模具是“工业之母”,是产业链上的重要一环。当前,随着工业化进程的不断加快,信息化、数字化、工业机器人技术等开始深度融入模具制造业,传统模具制造业迎来了蜕变的新机遇。其中,金属3D打印技术已在鞋模领域逐步推广。在智能制造奔涌发展的时代里,模具产业如何紧跟潮流,借力智能制造推动产业“加速跑”?本期民企会客厅邀请业界代表与您共同探讨。
聚焦技术驱动 提升效率和环保能力
主持人:目前,鞋模产业面临哪些挑战和机遇?金属3D打印鞋模具被认为是行业发展趋势,您怎么看?
朱姚胜:泉州鞋模市场预估价值大约为70亿元,全球鞋模市场约为700亿元,鞋模具带动的是千亿级鞋底和万亿级的制鞋产业。2016年我们创办了一家传统模具厂,但是由于没有核心竞争力,价格也没有优势,三年后这家公司就倒闭了。模具技术人员稀缺,这类人才的培养过程也相当漫长。从事这个行当,三年才能完成基础性工作,五年才能真正为公司创造价值。传统工艺需要用到强酸,许多年轻人不愿意学习。2018年,我们发现了金属3D打印技术。此前,金属3D打印技术多用于航天航空、医疗领域。我们与中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心合作,着手工业仿真等金属3D打印的技术论证。从小批量开始探索,经过技术攻关,成功实现金属3D打印技术在鞋模行业中的应用,2019年我们成立了现在的公司,2021年正式启用金属3D打印鞋模技术。
黄伟群:我们认为金属3D打印鞋模具是行业发展的趋势,它具有多个优势。首先是制造效率高。传统鞋底模具制造需经木模制造、硅胶翻模、石膏烧结、腐蚀咬花、铸造金属模等复杂工序,人工成本高,生产周期短则15天,长则25天。3D打印鞋模前后周期仅需五、六天。其次是绿色环保。传统鞋模花纹要用到硫酸腐蚀,不环保。金属3D打印鞋模具则实现了花纹直接打印成型,不仅没有污染之虞,而且能做出更加复杂、精细的花纹。它被称为增材制造,将材料做成粉底材料,然后一层层叠加上去,可以精确控制材料用量,原材料及成品也可以循环利用。从工业设计跨界到3D打印领域,我非常看好这一行业前景,致力于打造金属3D打印鞋模生态链。
苏永定:我们关注金属打印鞋模设备已经三年了,传统鞋模产业面临环保压力大、制造周期长、技术人员越来越少等挑战,金属打印鞋模是未来的行业趋势。我们必须抓住这个风口。今年4月,集团旗下的晋江市凯嘉机器制造有限公司与深圳众智信赢科技有限公司联合成立泉州众智凯嘉激光科技有限公司,聚焦研发制造金属3D打印鞋模设备。
借力资本扩产能 技术在迭代中升级
主持人:目前,金属3D打印鞋模具市场前景如何?为推动企业发展,您主要致力于哪些方面的创新突破?
朱姚胜:这些年,客户对金属3D打印鞋模具的认可度越来越高,但是我们的生产承接能力有限且缺少资金。前些年,我们一边稳固技术,一边寻找产业性投资和天使投资。今年3月,A轮融资刚刚完成。目前,我们正在进行A+轮融资。在资金加持下,我们的设备数量逐步扩大,如今已拥有52台打印机,预计今年年底之前打印机能够达到100台。在技术创新上,首先是鞋模轻量化,3D打印的金属鞋模在保障使用寿命的同时,金属耗材减少20%、打印时间减少30%。如今,金属3D打印鞋模产品已迭代了四次,到第四代鞋模已经可以做到鞋底镂空成型。在打印前端,将二维图纸生成三维图纸是最难的,过去依靠大量人工完成,我们必须推进工业设计自动化。2023年年底,我们与福州大学成立智慧三维联合研发中心。目前,第一阶段项目已经结题,联合开发的工业设计软件已投入使用。通过软件一张平面图即可自动生成立体的三维模型。如需修改设计细节,点一点鼠标即可完成。通过前端软件的智能化,时间成本可降低30%,进一步推动降本增效。
黄伟群:对于下游客户而言,模具的性能、质量、效率和成本是他们关心的问题。相较于传统鞋模制造工艺,目前金属3D打印鞋模成本仍会高出约30%,但是效率和性能要远高于传统模具。随着技术革新,金属3D打印鞋模成本也会逐步降低。如今,客户对金属3D打印鞋模的认可度持续提升。在技术创新上,原材料的创新应用是研发方向之一。同时,要建立行业技术标准,包括金属粉末标准、鞋模设备标准、金属模具标准等,才能推动行业有序健康发展。数字化也是创新的方向,应用设计软件生成产品3D建模,再转化为数字化文件,通过机器传输,就可以实现随时随地打印成品。金属3D打印鞋模将逐步取代传统鞋模制造,但这需要科技、资本和政府的共同推动。
苏永定:金属3D打印是以数字模型为基础,通过逐层堆叠粉末状金属或塑料等可黏合材料和激光熔融来制造实体产品。对于金属打印鞋模设备而言,激光器是核心部件之一。深圳众智信赢科技有限公司核心竞争力就在于激光技术,我们以该企业的技术为依托布局金属3D打印设备。目前,我们研发制造的金属3D打印设备具有2个激光头,接下来我们计划推出具有8个激光头的设备。相较于进口设备,我们自主研发制造的设备价格已大幅下降,这也将让更多的企业能够买得起设备。打印的金属原材料为不锈钢粉末,以铝合金粉末为打印原材料的设备也已研发成功。
加快增资扩产步伐 走内外双循环之路
主持人:目前,企业在金属3D打印板块有哪些布局?接下来又有哪些增资扩产的计划?
朱姚胜:2020年,我们的产值为200多万元,到2024年,企业产值达到6500多万元,今年年产值有望突破一个亿。由于投资公司的加入,除了台商投资区外,我们在晋江市也设立了一个点,已投入18台设备,今年4月正式投入生产,计划今年年底前设备达到50台。我们实行国内、国际双循环路线,目标是全球接单、泉州打印。去年年底,公司在越南投建了首个海外开发中心,用于样品开发、订单接收和售后服务,预计今年7月投产。晋江这个生产基地主要承接越南的订单,根据规划,未来三年这个基地设备预计可达200台。目前,李宁、特步、361°、鸿星尔克、彪马、迪卡侬、昂跑等体育品牌已成为我们的客户。我们仍需保持创新和领先的想法,借助科技力量、技术革新,打开新的蓝海。
黄伟群:无论是技术还是行业发展,我们都将积极参与其中。如今,客户对金属3D打印鞋模的认可度逐步提升,产能需求随之上升。目前,我们有29台设备,计划今年年底增加至100台。接下来,我们将推动自动化设备流水线向全自动化靠拢;提升单机产能,实现降本增效。同时,推动鞋模模芯、模架标准化,为进一步实现机器换工奠定基础。
苏永定:今年4月,在第二十六届中国(晋江)国际鞋业暨第九届国际体育产业博览会上,我们展出了GT460金属打印设备,引起了业内的关注。我们的金属3D打印设备已销售了6台,客户来自晋江和莆田。目前,晋江鞋模厂数量超过500家,整个泉州有上千家,一年模具产值达到上百亿元。未来,材料成本会持续下降,金属3D打印肯定是个趋势,金属3D打印设备还未到达爆发点,我们需要提前投入。
记者手记
当“工业之母”遇上金属3D打印之光
生活中许许多多产品都须经由模具而来,产品品质高低,也常常依赖于模具的精细度。尽管被称为“工业之母”,模具产业更多时候隐身于大众的视线之外。但不可否认的是,加快推动模具产业发展,夯实模具产业基础配套能力,是促进产业链强链、补链、延链,支撑制造业高质量发展的重要路径。
在恒温恒湿的车间内,一台台封闭式金属3D打印设备整齐列队,透过玻璃窗可见鞋模正在逐渐成型,显示屏上打印数据跳动变化,车间内几名工人正在设备间来回巡视……这是记者在金属3D打印鞋模车间见到的情形,与过去铸铁车间锈迹斑斑的场景形成了鲜明的对比。
记者在走访中发现,如今,金属3D打印技术已在鞋模领域快速渗透。业内人士认为,体育产业是泉州千亿制造业产业集群之一,金属3D打印鞋模市场空间广阔,还将带动相关设备、零部件、金属材料等产业链上游领域发展。作为增材制造,金属3D打印技术通过逐层堆叠材料,不仅省去了强酸腐蚀环节,更实现了复杂花纹的精准制造,显著降低了材料浪费,为高耗能模具产业注入了绿色基因。
随着年轻人对洁净工作环境需求的提升,这一新制造正成为改变人们对该行业“脏累差”刻板印象的方式,为行业人才断层问题提供了新的解题思路。“爆发点尚未到来,需要提前投入。”揭开技术突破的序章,产业链各环节协同进化迎来机遇。跟随更轻、更快、更智能的金属3D打印技术之光,制鞋产业链升级节奏将更加蹄疾步稳。(文珍)