在南京英尼格玛工业自动化技术有限公司（以下简称“英尼格玛公司”）生产车间内，十余台高大的机器矗立其间，机械手正对铝铜材料进行操作，金属丝经由电弧熔化，从机械臂末端的焊枪涌出。机械臂挥舞间，一个3D打印的模型“拔节生长”。
“我们始终把自主研发放在首位，从新能源汽车电池托盘实现智能制造到3D打印技术不断创新突破，公司稳步迈向高质量发展阶段。”英尼格玛公司董事樊小超告诉记者，通过不断提升自主创新能力，持续加大创新投入，公司多项装备产品在行业处于领先地位。
先进技术拓市场
2011年初夏，南京空港经济开发区的一个产业园里，樊小超与团队成员共同揭开了盖在南京英尼格玛工业自动化技术有限公司牌匾上的红纱。
“当时，我们在行业内毫无名气，但大家有干事创业的信心和决心，相信凭着过硬的技术，一定能闯出一片天地。”樊小超说，公司成立后，确定了两个发展方向，一是以焊接技术为基础拓展业务，二是着手研发3D打印相关技术和产品。
公司初创阶段，缺乏资金，困难重重。“经过讨论和分析，我们立足于自身拥有焊接技术的优势，主动承接自动化焊接工作站等相关项目，以支撑企业生存和发展。”樊小超说，即便在最艰难的时候，公司依然保持高比例研发投入，十几年来一直如此。
机会总是垂青有准备的企业。随着新能源汽车行业逐步发展，对新能源汽车动力电池起承载和保护作用的电池托盘迎来广阔的市场空间。电池托盘是电动汽车定制化程度较高的零部件，要求耐蚀性好、承载能力强、密封性佳且轻量化，铝合金材料是最佳选择。许多企业受铝合金复杂曲面焊接工艺难点困扰，无法实现大规模生产。英尼格玛公司经过多年技术积累和经验储备，突破了新型电池托盘制造的焊接难点，并凭借成套生产装备制造能力迅速打开市场。
“公司自主研发的全自动化新能源汽车电池托盘生产线，实现无人化操作、柔性化生产，一条生产线可以同时生产3款不同的电池托盘。同时，公司还同步开发了智能控制软件，实现新能源汽车核心部件的智能制造、自主可控。”樊小超说，随着新能源汽车生产规模不断扩大，公司接到的订单络绎不绝。
前瞻布局新赛道
在英尼格玛公司车间，3台3D打印机器人围绕着一个直径4米的圆形螺旋装置在作业，金属丝材变身为巨大的水轮机转。
“经过40多天3D打印作业，我们完成约2.7吨金属增材，打印出这台水轮机转。”英尼格玛公司工艺部经理董巍告诉记者，这台水轮机转将应用于150兆瓦级大型冲击式水轮机，是冲击式水轮机核心部件的重大突破。
在激烈的市场竞争中，惟创新者胜。“我们一直致力于3D打印技术积累，不鸣则已，一鸣惊人。”樊小超说，3D打印技术是引领工业革命的关键技术之一。公司从成立之初就瞄准这个赛道默默耕耘10多年，在核心技术、生产工艺、多场景应用等方面都形成了自主创新成果。
“电弧增材制造技术是一种先进的数字化制造技术，以焊接电弧为热源，根据零件的实体模型规划增材路径，通过送丝系统和焊枪，按规划好的路径自下而上打印成型，成为大尺寸、高效率、低成本3D打印技术发展最快的方向。”樊小超介绍，从研发第一套3D打印设备到投入自动化软件开发，再到研发生产嵌入式软硬件结合的电弧增材制造设备，公司通过持续加大创新投入，走出了一条“多快好省”的电弧增材装备制造之路。
创新路上，没有一帆风顺，只有风雨兼程。“3D打印过程中常会遇到增材和减材同时出现的情况，形状和性能实现兼顾和精准控制成为解决问题的关键。”董巍说，研发团队大胆设想，决定研发增减材一体机，实现增材和减材的融合制造。
增与减完全是两个方向，试验远比想象中难度高。尤其在生产体积巨大的工件时，增减转换的精准度很难把控，必须毫厘不差。
试验、总结，再试验、再总结，经过近1年时间研发，研发团队开发出一种“零点快换”的新装置。“我们研制了3D相机和激光自动导航牵引技术，并依托大数据采集确保增减材转换时的精准度，解决了3D打印过程中的最大难点。”董巍说，为了获得一手数据，研发团队经常在7天内持续不间断打印，最终把设备误差控制在0.2毫米以内。
依托出色的研发和生产能力，英尼格玛公司在金属3D打印方面率先实现产业化，为航空、航天等现代化高端装备中大型复杂金属构件制造技术，提供了一条绿色、高效、柔性、低成本的技术路径。
“我们的电弧增材制造可以做到多种金属同时打印，速度可达到每小时公斤级，产品质量比铸造件大幅提高，并且节约了大量原材料成本。”樊小超说。
去年，英尼格玛公司生产的电弧增材产品销售量实现爆发式增长，超过了前10年总和，预计今年营业收入将实现50%至100%的增长。
解决痛点筑优势
6月15日，在第六届中国（西安）国际3D打印大会上，英尼格玛公司展示了一款为客户定制的3D打印车架，引起许多业内人士的关注。
“未来将是汽车轻量化的时代，新材料与定制车身结构结合会成为热点。比如，拓扑优化车身结构，可以降低车身重量，减少人力装配成本，缩短制造周期，但由于形状复杂，传统工艺手段难以制造。电弧增材更容易实现复杂轻量化结构、多零件复合一体化制造等，可以很好地解决这些痛点。”董巍说，通过持续研发创新，不断优化仿真模拟，公司采用电弧增材制造的拓扑优化无人车车架整体重量下降约40%，综合性能提升约30%。
对3D打印而言，除了设备生产，三维模型设计服务同样重要。“之前我们没有自主研发的3D打印设计软件，经常受制于人。于是，我们下定决心要争口气，自己搞软件开发。”樊小超说，公司专门抽调30多名研发人员组建软件开发团队，并成立了软件公司，集中进行研发攻关。通过近1年时间自主研发，最终解决了设计应用软件技术难题。
“自成立以来，软件公司的所有盈利都投入新的研发中。今后，我们还将继续‘滚雪球’，持续加大科技创新投入。”樊小超说。
目前，英尼格玛公司打印出的工件在航空航天、模具制造等领域得到广泛应用。“我们从电弧增材设备制造商已经逐渐发展成为行业领先的整套增材制造解决方案提供商。”樊小超说，当前，技术发展日新月异，公司将凭借电弧增材的即时生产能力，建立“今天设计、明天投产”的新型制造模式，推动3D打印迈上新台阶。 （经济日报记者 蒋 波）
