英尼格瑪公司提升自主創(chuàng)新能力 做大3D打印“蛋糕”

來源： 經濟日報

在南京英尼格瑪工業(yè)自動化技術有限公司（以下簡稱“英尼格瑪公司”）生產車間內，十余臺高大的機器矗立其間，機械手正對鋁銅材料進行操作，金屬絲經由電弧熔化，從機械臂末端的焊槍涌出。機械臂揮舞間，一個3D打印的模型“拔節(jié)生長”。

“我們始終把自主研發(fā)放在首位，從新能源汽車電池托盤實現智能制造到3D打印技術不斷創(chuàng)新突破，公司穩(wěn)步邁向高質量發(fā)展階段。”英尼格瑪公司董事樊小超告訴記者，通過不斷提升自主創(chuàng)新能力，持續(xù)加大創(chuàng)新投入，公司多項裝備產品在行業(yè)處于領先地位。

先進技術拓市場

2011年初夏，南京空港經濟開發(fā)區(qū)的一個產業(yè)園里，樊小超與團隊成員共同揭開了蓋在南京英尼格瑪工業(yè)自動化技術有限公司牌匾上的紅紗。

“當時，我們在行業(yè)內毫無名氣，但大家有干事創(chuàng)業(yè)的信心和決心，相信憑著過硬的技術，一定能闖出一片天地�！狈�小超說，公司成立后，確定了兩個發(fā)展方向，一是以焊接技術為基礎拓展業(yè)務，二是著手研發(fā)3D打印相關技術和產品。

公司初創(chuàng)階段，缺乏資金，困難重重�！敖涍^討論和分析，我們立足于自身擁有焊接技術的優(yōu)勢，主動承接自動化焊接工作站等相關項目，以支撐企業(yè)生存和發(fā)展。”樊小超說，即便在最艱難的時候，公司依然保持高比例研發(fā)投入，十幾年來一直如此。

機會總是垂青有準備的企業(yè)。隨著新能源汽車行業(yè)逐步發(fā)展，對新能源汽車動力電池起承載和保護作用的電池托盤迎來廣闊的市場空間。電池托盤是電動汽車定制化程度較高的零部件，要求耐蝕性好、承載能力強、密封性佳且輕量化，鋁合金材料是最佳選擇。許多企業(yè)受鋁合金復雜曲面焊接工藝難點困擾，無法實現大規(guī)模生產。英尼格瑪公司經過多年技術積累和經驗儲備，突破了新型電池托盤制造的焊接難點，并憑借成套生產裝備制造能力迅速打開市場。

“公司自主研發(fā)的全自動化新能源汽車電池托盤生產線，實現無人化操作、柔性化生產，一條生產線可以同時生產3款不同的電池托盤。同時，公司還同步開發(fā)了智能控制軟件，實現新能源汽車核心部件的智能制造、自主可控。”樊小超說，隨著新能源汽車生產規(guī)模不斷擴大，公司接到的訂單絡繹不絕。

前瞻布局新賽道

在英尼格瑪公司車間，3臺3D打印機器人圍繞著一個直徑4米的圓形螺旋裝置在作業(yè)，金屬絲材變身為巨大的水輪機轉。

“經過40多天3D打印作業(yè)，我們完成約2.7噸金屬增材，打印出這臺水輪機轉�！庇⒛岣瘳敼�司工藝部經理董巍告訴記者，這臺水輪機轉將應用于150兆瓦級大型沖擊式水輪機，是沖擊式水輪機核心部件的重大突破。

在激烈的市場競爭中，惟創(chuàng)新者勝。“我們一直致力于3D打印技術積累，不鳴則已，一鳴驚人�！狈�小超說，3D打印技術是引領工業(yè)革命的關鍵技術之一。公司從成立之初就瞄準這個賽道默默耕耘10多年，在核心技術、生產工藝、多場景應用等方面都形成了自主創(chuàng)新成果。

“電弧增材制造技術是一種先進的數字化制造技術，以焊接電弧為熱源，根據零件的實體模型規(guī)劃增材路徑，通過送絲系統(tǒng)和焊槍，按規(guī)劃好的路徑自下而上打印成型，成為大尺寸、高效率、低成本3D打印技術發(fā)展最快的方向。”樊小超介紹，從研發(fā)第一套3D打印設備到投入自動化軟件開發(fā)，再到研發(fā)生產嵌入式軟硬件結合的電弧增材制造設備，公司通過持續(xù)加大創(chuàng)新投入，走出了一條“多快好省”的電弧增材裝備制造之路。

創(chuàng)新路上，沒有一帆風順，只有風雨兼程�！�3D打印過程中常會遇到增材和減材同時出現的情況，形狀和性能實現兼顧和精準控制成為解決問題的關鍵�！倍�巍說，研發(fā)團隊大膽設想，決定研發(fā)增減材一體機，實現增材和減材的融合制造。

增與減完全是兩個方向，試驗遠比想象中難度高。尤其在生產體積巨大的工件時，增減轉換的精準度很難把控，必須毫厘不差。

試驗、總結，再試驗、再總結，經過近1年時間研發(fā)，研發(fā)團隊開發(fā)出一種“零點快換”的新裝置�！拔覀冄兄屏�3D相機和激光自動導航牽引技術，并依托大數據采集確保增減材轉換時的精準度，解決了3D打印過程中的最大難點�！倍�巍說，為了獲得一手數據，研發(fā)團隊經常在7天內持續(xù)不間斷打印，最終把設備誤差控制在0.2毫米以內。

依托出色的研發(fā)和生產能力，英尼格瑪公司在金屬3D打印方面率先實現產業(yè)化，為航空、航天等現代化高端裝備中大型復雜金屬構件制造技術，提供了一條綠色、高效、柔性、低成本的技術路徑。

“我們的電弧增材制造可以做到多種金屬同時打印，速度可達到每小時公斤級，產品質量比鑄造件大幅提高，并且節(jié)約了大量原材料成本。”樊小超說。

去年，英尼格瑪公司生產的電弧增材產品銷售量實現爆發(fā)式增長，超過了前10年總和，預計今年營業(yè)收入將實現50%至100%的增長。

解決痛點筑優(yōu)勢

6月15日，在第六屆中國（西安）國際3D打印大會上，英尼格瑪公司展示了一款為客戶定制的3D打印車架，引起許多業(yè)內人士的關注。

“未來將是汽車輕量化的時代，新材料與定制車身結構結合會成為熱點。比如，拓撲優(yōu)化車身結構，可以降低車身重量，減少人力裝配成本，縮短制造周期，但由于形狀復雜，傳統(tǒng)工藝手段難以制造。電弧增材更容易實現復雜輕量化結構、多零件復合一體化制造等，可以很好地解決這些痛點�！倍�巍說，通過持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新，不斷優(yōu)化仿真模擬，公司采用電弧增材制造的拓撲優(yōu)化無人車車架整體重量下降約40%，綜合性能提升約30%。

對3D打印而言，除了設備生產，三維模型設計服務同樣重要�！爸�前我們沒有自主研發(fā)的3D打印設計軟件，經常受制于人。于是，我們下定決心要爭口氣，自己搞軟件開發(fā)�！狈�小超說，公司專門抽調30多名研發(fā)人員組建軟件開發(fā)團隊，并成立了軟件公司，集中進行研發(fā)攻關。通過近1年時間自主研發(fā)，最終解決了設計應用軟件技術難題。

“自成立以來，軟件公司的所有盈利都投入新的研發(fā)中。今后，我們還將繼續(xù)‘滾雪球’，持續(xù)加大科技創(chuàng)新投入。”樊小超說。

目前，英尼格瑪公司打印出的工件在航空航天、模具制造等領域得到廣泛應用�！拔覀儚碾娀≡霾脑O備制造商已經逐漸發(fā)展成為行業(yè)領先的整套增材制造解決方案提供商。”樊小超說，當前，技術發(fā)展日新月異，公司將憑借電弧增材的即時生產能力，建立“今天設計、明天投產”的新型制造模式，推動3D打印邁上新臺階。 （經濟日報記者 蔣 波）