編者按:

針對新興產(chǎn)業(yè)中的工程化和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)問題，近年來，東莞市科學(xué)技術(shù)局遺選出一批高新技術(shù)企業(yè)承擔市重大科技項目，以鼓勵、引導(dǎo)優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新主體開展重點領(lǐng)域核心技術(shù)攻關(guān)，實現(xiàn)增資擴產(chǎn)。近日，南方+調(diào)研一批東莞市重大科技項目，通過走訪企業(yè)、對話專家、深入產(chǎn)線等方式，推出《東莞市重大科技項目》專欄。不難看出，這些項目在引領(lǐng)莞企轉(zhuǎn)型升級、帶動行業(yè)進步革新等方面持續(xù)發(fā)力，最終將影響東莞未來產(chǎn)業(yè)格局。

提起3D打印，很多人認為它離日常生活很遠。事實真如此嗎？

隨著科幻電影《流浪地球2》取得不俗票房成績，電影中出現(xiàn)的諸多場景和細節(jié)成為網(wǎng)友津津樂道的話題。其中，一臺名為“MOSS”的智能量子計算機模型獲得青睞，它采用3D打印技術(shù)制成，制造商是東莞市科恒手板模型有限公司（下稱“科恒”）。值得一提的是，科恒不僅制作了MOSS，連電影中30套航天服也是通過3D打印實現(xiàn)的。

“MOSS”的智能量子計算機模型

在更為廣闊的工業(yè)領(lǐng)域，3D打印工業(yè)件已實現(xiàn)貨通全球。以科恒為例，該公司每年交付客戶產(chǎn)品件數(shù)達上千萬件，這意味著，曾經(jīng)在大眾眼中還處于概念階段的3D打印，如今已實現(xiàn)產(chǎn)品級的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

2022 年，科恒申報的“大尺寸多材料激光粉末床熔融增材制造裝備與應(yīng)用”項目獲東莞市重點領(lǐng)域研發(fā)項目立項，該項目針對3D打印領(lǐng)域最具有市場增長潛力的金屬3D打印開展技術(shù)攻關(guān)，將有效提升3D打印大尺寸金屬件的質(zhì)量和精度，從而提升金屬3D打印產(chǎn)品的市場競爭力。

轉(zhuǎn)型所需：東莞3D打印率先殺出血路

中國模具看廣東，廣東模具看長安。20世紀 80 年代，隨著改革開放潮涌莞邑，東莞長安形成了一批特色產(chǎn)業(yè)集群，其中就包括以各類模具廠、手板廠為代表的模具制造業(yè)。

在傳統(tǒng)制造領(lǐng)域，生產(chǎn)一件工業(yè)品往往需要開模、鑄造、切割、組裝等多個流程，隨著工業(yè)產(chǎn)品的精細度、復(fù)雜度要求逐年提升，這種生產(chǎn)方式越來越難以滿足高端精密模具的質(zhì)量要求。更嚴重的是，傳統(tǒng)模具制造高度依賴模具師的工藝水準，對于掌握技術(shù)發(fā)言權(quán)的模具手板師傅而言，每月幾千元的工資并不足以留住他們，這就給企業(yè)的人力成本帶來了沉重的負擔。

2008年，席卷全球的金融危機來襲，東莞模具工業(yè)飽受沖擊，諸多因素將模具手板企業(yè)推到十字路口，要求他們做出轉(zhuǎn)型。關(guān)鍵時刻，以東莞為首的珠三角3D打印企業(yè)，率先殺出一條血路，科恒就是其中“吃螃蟹的人”。

科恒展廳

科恒市場部項目經(jīng)理文祁珍介紹，科恒于1998年成立，發(fā)展前期主要從事數(shù)控機床制造生產(chǎn)，2008年，在接觸到3D打印技術(shù)后，公司購置了全國首臺3D打印機，如今，這臺機器依然保存在公司內(nèi)部。

值得一提的是，中國的3D打印起步較晚，最早的一家3D打印公司誕生于1994年的北京，但當時的市場認可度很低，甚至無法做出可使用的功能零部件。但在人們看不見的角落，這項技術(shù)自我成長、悄然蛻變，到2008 年，已經(jīng)初具產(chǎn)業(yè)化潛力。

相較于傳統(tǒng)模具生產(chǎn)，3D打印有哪些優(yōu)勢？

文祁珍介紹，3D打印可實現(xiàn)產(chǎn)品定制化生產(chǎn)無需開模，而且效率大幅提升。并且3D打印可以實現(xiàn)傳統(tǒng)工藝手段無法制造的設(shè)計，比如復(fù)雜輕量化結(jié)構(gòu)、點陣結(jié)構(gòu)設(shè)計、多零件融合一體化制造。

3D打印的另一大特點是“增材制造思維”。在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域，產(chǎn)品經(jīng)過拓撲優(yōu)化算法可以迭代出更輕、更強的“最優(yōu)解”部件，但是受傳統(tǒng)機械加工工藝規(guī)則束縛，產(chǎn)品往往不能達到“最優(yōu)解”。增材制造讓設(shè)計師拋棄了傳統(tǒng)制造手段的束縛，實現(xiàn)“最優(yōu)解”。與此同時，增材制造思維能真正從產(chǎn)品的功能需求出發(fā)，顛覆傳統(tǒng)設(shè)計思維的桎梏。

遍地開花的3D打印廠商印證了東莞模具行業(yè)轉(zhuǎn)型的正確性和前瞻性，在3D打印技術(shù)的加持下，東莞乃至大灣區(qū)的制造業(yè)迸發(fā)出更多的想象力。

比如，2022 年北京冬奧會上大放光彩的雙人雪車項目所使用的專用頭盔便來自東莞，由東莞理工學(xué)院聯(lián)合科恒使用3D打印技術(shù)制成。作為冬奧會中速度最快且觀賞性強的項目，雪車競賽的勝負常在毫秒之間，這對頭盔硬件提出高要求，以往，國家隊使用的訓(xùn)練頭盔主要依賴進口，如今，這一裝備成功國產(chǎn)化。不難看出，具有自我革新精神、緊跟前沿技術(shù)的科技型企業(yè)，是東莞作為制造業(yè)名城的最大底氣，也是東莞響應(yīng)時代需求，提升制造能力的不二法寶。

技術(shù)攻關(guān)：金屬3D打印大有可為

盡管3D打印已可以開展大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，為諸多工業(yè)領(lǐng)域貢獻零部件，但這項技術(shù)依然有許多進步空間。

根據(jù)市場研究未來(MRFR)的報告，金屬3D打印市場預(yù)計將以29%的復(fù)合年增長率增長，到2030年，金屬3D打印制模將占全國模具15%～20%。同時，東莞模具產(chǎn)業(yè)占了全國1/5以上的市場規(guī)模，東莞制造業(yè)完善的產(chǎn)業(yè)鏈、嫻熟的生產(chǎn)工藝，都為東莞在金屬3D打印領(lǐng)域爭先進位奠定了良好基礎(chǔ)。

科恒獲批的東莞市重點領(lǐng)域研發(fā)項目“大尺寸多材料激光粉末床熔融增材制造裝備與應(yīng)用”正是針對此種市場前景而開展的技術(shù)攻關(guān)。參與本次項目的山東理工大學(xué)教授張麗娟表示，項目將實現(xiàn)鋪粉式激光增材成形工藝方式在傳統(tǒng)鑄造、鍛造、機加工的結(jié)構(gòu)件上的精細復(fù)雜結(jié)構(gòu)，達到提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的良好效果。

僅就經(jīng)濟效益而言，在項目執(zhí)行期內(nèi)累計可增加公司銷售收入6000萬元，項目結(jié)題后期將繼續(xù)擴大規(guī)模，銷售收入預(yù)計5年內(nèi)可增加2億元以上�？撮L期效益，該項目還將成為東莞模具行業(yè)競逐 3D打印前沿技術(shù)和高增長市場的“排頭兵”，帶動模具行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

【記者手記】

產(chǎn)學(xué)研合作促進企業(yè)研發(fā)駛?cè)搿翱燔嚨馈?/strong>

科恒在2008年經(jīng)濟危機中做出轉(zhuǎn)型，從此走上了以研發(fā)驅(qū)動發(fā)展之路。在科恒的研發(fā)路上，光靠企業(yè)自身力量是不夠的，關(guān)鍵時刻，引入高�？蒲袌F隊“扶上馬、送一程”就顯得尤為重要。

近年來，科恒通過與高校開展產(chǎn)學(xué)研合作，取得很多成果。比如，2022 年冬奧會雪車項目的頭盔國產(chǎn)化是和東莞理工學(xué)院合作；獲得2022年度廣東省科技進步獎二等獎的“高性能3D打印光敏樹脂的原創(chuàng)制備技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化”是和廣東工業(yè)大學(xué)聯(lián)合申報；而本次東莞市重點領(lǐng)域研發(fā)項目也集合了華南理工大學(xué)和東莞理工學(xué)院的力量，旨在提升3D打印大尺寸金屬件的質(zhì)量和精度。

值得一提的是，科恒在開展產(chǎn)學(xué)研合作的過程中，展現(xiàn)出尊重人才、重視技術(shù)的態(tài)度。在6月初開展的“雪車專用頭盔關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化科技成果鑒定會”上，科恒董事長文炳華和參與項目的20余名科研人員共同面對專家質(zhì)詢，反復(fù)論證項目的疑難問題，最終通過驗收。同時，對于企業(yè)發(fā)展有重大貢獻的科研工作者，公司愿意給職位、給股份，調(diào)動科研工作者參與產(chǎn)學(xué)研的熱情，把企業(yè)科研攻關(guān)放在心上、落到實處。

投我以桃，報之以李。在東莞這塊產(chǎn)業(yè)沃土上，從不缺乏開展產(chǎn)學(xué)研合作的意愿和基礎(chǔ)，但要將產(chǎn)學(xué)研合作轉(zhuǎn)化切實轉(zhuǎn)化為科技創(chuàng)新的生產(chǎn)力，企業(yè)需要更多思考和誠意。

【文字】南方+記者 唐卓

【設(shè)計】鄭家琪

【圖片/視頻】李家威

科恒3d打印

東莞市科恒手板模型有限公司（簡稱：科恒），是一家致力于提供增減材一體化全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)的國家高新技術(shù)企業(yè)，集新材料研發(fā)生產(chǎn)、產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)與制作以及行業(yè)應(yīng)用開發(fā)于一體。企業(yè)深耕增材制造行業(yè)20多年，基于客戶應(yīng)用場景建立了定制化產(chǎn)品中的標準化體系，改變了產(chǎn)品制造 的供應(yīng)方式，將客戶由傳統(tǒng)模式下的“研發(fā)+設(shè)計+加工+驗證”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙徽臼綐?準化服務(wù)體系”，有效縮短客戶研發(fā)周期，提高效率，通過標準設(shè)定、生產(chǎn)管理、供應(yīng)鏈管理、平臺化運營，以數(shù)字經(jīng)濟為驅(qū)動，致力于為制造業(yè)提供高品質(zhì)、低成本、 短交期的產(chǎn)品。