英尼格瑪公司提升自主創(chuàng)新能力 做大3D打印“蛋糕”

來(lái)源： 經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)

在南京英尼格瑪工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“英尼格瑪公司”）生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)，十余臺(tái)高大的機(jī)器矗立其間，機(jī)械手正對(duì)鋁銅材料進(jìn)行操作，金屬絲經(jīng)由電弧熔化，從機(jī)械臂末端的焊槍涌出。機(jī)械臂揮舞間，一個(gè)3D打印的模型“拔節(jié)生長(zhǎng)”。

“我們始終把自主研發(fā)放在首位，從新能源汽車(chē)電池托盤(pán)實(shí)現(xiàn)智能制造到3D打印技術(shù)不斷創(chuàng)新突破，公司穩(wěn)步邁向高質(zhì)量發(fā)展階段?！庇⒛岣瘳敼径路〕嬖V記者，通過(guò)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(xiàng)裝備產(chǎn)品在行業(yè)處于領(lǐng)先地位。

先進(jìn)技術(shù)拓市場(chǎng)

2011年初夏，南京空港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的一個(gè)產(chǎn)業(yè)園里，樊小超與團(tuán)隊(duì)成員共同揭開(kāi)了蓋在南京英尼格瑪工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)有限公司牌匾上的紅紗。

“當(dāng)時(shí)，我們?cè)谛袠I(yè)內(nèi)毫無(wú)名氣，但大家有干事創(chuàng)業(yè)的信心和決心，相信憑著過(guò)硬的技術(shù)，一定能闖出一片天地?！狈〕f(shuō)，公司成立后，確定了兩個(gè)發(fā)展方向，一是以焊接技術(shù)為基礎(chǔ)拓展業(yè)務(wù)，二是著手研發(fā)3D打印相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品。

公司初創(chuàng)階段，缺乏資金，困難重重?！敖?jīng)過(guò)討論和分析，我們立足于自身?yè)碛泻附蛹夹g(shù)的優(yōu)勢(shì)，主動(dòng)承接自動(dòng)化焊接工作站等相關(guān)項(xiàng)目，以支撐企業(yè)生存和發(fā)展?！狈〕f(shuō)，即便在最艱難的時(shí)候，公司依然保持高比例研發(fā)投入，十幾年來(lái)一直如此。

機(jī)會(huì)總是垂青有準(zhǔn)備的企業(yè)。隨著新能源汽車(chē)行業(yè)逐步發(fā)展，對(duì)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池起承載和保護(hù)作用的電池托盤(pán)迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。電池托盤(pán)是電動(dòng)汽車(chē)定制化程度較高的零部件，要求耐蝕性好、承載能力強(qiáng)、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(fù)雜曲面焊接工藝難點(diǎn)困擾，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。英尼格瑪公司經(jīng)過(guò)多年技術(shù)積累和經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備，突破了新型電池托盤(pán)制造的焊接難點(diǎn)，并憑借成套生產(chǎn)裝備制造能力迅速打開(kāi)市場(chǎng)。

“公司自主研發(fā)的全自動(dòng)化新能源汽車(chē)電池托盤(pán)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作、柔性化生產(chǎn)，一條生產(chǎn)線可以同時(shí)生產(chǎn)3款不同的電池托盤(pán)。同時(shí)，公司還同步開(kāi)發(fā)了智能控制軟件，實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)核心部件的智能制造、自主可控?！狈〕f(shuō)，隨著新能源汽車(chē)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，公司接到的訂單絡(luò)繹不絕。

前瞻布局新賽道

在英尼格瑪公司車(chē)間，3臺(tái)3D打印機(jī)器人圍繞著一個(gè)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(jī)轉(zhuǎn)。

“經(jīng)過(guò)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(tái)水輪機(jī)轉(zhuǎn)?！庇⒛岣瘳敼竟に嚥拷?jīng)理董巍告訴記者，這臺(tái)水輪機(jī)轉(zhuǎn)將應(yīng)用于150兆瓦級(jí)大型沖擊式水輪機(jī)，是沖擊式水輪機(jī)核心部件的重大突破。

在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，惟創(chuàng)新者勝?！拔覀円恢敝铝τ?D打印技術(shù)積累，不鳴則已，一鳴驚人?！狈〕f(shuō)，3D打印技術(shù)是引領(lǐng)工業(yè)革命的關(guān)鍵技術(shù)之一。公司從成立之初就瞄準(zhǔn)這個(gè)賽道默默耕耘10多年，在核心技術(shù)、生產(chǎn)工藝、多場(chǎng)景應(yīng)用等方面都形成了自主創(chuàng)新成果。

“電弧增材制造技術(shù)是一種先進(jìn)的數(shù)字化制造技術(shù)，以焊接電弧為熱源，根據(jù)零件的實(shí)體模型規(guī)劃增材路徑，通過(guò)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(shù)發(fā)展最快的方向?！狈〕榻B，從研發(fā)第一套3D打印設(shè)備到投入自動(dòng)化軟件開(kāi)發(fā)，再到研發(fā)生產(chǎn)嵌入式軟硬件結(jié)合的電弧增材制造設(shè)備，公司通過(guò)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(méi)有一帆風(fēng)順，只有風(fēng)雨兼程?！?D打印過(guò)程中常會(huì)遇到增材和減材同時(shí)出現(xiàn)的情況，形狀和性能實(shí)現(xiàn)兼顧和精準(zhǔn)控制成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵?！倍≌f(shuō)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)大膽設(shè)想，決定研發(fā)增減材一體機(jī)，實(shí)現(xiàn)增材和減材的融合制造。

增與減完全是兩個(gè)方向，試驗(yàn)遠(yuǎn)比想象中難度高。尤其在生產(chǎn)體積巨大的工件時(shí)，增減轉(zhuǎn)換的精準(zhǔn)度很難把控，必須毫厘不差。

試驗(yàn)、總結(jié)，再試驗(yàn)、再總結(jié)，經(jīng)過(guò)近1年時(shí)間研發(fā)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種“零點(diǎn)快換”的新裝置?！拔覀冄兄屏?D相機(jī)和激光自動(dòng)導(dǎo)航牽引技術(shù)，并依托大數(shù)據(jù)采集確保增減材轉(zhuǎn)換時(shí)的精準(zhǔn)度，解決了3D打印過(guò)程中的最大難點(diǎn)?！倍≌f(shuō)，為了獲得一手?jǐn)?shù)據(jù)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)常在7天內(nèi)持續(xù)不間斷打印，最終把設(shè)備誤差控制在0.2毫米以內(nèi)。

依托出色的研發(fā)和生產(chǎn)能力，英尼格瑪公司在金屬3D打印方面率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，為航空、航天等現(xiàn)代化高端裝備中大型復(fù)雜金屬構(gòu)件制造技術(shù)，提供了一條綠色、高效、柔性、低成本的技術(shù)路徑。

“我們的電弧增材制造可以做到多種金屬同時(shí)打印，速度可達(dá)到每小時(shí)公斤級(jí)，產(chǎn)品質(zhì)量比鑄造件大幅提高，并且節(jié)約了大量原材料成本?！狈〕f(shuō)。

去年，英尼格瑪公司生產(chǎn)的電弧增材產(chǎn)品銷(xiāo)售量實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，超過(guò)了前10年總和，預(yù)計(jì)今年?duì)I業(yè)收入將實(shí)現(xiàn)50%至100%的增長(zhǎng)。

解決痛點(diǎn)筑優(yōu)勢(shì)

6月15日，在第六屆中國(guó)（西安）國(guó)際3D打印大會(huì)上，英尼格瑪公司展示了一款為客戶定制的3D打印車(chē)架，引起許多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。

“未來(lái)將是汽車(chē)輕量化的時(shí)代，新材料與定制車(chē)身結(jié)構(gòu)結(jié)合會(huì)成為熱點(diǎn)。比如，拓?fù)鋬?yōu)化車(chē)身結(jié)構(gòu)，可以降低車(chē)身重量，減少人力裝配成本，縮短制造周期，但由于形狀復(fù)雜，傳統(tǒng)工藝手段難以制造。電弧增材更容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜輕量化結(jié)構(gòu)、多零件復(fù)合一體化制造等，可以很好地解決這些痛點(diǎn)?！倍≌f(shuō)，通過(guò)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?fù)鋬?yōu)化無(wú)人車(chē)車(chē)架整體重量下降約40%，綜合性能提升約30%。

對(duì)3D打印而言，除了設(shè)備生產(chǎn)，三維模型設(shè)計(jì)服務(wù)同樣重要?！爸拔覀儧](méi)有自主研發(fā)的3D打印設(shè)計(jì)軟件，經(jīng)常受制于人。于是，我們下定決心要爭(zhēng)口氣，自己搞軟件開(kāi)發(fā)?！狈〕f(shuō)，公司專門(mén)抽調(diào)30多名研發(fā)人員組建軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，并成立了軟件公司，集中進(jìn)行研發(fā)攻關(guān)。通過(guò)近1年時(shí)間自主研發(fā)，最終解決了設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件技術(shù)難題。

“自成立以來(lái)，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(shuō)。

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(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。“我們從電弧增材設(shè)備制造商已經(jīng)逐漸發(fā)展成為行業(yè)領(lǐng)先的整套增材制造解決方案提供商?！狈〕f(shuō)，當(dāng)前，技術(shù)發(fā)展日新月異，公司將憑借電弧增材的即時(shí)生產(chǎn)能力，建立“今天設(shè)計(jì)、明天投產(chǎn)”的新型制造模式，推動(dòng)3D打印邁上新臺(tái)階。 （經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者 蔣 波）