松浦機(jī)械LUMEX Avance-25：支撐“世界產(chǎn)品制造”的金屬3D打印機(jī)廠商

誕生于日本的工業(yè)用金屬3D打印機(jī)“金屬光造型復(fù)合加工機(jī)”，在制造業(yè)領(lǐng)域深受矚目。因?yàn)檠邪l(fā)了在批量生產(chǎn)中必不可少的“模具”的制作過程中，將“造型”和“銑削”這兩道工序放在同一臺(tái)機(jī)器內(nèi)完成的裝置，使工期和成本都能大幅縮減。而主導(dǎo)這一切的，就是當(dāng)?shù)氐臋C(jī)床生產(chǎn)骨干廠商——松浦機(jī)械制作所。

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“造型”和“銑削”同時(shí)進(jìn)行的劃時(shí)代產(chǎn)品
松浦機(jī)械制作所2002年11月研發(fā)的金屬光造型復(fù)合加工機(jī)，現(xiàn)已發(fā)展到了第四代，被命名為“LUMEX Avance-25”。該設(shè)備用激光將鋪在加工臺(tái)上的金屬粉末燒結(jié)，層層累積形成立體物件造型，同時(shí)還可對(duì)其表面進(jìn)行高速研磨銑削作業(yè)。

保存在開發(fā)室里的LUMEX原型機(jī)（福井縣工業(yè)技術(shù)中心，左為主任研究員后藤基浩）

由此，模具制造精度得以大幅提高。使用LUMEX，可以在模具內(nèi)部自由設(shè)置冷卻水管，因此倒入模具的樹脂的冷卻效果也大幅提升，提高了零件的生產(chǎn)效率。據(jù)說產(chǎn)品強(qiáng)度也不錯(cuò)，甚至可能作為最終成品。這是世界上第一臺(tái)可以同時(shí)“復(fù)合”進(jìn)行“造型”和“銑削”兩項(xiàng)操作的機(jī)械設(shè)備。
這樣一來，此前大概需要花費(fèi)兩周到將近一個(gè)月時(shí)間的設(shè)計(jì)和加工過程，時(shí)間就能夠縮短到原來的三分之一，成本最大也能削減一半。如果采取全自動(dòng)無人操作運(yùn)行的話，還能壓縮人員費(fèi)用。對(duì)于絞盡腦汁削減成本的廠商來說，它是名副其實(shí)的“救世主”。

趁著流行熱潮，名稱也改為“金屬3D打印機(jī)”
在松浦機(jī)械制作所研發(fā)LUMEX的原型機(jī)（試驗(yàn)樣機(jī)）之時(shí)，“3D打印機(jī)”這個(gè)詞還不常用。之所以取名“金屬光造型復(fù)合加工機(jī)”這一拗口名稱，也是這個(gè)原因。產(chǎn)品也并不是馬上就能普及開來的。當(dāng)時(shí)，人們對(duì)于積層造型技術(shù)的認(rèn)知度還很低，產(chǎn)品也很貴，每臺(tái)售價(jià)大約為7000萬日元。

第三代社長松浦勝俊

市場(chǎng)風(fēng)向轉(zhuǎn)變是從2013年左右開始的。因?yàn)樵诩译娏控湹昀?，已?jīng)開始銷售不到10萬日元就能買到的個(gè)人用3D打印機(jī)。由于使用樹脂等材料來堆積造型，乍看就像是在空無一物的空間里，突然憑空做出了立體物品。3D打印機(jī)被媒體熱捧為“魔法箱”，形成了流行熱潮。

全社會(huì)對(duì)于能夠制作立體物品的技術(shù)本身的理解和認(rèn)識(shí)也在逐漸加深擴(kuò)展，這股熱潮也從個(gè)人層面擴(kuò)大到產(chǎn)業(yè)界整體。國家通過補(bǔ)貼制度促進(jìn)對(duì)3D打印機(jī)等尖端設(shè)備的投資，這也加速了3D打印機(jī)的普及。

即便如此，松浦機(jī)械制作所還是堅(jiān)持“金屬光造型復(fù)合加工機(jī)”這個(gè)名稱。但到2014年改變了方針。松浦勝俊社長苦笑著說，“不管我們?cè)趺凑f這是‘金屬光造型復(fù)合加工機(jī)’，這是‘積層造型裝置’，人們總是反駁說‘這不就是3D打印機(jī)嘛’。既然抵抗無用，那我們只好隨波逐流了”?，F(xiàn)在已經(jīng)稱其為“復(fù)合型金屬3D打印機(jī)”了。

面對(duì)“高速加工無法保證精度”的問題
旋床、銑床、加工中心（MC，即帶有自動(dòng)更換工具功能的數(shù)控機(jī)床），接下來就是LUMEX?，F(xiàn)在，雖然加工中心占松浦機(jī)械制作所銷售額的95%，但松浦社長對(duì)LUMEX期待甚高，他說：“最近交易量在增加，感覺它的時(shí)代終于來臨了。希望到2020年為止能實(shí)現(xiàn)30億日元左右的銷售額?！?br />
任何事物都不會(huì)無中生有。LUMEX，也是在探索提高加工中心的生產(chǎn)效率過程之中誕生的。松浦機(jī)械制作所在追求高速度高精度的銑削加工技術(shù)過程中，碰到了一個(gè)難題。那就是，“如果要追求高速度，銑削工具就容易磨損，反而無法達(dá)成高精度”。

如何解決工具的摩損問題呢？松浦機(jī)械制作所的辦法是，“使用高速激光的話，就能夠在不接觸工具本身情況下來切削制造物品。既無磨損，也不會(huì)退化。我們一直在考慮，能否將激光應(yīng)用于金屬加工（銑削加工）”（松浦社長語）。就在這一時(shí)期，機(jī)電制造巨頭松下電工（現(xiàn)松下電器公司）前來邀請(qǐng)共同開發(fā)激光和銑削加工技術(shù)。

以松下電工的基本技術(shù)為基礎(chǔ)，研發(fā)機(jī)械裝置
對(duì)于松下電工來說，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期是關(guān)系到企業(yè)生死存亡的重大課題。松下電工從20世紀(jì)90年代初就開始研究開發(fā)激光造型的技術(shù)。經(jīng)歷無數(shù)失敗之后，終于開發(fā)出了用一臺(tái)機(jī)器實(shí)現(xiàn)從激光燒結(jié)到制成產(chǎn)品的基本技術(shù)，并開始試制公司內(nèi)部使用的機(jī)械，但結(jié)果始終不盡人意。于是，松下電工選擇了松浦機(jī)械制作所作為機(jī)械裝置的開發(fā)合作伙伴，因?yàn)樗上码姽ぷ陨碜鳛橛脩?，十分認(rèn)可松浦機(jī)械制作所生產(chǎn)的加工中心產(chǎn)品的優(yōu)良。

福井縣工業(yè)技術(shù)中心所長勝木一雄說：“LUMEX就是誕生在這里?！?/div>
福井縣工業(yè)技術(shù)中心當(dāng)時(shí)也在考慮，把激光技術(shù)引入到本地的纖維、眼鏡架、機(jī)械制造等地方產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)加工方法上的創(chuàng)新，因此參加了文部科學(xué)省主導(dǎo)的“地域結(jié)集型共同事業(yè)”項(xiàng)目。金屬光造型復(fù)合加工機(jī)的開發(fā)，也是在這一框架下進(jìn)行的，由包括福井大學(xué)等在內(nèi)的產(chǎn)官學(xué)一體于2000年12月發(fā)起該項(xiàng)目。

福井縣工業(yè)技術(shù)中心所長勝木一雄，本身也是項(xiàng)目成員之一。他回顧當(dāng)時(shí)的情況說，“縣里希望探索激光的應(yīng)用，很偶然地和松下與松浦兩家開展的合作在時(shí)間上重合一致。于是便委托松浦正則社長（現(xiàn)為會(huì)長）統(tǒng)籌這一事業(yè)項(xiàng)目。在激光的工業(yè)化應(yīng)用不斷發(fā)展的那個(gè)時(shí)期，那樣一些成員集結(jié)在福井縣進(jìn)行激光應(yīng)用的開發(fā)，看上去似乎是偶然的事情，但事實(shí)上卻有其必然性?！?br />
松下電器將其應(yīng)用于家電生產(chǎn)
LUMEX的實(shí)際應(yīng)用，首先始于共同開發(fā)的合作伙伴松下電器。要想批量生產(chǎn)高質(zhì)量的家電產(chǎn)品，首先要制作具有高精度和高強(qiáng)度的模具，然后通過往模具灌注金屬或樹脂來大批量生產(chǎn)零件和零部件材料。

制作模具，需要擁有熟練的技能。有些模具需要兩個(gè)月才能做好，有些模具制作一個(gè)就要花費(fèi)數(shù)千萬日元。模具制作是不容失敗的產(chǎn)品制造基本技術(shù)。每次開發(fā)新產(chǎn)品，都需要制作新模具，因此模具制作費(fèi)用也在不斷上漲。

如果引進(jìn)使用LUMEX，那么將比以往做法大幅降低成本，有助于提高產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭力和國際競(jìng)爭力。松下電器采取的方針是，首先從插座和換氣扇的風(fēng)扇入手，逐漸擴(kuò)大到吹風(fēng)機(jī)、剃須刀等。

LUMEX能夠高品質(zhì)地制作自由度高的造型。不僅可以制作模具，也適合用來制造金屬零件本身。并不僅僅止步于制造“實(shí)驗(yàn)樣品”，一些企業(yè)也開始用它實(shí)際制造汽車、智能手機(jī)的零件。用來制造小型機(jī)器人的定制零件也值得期待。將其應(yīng)用于醫(yī)療方面制作人工骨骼或人工牙根等也已經(jīng)開始?？梢灶A(yù)見，將來還會(huì)有用于制造飛機(jī)零件或航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件、火箭零件的需求。

使用鈦為材料定制的人工骨骼（左）和人工牙根（松浦機(jī)械制作所提供）

三菱重工業(yè)公司正在研討，使用金屬3D打印機(jī)作為計(jì)劃于2020年進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn)的“新型主力火箭”零件的制造裝置。美國通用公司（GE）等世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)巨頭也有意將金屬3D打印機(jī)引入發(fā)動(dòng)機(jī)零件的制造中去。

與三菱商事聯(lián)手進(jìn)軍美國市場(chǎng)
現(xiàn)在，出口已占松浦機(jī)械制作所銷售額的70%。其在德國、英國、加拿大、美國、臺(tái)灣等地都設(shè)有銷售基地，并在31個(gè)國家和地區(qū)構(gòu)建了代理商網(wǎng)絡(luò)。松浦機(jī)械制作所目前在世界加工機(jī)械廠商銷售額排行榜上排第68位。（根據(jù)美國Gardner Publications公司發(fā)布的調(diào)查結(jié)果，2014年7月10日數(shù)據(jù)）

當(dāng)然，起初松浦機(jī)械制作所并非全球性跨國企業(yè)。走到今天這一步，也曾歷盡坎坷。20世紀(jì)70年代連續(xù)遭遇“美元危機(jī)”（1971年）和“石油危機(jī)”（1974年），經(jīng)營狀況陷入谷底。

使松浦機(jī)械制作所重新站起來的，是背水一戰(zhàn)開發(fā)的立式加工中心（主軸為垂直方向）。當(dāng)時(shí)世界上的加工中心幾乎都是臥式的，還沒人采用立式，每臺(tái)售價(jià)也要4000萬至5000萬日元。這個(gè)價(jià)格對(duì)于中小企業(yè)來說難以承受。與松浦機(jī)械制作所有交往的CBS索尼唱片公司社長大賀典雄（后來成為索尼公司社長）建議，“去做那些有特點(diǎn)的、別人做不了的、在美國也能暢銷的東西”，他的話起到了作用。1974年3月，在日本誕生了世界上第一臺(tái)立式加工中心，定價(jià)才1600萬日元，立即受到中小企業(yè)的歡迎。

而且，幸運(yùn)女神開始垂青這種加工中心。美國的專業(yè)機(jī)床貿(mào)易公司Method Machine Tool公司時(shí)任社長Clement·L·McIver，在名古屋的展會(huì)上第一次看到剛研發(fā)出來的這種機(jī)器，馬上就下了訂單，“我要那種立式加工中心。目前想買十臺(tái)”。在那個(gè)時(shí)代，只要每個(gè)月能賣出5臺(tái)，差不多就能養(yǎng)活全社員工了。最終雙方簽訂了一年購買14臺(tái)立式加工中心的合同。這是改變松浦機(jī)械制作所歷史的瞬間。

而關(guān)于LUMEX，松浦機(jī)械制作所與三菱商事締結(jié)了獨(dú)家銷售合同，從2014年1月開始，進(jìn)軍北美市場(chǎng)。主要通過三菱商事在美國當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)法人MC Machinery Systems(MMS),在美國市場(chǎng)以模具產(chǎn)業(yè)界為對(duì)象開始進(jìn)行銷售。LUMEX和加工中心不一樣，需要專業(yè)的銷售知識(shí)和專用的應(yīng)用程序?；谶@一判斷，松浦機(jī)械制作所與在北美模具產(chǎn)業(yè)界掌握有強(qiáng)大客戶基礎(chǔ)的MMS進(jìn)行合作，展開了銷售攻勢(shì)。

以產(chǎn)品系列化來對(duì)抗競(jìng)爭對(duì)手的出現(xiàn)
松浦機(jī)械制作所正在計(jì)劃建設(shè)總部工廠，選址在位于日本列島反弓形狀中央位置的福井市。就是在這塊土地上，首任社長松浦敏男依靠在東京當(dāng)學(xué)徒學(xué)到的技術(shù)，1935年8月回到故鄉(xiāng)創(chuàng)辦了承包制造旋床零件的工廠。那時(shí)他21歲。

坐落在一片田地當(dāng)中的松浦機(jī)械制作所總部工廠

“創(chuàng)始人是一位職業(yè)超人。他能一下就直感出機(jī)器好壞來，‘這個(gè)長得不錯(cuò)，是美女，應(yīng)該好賣’。而前任社長（松浦正則）第六感也非常強(qiáng)，屬于‘就這么做’立即付諸行動(dòng)的類型。第一任社長構(gòu)筑了產(chǎn)品制造的基礎(chǔ)，前任社長則把它變成生意往世界去推銷。我的工作，就是把他們打下的基礎(chǔ)發(fā)展壯大”，第三任社長松浦勝俊說道。

排名世界第30位的sodick公司（橫濱市）發(fā)布消息稱，將從今年10月開始銷售金屬3D打印機(jī)新產(chǎn)品。終于出現(xiàn)了競(jìng)爭對(duì)手。對(duì)此，松浦社長表示歡迎，“用戶的選擇增多了，推廣金屬積層造型復(fù)合加工技術(shù)的伙伴增加了”。雖然現(xiàn)在LUMEX只有單一機(jī)型，但“更大尺寸產(chǎn)品的制造需求也是有的。今后將形成系列產(chǎn)品”，表明了以此進(jìn)行對(duì)抗的方針。

松浦機(jī)械制作所還參與籌劃了從2014年度啟動(dòng)的世界最高水平的下一代工業(yè)用3D打印機(jī)技術(shù)開發(fā)的國家工程。目標(biāo)是比歐美的產(chǎn)品精度高5倍，造型速度快10倍。松浦勝俊社長“雖然身處福井的偏僻鄉(xiāng)下，但一年有近三分之一時(shí)間是去海外推銷產(chǎn)品”，他的商業(yè)奔波之路今后也還將繼續(xù)。

現(xiàn)在這款LUMEX Avance-25機(jī)器可以轉(zhuǎn)讓，原價(jià)500多萬，現(xiàn)價(jià)258萬人民幣，全新的。有需要可聯(lián)系南極熊客服QQ/微信：3125836244。