01 参赛嘉宾



02 企业&项目简介  



  企业简介:


西安空天机电智能制造有限公司以西安空天能源动力智能制造研究院有限公司智能制造与表面工程事业部为基础,于2020年4月注册成立,是一家专业从事航空发动机与燃气轮机(简称“两机”)、飞机、电气设备等部附件和表面涂层智能制造、再制造的高科技企业。西空智造以“使装备制造保障更高效”为愿景,以“成为(动力)装备智能增材制造与表面改性行业引领者”为目标,发展理念为“需求牵引、自主创新、合作共赢”,突出设计制造材料一体化特色,促进“两机”关键部附件智能增材制造和飞机快速修复保障技术产品产业链、创新链建设。


  项目简介:


激光增材过程监控是一款针对粉末床熔融工艺的过程质量监控产品,包含激光功率、粉末床、熔池等多个模块。分别从热源输入、铺粉质量、冶金过程稳定性全方位立体去监测和评价工艺过程状态及成型件质量。激光增材过程监控包含数据采集,数据分析,闭环控制三部分,涉及无损检测、图像处理、信号处理、机器学习等多个领域关键技术,为用户提供数据驱动型增材制造生产解决方案,将成型过程数字化、标准化和智能化,解决增材制造过程中智联管控、质量追溯、闭环控制、降本增效、工艺快速研发等技术难题和应用需求。


03 路演回顾



本项目是激光增材监控系统,我是西安空天机电智能制造有限公司的成星。本次录演包含5个部分。目前具有代表性的两种典型的激光金属增材工艺已经在各个国家的航空装备上实现了应用。
 
近些年激光增材呈现出三大趋势:第一是更大的成型尺寸,例如600伏面以及800伏面;第二是更高的成型效率,例如今年SLM Solutions推出的12激光打印机系统;第三更高的成型质量,航空零部件通常工业CT检测零部件的内部缺陷。但是三大趋势又预示着一些潜在的问题,大幅面打印一旦成型失败,则成本损失惨重。多激光系统存在着光路一致性的问题,工业CT存在着成本和尺寸的限制问题,而且很难做到件件都检。
 

此外,航空零部件激光增材大规模应用还面临着质量一致性的问题。从规模化生产的角度看存在着:设备一致性的问题、标准的统一性问题、质量的追溯性问题,从工艺的角度看存在着:热应力控制问题、内部质量控制问题、工艺过程控制问题以及缺乏技术标准体系。
 

为了解决上述问题,我们开发了激光增材过程监控系统。从点、线、面、体多个维度去监测激光加工过程中的粉床、熔池、打印机信息,将工艺参量、过程特征和内部质量相关联。通过监控我们知道在干什么,通过数据分析我们能知道做的怎么样,通过机器学习进行优化和提高,最终实现零件做得出、过程看得见、缺陷测得准、质量控制住。
 

激光增材监控系统是国内首个实现商业化的闭环反馈监控系统,实现了激光高速熔池实时监测与可视化。现有生产模式下激光增材是属于盲盒制造,数字模型输入到打印机里面输出来一个零件,中间发生了什么是不知道的,内部质量也不清楚的,这样做出来的零件很有可能是形似而神不似。现有的生产基于人员24小时倒班,先进制造技术的生产力优势并没有完全释放出来,我们通过监控可以把这个盲盒打开,让激光加工的过程可知可控。
 

对于用户而言,有了监控可以从人、设备、材料三个维度帮用户赚钱或者省钱。对于行业而言,可以把人的经验转化成数据的标准,实现增材的数字化向自动化、智能化转变。对于产业而言,可以在激光增材的产业中的设备、加工服务、原材料等各个环节里面补充过程质量这一环。
 

项目团队目前已申请自主知识产权27项,团队包含了无损检测、图像处理、信号处理、机器学习等多学科交叉的年轻化技术团队,技术专家主要来自于西安交通大学航发所和空军工程大学等离子体重点实验室。

根据权威报道,截止2019年市场上已售的金属3D打印机已经有2000多套,未来均能集成监控系统存量市场已经达到了10多亿,而且逐年递增。目前监控系统现状是国外禁运,国内尚属空白,我们的技术水平与国外是持平的,具有比较大的一个市场潜力。

国外生产同类型的产品的公司Sigma Labs目前已经在纳斯达克上市。在2020年7月份参加TCT亚洲展以来,现已有22家单位跟我们寻求合作。

现在产品的商业模式主要包含三部分,一是作为OEM配套与主机厂商合作,在新机器上集成销售;二是公司直销,针对现有装备加装;三是数据试验服务,通过我们的设备做打印加工,提供数据培育未来的潜在客户。2020年7月份至今,我们已经形成了300多万元订单。

现在的资金主要来自于四部分:项目支持、地方政府支持、合伙人投资、战略融资。本次路演的融资需求是800万,一是用于研发投入,目的是进一步优化现有产品,让我们的软件快速升级,保持市场的领先地位,二是市场投入,跟更多厂商兼容,三是产品的升级换代,现在产品是用软硬件结合,希望未来是数据库平台产品。

04 评委提问&点评


  评委提问:技术到底是怎么实现过程监控的?


  西空智造:


粉末床工艺是铺一层粉,逐点激光烧结。我们主要通过机器视觉来检测铺粉质量和成型的截面质量,并重构出来;通过同轴光路技术实时检测激光高速熔池,分析温度、形貌等特征。



05 采访话题



Q

您为什么要创业?是哪一刻什么原因点燃了您?
A

在做激光增材监控系统的时候,当我们做出来的那一刻,发现刚好填补了国内空白。因为这是行业痛点,打印加工的过程中是不知道的,这个系统很契合市场需要,然后我们也很兴奋,就是想把它变成一种产业化的产品。当时做这个事情的时候,国家其实已经有项目团队支持,但是并没有把它商业化,没有对行业产生应用,所以我们就想把它推向市场,可以真正为激光增材做出贡献。 

Q

您认为团队、资本、技术、市场,哪一项是您创业过程中最大的优势?哪一项是您认为最难的?
A

我们的优势主要是技术和团队,难的是资本。因为把技术产业化的时候,不像搞科研我们做原理样机,可以用就能结题。面向市场、面向用户的产品,必须需要资本来支持,要把团队变得更大,去做更多的事情,投入越大产出才会越大。

Q

您的梦想(目标)是什么?您希望十年后您是什么样的?
A

我期待就是团队能够将来在增材产业、增材制造的行业里面真正留下自己的名字。我们一直在说现在做的是监控,但是将来肯定做的是智联管控的平台,未来我们希望把现在的系统变得更大,变成数据库平台,为行业提供服务,完成自己的历史使命。

排版 | 空天界编辑部

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