劉建平
鉑力特已經(jīng)成為中國(guó)工業(yè)級(jí)金屬3D打印領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。作為中國(guó)第一家全產(chǎn)業(yè)鏈3D打印股,它探索出了一種有效的高??萍汲晒D(zhuǎn)化模式。
2019年7月22日,伴隨著開(kāi)市鑼聲的響起,西安鉑力特增材技術(shù)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“鉑力特”)正式登陸科創(chuàng)板上市交易。自2011年成立起,短短8年時(shí)間內(nèi),鉑力特一躍成為了中國(guó)工業(yè)級(jí)金屬3D打印領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。鉑力特成功在科創(chuàng)板掛牌上市標(biāo)志著中國(guó)第一家全產(chǎn)業(yè)鏈3D打印股誕生,也探索出了一種有效的科技成果轉(zhuǎn)化模式。
這是一家怎樣的公司?
鉑力特成立于2011年,是中國(guó)領(lǐng)先的金屬增材制造技術(shù)全套解決方案提供商。鉑力特的業(yè)務(wù)范圍涵蓋金屬3D打印服務(wù)、設(shè)備、原材料、工藝設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、軟件定制化產(chǎn)品等,構(gòu)建起了較為完整的金屬3D打印產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,在核心業(yè)務(wù)及產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)性能方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
鉑力特的成立是西北工業(yè)大學(xué)推動(dòng)科技成果邁向產(chǎn)業(yè)化的重大舉措。作為我國(guó)最早研發(fā)3D打印技術(shù)的單位之一,西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃衛(wèi)東教授團(tuán)隊(duì)在金屬高性能增材制造技術(shù)方面有著雄厚的科研底蘊(yùn)與實(shí)力,為鉑力特的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
激光立體成形技術(shù)的研究與應(yīng)用
3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期,特別是在2010年后,一系列由3D打印技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品開(kāi)始為人們所熟知。3D打印將以往所有的機(jī)械加工都通過(guò)逐漸去除材料來(lái)成形實(shí)體產(chǎn)品的“減材制造”,變成通過(guò)逐漸添加材料的方式來(lái)形成實(shí)體產(chǎn)品的“增材制造”思路,而這一改變對(duì)人類的制造活動(dòng)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一場(chǎng)巨大的革命。
3D打印的道理聽(tīng)起來(lái)非常簡(jiǎn)單,前景也非常廣闊,但真正實(shí)現(xiàn)起來(lái),就會(huì)和其他新事物一樣面臨困難與挑戰(zhàn),而這些挑戰(zhàn)和困難在工業(yè)級(jí)上的金屬3D打印領(lǐng)域更是前所未有,比如適用于3D打印的技能還不普及,裝備研發(fā)不足,耗材有限,如何保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和隱私,以及如何找到盈利模式等,不一而足。
早在1995年,黃衛(wèi)東教授在科研中就產(chǎn)生了關(guān)于快速成形技術(shù)的一個(gè)新構(gòu)思:把快速原型制造的增材成形原理和同步送粉激光熔覆技術(shù)相結(jié)合,形成一種快速成形高性能致密金屬零件的新技術(shù),用于直接制造可以承載高強(qiáng)度力學(xué)載荷的金屬結(jié)構(gòu)件。黃衛(wèi)東教授根據(jù)自己的專業(yè)知識(shí),堅(jiān)信采用同步送粉激光熔覆技術(shù)完全可以做出力學(xué)性能非常高的金屬零件。于是,他和團(tuán)隊(duì)開(kāi)始進(jìn)行激光立體成形的技術(shù)基礎(chǔ)——多層激光熔覆的探索性研究。初步結(jié)果令人鼓舞,在金相顯微鏡下竟然難以分辨多層激光熔覆形成的金屬塊的分層結(jié)構(gòu),這說(shuō)明材料結(jié)合得非常好,確實(shí)形成了一個(gè)致密的整體。
黃衛(wèi)東的博士生、鉑力特總經(jīng)理薛蕾介紹說(shuō),金屬3D打印出的蜂窩狀金屬結(jié)構(gòu)體,因良好的力學(xué)性能,輕量化、拓?fù)鋬?yōu)化的特點(diǎn),可以廣泛應(yīng)用于對(duì)材料要求極其嚴(yán)苛的航空航天航發(fā)領(lǐng)域。這也解決了很多傳統(tǒng)方法解決不了的問(wèn)題,比如,替代傳統(tǒng)技術(shù)所生產(chǎn)的機(jī)翼、機(jī)身材料,在堅(jiān)固結(jié)實(shí)的同時(shí),能大大地減輕航空航天器材自重,設(shè)計(jì)人員就無(wú)需再為減重而不得不犧牲飛機(jī)性能、犧牲武器掛載。
先進(jìn)的技術(shù)離不開(kāi)裝備的支持,激光立體成形技術(shù)更是如此。對(duì)裝備的研制是凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室最重要的研究傳統(tǒng)之一,不管有多困難,裝備研制的核心技術(shù)一定要掌握到自己手中。經(jīng)過(guò)教授團(tuán)隊(duì)的努力與探索,2007年,團(tuán)隊(duì)研制出國(guó)內(nèi)首套商用LSF-型激光立體成形制造裝備,當(dāng)時(shí)在國(guó)際上能夠提供產(chǎn)業(yè)使用的激光立體成形裝備的代表性公司有美國(guó)的Optomec公司、POM公司,德國(guó)的Trumpf公司,國(guó)內(nèi)僅西北工業(yè)大學(xué)提供了商用裝備。
2012年大年三十的早晨,對(duì)于黃衛(wèi)東教授團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是難以忘卻的:受中國(guó)商飛委托,團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)月夜以繼日的設(shè)備調(diào)試和工藝攻關(guān),第一個(gè)近3米高的C919飛機(jī)中央翼緣條非常漂亮地成形出來(lái)。經(jīng)過(guò)后續(xù)多項(xiàng)嚴(yán)格測(cè)試,產(chǎn)品各方面性能均達(dá)標(biāo),綜合性能超過(guò)了鍛件水平,受到了中國(guó)商飛的高度認(rèn)可。該增材制造產(chǎn)品在C919的設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段發(fā)揮了重要的作用,這也標(biāo)志著該項(xiàng)技術(shù)在航空工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了巨大的突破。這一切成果都源于激光立體成形技術(shù)的創(chuàng)造與應(yīng)用,而激光立體成形技術(shù)的提出,并不是一時(shí)之間的“奇想”,而是不斷積淀式的“水到渠成”,其秘訣恰恰在于,黃衛(wèi)東教授團(tuán)隊(duì)成員都是鑄造出身,他們利用在凝固理論和材料科學(xué)方面深厚的理論功底,對(duì)各種重要合金體系激光成形過(guò)程的熔化、凝固和后續(xù)熱處理的固態(tài)相變過(guò)程都進(jìn)行了系統(tǒng)深入的科學(xué)研究,奠定了激光成形過(guò)程的材料科學(xué)基礎(chǔ)。而正是這一切,才最終促成了激光立體成形技術(shù)這一創(chuàng)新性技術(shù)的產(chǎn)生與使用。
創(chuàng)新高??萍汲晒D(zhuǎn)化模式
如果說(shuō)在過(guò)去的近20年中,黃衛(wèi)東教授更多以西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)軍人身份,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)樹(shù)立在中國(guó)金屬打印研究領(lǐng)域的權(quán)威地位;那么從2011年學(xué)校設(shè)立西安鉑力特的嘗試開(kāi)始,他就成為融合高校技術(shù)創(chuàng)新力量,創(chuàng)造了占領(lǐng)高端制造業(yè)市場(chǎng)的中國(guó)工業(yè)3D打印企業(yè)范例。
國(guó)內(nèi)整體的高??萍汲晒D(zhuǎn)化一直存在不少問(wèn)題,其中最核心的問(wèn)題是學(xué)術(shù)研究和商業(yè)運(yùn)營(yíng)如何做到相輔相成,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是高校和企業(yè)如何發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),做到合理分工。黃衛(wèi)東教授對(duì)此有著自己的見(jiàn)解,并認(rèn)為合理分工很有必要:“風(fēng)險(xiǎn)大、具備基礎(chǔ)性與前瞻性的技術(shù)由學(xué)校做,企業(yè)對(duì)技術(shù)的市場(chǎng)前景通常更為敏感,可以由學(xué)校先做前期基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)工作,再由企業(yè)論證市場(chǎng)前景后進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。”
2011年學(xué)校多方征求意見(jiàn)建議,決定以鉑力特為示范,通過(guò)建立規(guī)范的公司運(yùn)營(yíng)來(lái)推動(dòng)學(xué)??萍汲晒漠a(chǎn)業(yè)化。同年7月,由西北工業(yè)大學(xué)及成員股東共同出資的鉑力特公司正式成立,黃衛(wèi)東出任董事長(zhǎng)和首席科學(xué)家,主要負(fù)責(zé)鉑力特的公司戰(zhàn)略、長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃的制定和高端人才聚集。公司在運(yùn)行機(jī)制上突破了傳統(tǒng)校辦企業(yè)的束縛,采用現(xiàn)代企業(yè)體制運(yùn)營(yíng),學(xué)校既保有股份也引入社會(huì)投資,雖支持發(fā)展但不干預(yù)具體業(yè)務(wù)。從科研角度講,學(xué)校主要專注金屬3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)研究,而公司側(cè)重競(jìng)爭(zhēng)性、直接應(yīng)用型的技術(shù)開(kāi)發(fā)。
憑借雄厚的科研實(shí)力和良好的運(yùn)行機(jī)制,鉑力特在短短8年間突飛猛進(jìn)、日新月異,業(yè)績(jī)逐年穩(wěn)步上升,銷售收入從2012年的不足百萬(wàn)元、利潤(rùn)負(fù)數(shù),至2019年銷售近3億元,并將市場(chǎng)拓展至海外。
近年來(lái),西工大主動(dòng)適應(yīng)市場(chǎng)需求,多措并舉,加快科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,創(chuàng)新工作思路,努力探索企業(yè)發(fā)展路徑模式,不斷實(shí)踐,逐步形成了自主轉(zhuǎn)化、校企協(xié)同、轉(zhuǎn)讓許可、折算股份等四種科技成果轉(zhuǎn)化的“西工大模式”。鉑力特作為有著高?!把y(tǒng)”的科技成果轉(zhuǎn)化企業(yè),其探索科技成果轉(zhuǎn)化的具體實(shí)踐,對(duì)于陜西眾多有著高??蒲性核Y源的科創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō),有著極大的示范效應(yīng)。
背后的推力:校友校企手拉手
在鉑力特成立、發(fā)展的歷程中,一直有一位發(fā)揮著不可替代作用的人物,他就是西北工業(yè)大學(xué)77級(jí)校友、陜西華秦科技實(shí)業(yè)有限公司董事長(zhǎng)折生陽(yáng),他同時(shí)也是鉑力特公司的副董事長(zhǎng)。既當(dāng)過(guò)科研人員、又當(dāng)過(guò)科技管理干部,下海營(yíng)商20多年的折生陽(yáng)始終心系母校,正是在他的大力支持下,母校校企走出了一條高??萍汲晒D(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行的創(chuàng)業(yè)之路。
2011年折生陽(yáng)投資1520萬(wàn)元與黃衛(wèi)東教授團(tuán)隊(duì)共同成立鉑力特公司。2012年,他投資2940萬(wàn)元與西北工業(yè)大學(xué)及介萬(wàn)奇教授團(tuán)隊(duì)共同成立陜西迪泰克新材料有限公司;與材料學(xué)院周萬(wàn)城教授團(tuán)隊(duì)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)用特種功能材料技術(shù)上經(jīng)過(guò)20年的合作研發(fā),于2016年實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化,并成功立項(xiàng)國(guó)家總裝備部多項(xiàng)預(yù)研項(xiàng)目。
談到這種合作,折生陽(yáng)總說(shuō)“自己就是做好服務(wù)”。而這種“服務(wù)”,其實(shí)源于他的學(xué)生時(shí)代。折生陽(yáng)和周萬(wàn)城讀大學(xué)是同班同學(xué),經(jīng)常和同專業(yè)的黃衛(wèi)東、介萬(wàn)奇一起學(xué)習(xí)?!白x書(shū)那時(shí),周萬(wàn)城是班里成績(jī)最好的,理解力和記憶力特別好。介萬(wàn)奇總有很多新奇的點(diǎn)子;黃衛(wèi)東多才多藝,會(huì)吹笛子,總在大家學(xué)習(xí)間隙幫大家緩解疲勞”。談到老同學(xué),折生陽(yáng)如數(shù)家珍?!岸?,就是給大家做服務(wù)的”,折生陽(yáng)謙虛地說(shuō)。實(shí)際上,當(dāng)年折生陽(yáng)是他們班的班長(zhǎng),是為大家服務(wù)的好班長(zhǎng)。
截至2018年,折生陽(yáng)和他創(chuàng)辦的陜西華秦科技實(shí)業(yè)有限公司已累計(jì)為西工大投資1.65億元進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化。他和母校一起用科技強(qiáng)國(guó)的理想,走出了一條心有大我、風(fēng)光無(wú)限的創(chuàng)業(yè)路。
迎接“自由設(shè)計(jì)時(shí)代”
目前,鉑力特已經(jīng)成為中國(guó)金屬3D打印行業(yè)的翹楚,并走出國(guó)門(mén),成功開(kāi)拓了海外市場(chǎng)。2014年3月,歐洲空中客車公司與西工大和鉑力特簽署合作協(xié)議,共同開(kāi)發(fā)激光立體成形技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用。2018年,鉑力特通過(guò)了空客公司IPCA認(rèn)證,啟動(dòng)了空客A330增材制造項(xiàng)目,成為空客亞洲區(qū)的金屬增材制造合格供應(yīng)商。同年8月,空客又與西工大和鉑力特分別簽署聯(lián)合科研合作協(xié)議,三方進(jìn)入聯(lián)合研發(fā)時(shí)代。
科創(chuàng)板上市后,鉑力特繼續(xù)深化對(duì)3D打印深層次基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題的探索研究,引領(lǐng)科技創(chuàng)新,培育創(chuàng)新人才,推動(dòng)覆蓋完整產(chǎn)業(yè)鏈的高性能增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,加快推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化,加快推進(jìn)與全球工業(yè)界的深度合作,讓世界共享西工大3D打印技術(shù)的卓越成果。
憶往昔,看今朝。鉑力特今后將承擔(dān)起更多強(qiáng)大中國(guó)制造業(yè)的重任,也承擔(dān)起了推動(dòng)人類制造文明進(jìn)步的使命。正如黃衛(wèi)東教授和鉑力特總經(jīng)理薛蕾所說(shuō),革命性的金屬3D打印技術(shù)將讓設(shè)計(jì)更自由,讓制造更簡(jiǎn)單,將彌補(bǔ)傳統(tǒng)金屬加工業(yè)的短板和不足,助力中國(guó)工業(yè)制造完成從“機(jī)械加工”到“智能制造”的轉(zhuǎn)變。金屬3D打印正在創(chuàng)造一個(gè)宏大的新世界。今天,這個(gè)宏大的新世界僅僅才展現(xiàn)出一抹晨曦。在黃衛(wèi)東教授看來(lái),熱加工的發(fā)明使人類從“石器時(shí)代”進(jìn)入“金屬器時(shí)代”,冷加工的發(fā)明使人類進(jìn)入“復(fù)雜機(jī)器時(shí)代”,而增材制造的發(fā)明,則將推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)入“自由設(shè)計(jì)時(shí)代”,必將促成人類制造能力的又一次大飛躍。
(本文部分資料來(lái)自:西工大新聞網(wǎng)、人民日?qǐng)?bào)、科技日?qǐng)?bào)、中國(guó)青年報(bào)、3D打印世界等。)