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,。

“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(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)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”。現(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。現(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(zhǎng)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,。”

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(zhǎng)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簦�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(zhǎng)勝木一雄說：“LUMEX就是誕生在這里,。”

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(zhǎng)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(zhǎng)（現(xiàn)為會(huì)長(zhǎng)）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�,！�

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(zhēng)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)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,。可以預(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(guó)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(guó)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(guó)、英國(guó),、加拿大,、美國(guó)、臺(tái)灣等地都設(shè)有銷售基地,，并在31個(gè)國(guó)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(guó)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(guó)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(yíng)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(zhǎng)大賀典雄（后來成為索尼公司社長(zhǎng)）建議,，“去做那些有特點(diǎn)的、別人做不了的,、在美國(guó)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(guó)的專業(yè)機(jī)床貿(mào)易公司Method Machine Tool公司時(shí)任社長(zhǎng)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(gòu)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(guó)當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)法人MC Machinery Systems(MMS),在美國(guó)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,�,；�于這一判斷，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(zhēng)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(zhǎng)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(zhǎng)得不錯(cuò)，是美女,，應(yīng)該好賣’,。而前任社長(zhǎng)（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(zhǎng)構(gòu)筑了產(chǎn)品制造的基礎(chǔ),，前任社長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhēng)對(duì)手,。對(duì)此，松浦社長(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)“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。