合作伙伴松下電器。要想批量生產(chǎn)高質(zhì)量的家電產(chǎn)品，首先要制作具有高精度和高強度的模具，然后通過往模具灌注金屬或樹脂來大批量生產(chǎn)零件和零部件材料。

制作模具，需要擁有熟練的技能。有些模具需要兩個月才能做好，有些模具制作一個就要花費數(shù)千萬日元。模具制作是不容失敗的產(chǎn)品制造基本技術。每次開發(fā)新產(chǎn)品，都需要制作新模具，因此模具制作費用也在不斷上漲。

如果引進使用LUMEX，那么將比以往做法大幅降低成本，有助于提高產(chǎn)品的價格競爭力和國際競爭力。松下電器采取的方針是，首先從插座和換氣扇的風扇入手，逐漸擴大到吹風機、剃須刀等。

LUMEX能夠高品質(zhì)地制作自由度高的造型。不僅可以制作模具，也適合用來制造金屬零件本身。并不僅僅止步于制造“實驗樣品”，一些企業(yè)也開始用它實際制造汽車、智能手機的零件。用來制造小型機器人的定制零件也值得期待。將其應用于醫(yī)療方面制作人工骨骼或人工牙根等也已經(jīng)開始?？梢灶A見，將來還會有用于制造飛機零件或航空發(fā)動機零件、火箭零件的需求。

使用鈦為材料定制的人工骨骼（左）和人工牙根（松浦機械制作所提供）

三菱重工業(yè)公司正在研討，使用金屬3D打印機作為計劃于2020年進行發(fā)射試驗的“新型主力火箭”零件的制造裝置。美國通用公司（GE）等世界航空發(fā)動機巨頭也有意將金屬3D打印機引入發(fā)動機零件的制造中去。

與三菱商事聯(lián)手進軍美國市場
現(xiàn)在，出口已占松浦機械制作所銷售額的70%。其在德國、英國、加拿大、美國、臺灣等地都設有銷售基地，并在31個國家和地區(qū)構(gòu)建了代理商網(wǎng)絡。松浦機械制作所目前在世界加工機械廠商銷售額排行榜上排第68位。（根據(jù)美國Gardner Publications公司發(fā)布的調(diào)查結(jié)果，2014年7月10日數(shù)據(jù)）

當然，起初松浦機械制作所并非全球性跨國企業(yè)。走到今天這一步，也曾歷盡坎坷。20世紀70年代連續(xù)遭遇“美元危機”（1971年）和“石油危機”（1974年），經(jīng)營狀況陷入谷底。

使松浦機械制作所重新站起來的，是背水一戰(zhàn)開發(fā)的立式加工中心（主軸為垂直方向）。當時世界上的加工中心幾乎都是臥式的，還沒人采用立式，每臺售價也要4000萬至5000萬日元。這個價格對于中小企業(yè)來說難以承受。與松浦機械制作所有交往的CBS索尼唱片公司社長大賀典雄（后來成為索尼公司社長）建議，“去做那些有特點的、別人做不了的、在美國也能暢銷的東西”，他的話起到了作用。1974年3月，在日本誕生了世界上第一臺立式加工中心，定價才1600萬日元，立即受到中小企業(yè)的歡迎。

而且，幸運女神開始垂青這種加工中心。美國的專業(yè)機床貿(mào)易公司Method Machine Tool公司時任社長Clement·L·McIver，在名古屋的展會上第一次看到剛研發(fā)出來的這種機器，馬上就下了訂單，“我要那種立式加工中心。目前想買十臺”。在那個時代，只要每個月能賣出5臺，差不多就能養(yǎng)活全社員工了。最終雙方簽訂了一年購買14臺立式加工中心的合同。這是改變松浦機械制作所歷史的瞬間。

而關于LUMEX，松浦機械制作所與三菱商事締結(jié)了獨家銷售合同，從2014年1月開始，進軍北美市場。主要通過三菱商事在美國當?shù)氐钠髽I(yè)法人MC Machinery Systems(MMS),在美國市場以模具產(chǎn)業(yè)界為對象開始進行銷售。LUMEX和加工中心不一樣，需要專業(yè)的銷售知識和專用的應用程序?；谶@一判斷，松浦機械制作所與在北美模具產(chǎn)業(yè)界掌握有強大客戶基礎的MMS進行合作，展開了銷售攻勢。

以產(chǎn)品系列化來對抗競爭對手的出現(xiàn)
松浦機械制作所正在計劃建設總部工廠，選址在位于日本列島反弓形狀中央位置的福井市。就是在這塊土地上，首任社長松浦敏男依靠在東京當學徒學到的技術，1935年8月回到故鄉(xiāng)創(chuàng)辦了承包制造旋床零件的工廠。那時他21歲。

坐落在一片田地當中的松浦機械制作所總部工廠

“創(chuàng)始人是一位職業(yè)超人。他能一下就直感出機器好壞來，‘這個長得不錯，是美女，應該好賣’。而前任社長（松浦正則）第六感也非常強，屬于‘就這么做’立即付諸行動的類型。第一任社長構(gòu)筑了產(chǎn)品制造的基礎，前任社長則把它變成生意往世界去推銷。我的工作，就是把他們打下的基礎發(fā)展壯大”，第三任社長松浦勝俊說道。

排名世界第30位的sodick公司（橫濱市）發(fā)布消息稱，將從今年10月開始銷售金屬3D打印機新產(chǎn)品。終于出現(xiàn)了競爭對手。對此，松浦社長表示歡迎，“用戶的選擇增多了，推廣金屬積層造型復合加工技術的伙伴增加了”。雖然現(xiàn)在LUMEX只有單一機型，但“更大尺寸產(chǎn)品的制造需求也是有的。今后將形成系列產(chǎn)品”，表明了以此進行對抗的方針。

松浦機械制作所還參與籌劃了從2014年度啟動的世界最高水平的下一代工業(yè)用3D打印機技術開發(fā)的國家工程。目標是比歐美的產(chǎn)品精度高5倍，造型速度快10倍。松浦勝俊社長“雖然身處福井的偏僻鄉(xiāng)下，但一年有近三分之一時間是去海外推銷產(chǎn)品”，他的商業(yè)奔波之路今后也還將繼續(xù)。

現(xiàn)在這款LUMEX Avance-25機器可以轉(zhuǎn)讓，原價500多萬，現(xiàn)價258萬人民幣，全新的。有需要可聯(lián)系南極熊客服QQ/微信：3125836244。