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(fù)合加工機”，在制造業(yè)領(lǐng)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(dǎo)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。

“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(fù)合加工機，現(xiàn)已發(fā)展到了第四代，被命名為“LUMEX Avance-25”。該設(shè)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(shù)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(shè)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(fù)合”進行“造型”和“銑削”兩項操作的機械設(shè)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(shè)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(fù)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(shù)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(shù)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(shè)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(fù)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(fù)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(fù)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。”

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(shù)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(yīng)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(shù)。

以松下電工的基本技術(shù)為基礎(chǔ)，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(guān)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(shù)。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(shù)，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(shù)中心所長勝木一雄說：“LUMEX就是誕生在這里�！�

福井縣工業(yè)技術(shù)中心當時也在考慮，把激光技術(shù)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(dǎo)的“地域結(jié)集型共同事業(yè)”項目。金屬光造型復(fù)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(shù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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�！�

松下電器將其應(yīng)用于家電生產(chǎn)
LUMEX的實際應(yīng)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(shù)。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(yīng)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(yù)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(shè)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(luò)。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(guān)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(yīng)用程序。基于這一判斷，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(chǔ)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(shè)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(shù)，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(yīng)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(chǔ)，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(chǔ)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(fù)合加工技術(shù)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(shù)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。