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3D打印程序员颠覆传统工匠活

文章来源:南方都市报 作者:Frank 发布时间:2016年04月15日 点击数: 字号:


    黄钦炎。



    捷和电子的3D打印产品——— 花瓶。



    捷和电子公司里正在进行3 D打印的设备。



    邓以翔。


    南粤匠心贰

    你理解中的“工匠精神”是什么?

    李一奇:耐得住性子钻研问题,坐得住。

    邓以翔:不断提升基于原创设计的用户体验。

    如何呼唤“工匠精神”的回归?

    李一奇:摒弃浮躁的声音,客观看待3D技术,专注技术升级。

    邓以翔:通过政府引导和资本投入,让创新型企业快速发展壮大,为创新型社会打造成功案例。

    “打印”一截金属骨头,植入体内,置换已坏掉的一截骨头———听起来有点“科幻”?其实是已发生的真实案例,去年,广州一名85岁的老人用这种办法治好了困扰多年的踝关节慢性骨髓炎。

    3D打印,正在从前沿科学领域走入应用市场,浑身散发着现代工业科技的气息:数字化、精确控制、去手工化。作为,3D打印产业正在颠覆部分传统“手艺”的市场,也在培育一批信息时代的新“工匠”:“程序猿”。

    “程序猿”阿钦的办公桌被一台显示屏和大量电子零件堆满,他自己从网上找模型、打印出的一个红色“小火龙”玩具挤在他的鼠标旁边。公司的其他办公桌也一样拥挤,年轻人坐在电脑前盯着屏幕,最中间的大办公桌上摆了一圈的3D打印机,有的正嗡嗡地运行,玻璃罩里发出幽幽的蓝光,机械臂带着喷嘴一圈圈移动,半个白色的鞋底正在成型。

    工匠精神?3D打印颠覆的正是某些传统领域的“工匠”活计。像一个水闸阀门,原本需要一个木匠忙碌半年:用木头雕刻,倒成沙模,翻成金属制件,再测试调整。到了3D打印工程师这里,数字建模、打印,再测试调整,用时不超两个星期。严格来说,3D打印制造领域,没有传统意义上的“匠人”。

    在荔湾区3D打印产业园,广州网能产品设计有限公司总经理邓以翔指着一个白色、桶状的复杂模型,和南都记者如是说。

    在公司,邓以翔把员工统称为“设计师”。设计软件,设计外形,设计电路……而阿钦所在的捷和电子公司总经理李一奇则认为,公司的核心就是集成和设计两个环节。因为3D打印机的工作原理,就像蛋糕师傅用拉花杯制作精美的奶油拉花一样,不同的是,一切都换成了数字控制、机械操作———在集成软硬件控制下“机械臂”移动,把特定材料从下方喷嘴中挤出,一层层地“抹”在底层基座上。数小时或数十个小时后,一个完整的模型就制成了。

    专业上,这种工艺叫做“增材制造”,与传统工业中的“减材制造”有着思路上的巨大差异,“减材”,是在原材料上进行切削、去掉多余的部分,“增材”,则是“聚沙成塔”,把原料不多不少地按需要的形状和结构塑形。

    要实现新工艺与传统工艺的对接,将数字控制的精确品质传递到打印成品中,写软件、制作集成系统的程序员阿钦,自然就成了3D打印工序中的关键人物之一。

    阿钦,全名黄钦炎,今年24岁,是荔湾区3D打印产业园捷和电子的一名嵌入式软件工程师,他负责产品的软件开发,软硬件集成,以及相关的技术创新、维护升级。

    “代码量大。刚进公司时,看懂那十万来行代码,就花了两三个月”,在公司最整洁的一张会议桌旁,阿钦尽量避开专业术语,向南都记者解释,每个3D打印机的设计都需要机械外形、电路、软件几方面的专业人员,他是负责软件设计的。

    阿钦的工作不止写代码一件,还要负责解决各种问题。对于3D打印来说,把数字控制的精准度传递到打印成品中是至为关键的。它靠的是打印机内部一系列电路、机械、温控等装置。这些装置若有一点偏差,就会“牵一发动全身”,影响成品品质。在传统制造业里,我们看到的画面是工人们围着机器、产品修修补补,而在阿钦这要,则是静静地坐在电脑桌前,从代码的海洋里找出病灶。

    虽然不像传统工人那样,要费体力,要流汗水,可想要找出问题原因、修复bug可没有那么容易。比如3D打印机底部的平台,它相当于整个模型的“地基”,当这个平台没有调平时,高的地方,喷头会刮到,低的地方,挤出的耗材会粘不到平台上,打印就可能失败。

    虽然打印机有“自动调平”功能,但有一次,阿钦的同事发现,这个功能时灵时不灵,不灵时手动调平也能用。但阿钦却觉得不能凑合。他花了一个多星期时间,试了很多次,发现了规律,原来是关机后第一次使用会灵,打印一次之后再用就不灵了。这又是为什么?怀疑过这也怀疑过那,发现都不是,最终找到原因,原来是在开始打印后,控制喷头的挤出电机有电流通过时,会对“自动调平”功能产生干扰。

    底部平台的问题解决了,阿钦又遇上了更隐蔽的温控方面的bug。这次是在打印一个鞋底模型的时候发现的。为让南都记者明白,阿钦拿出一只白色的塑胶鞋底模型。

    南都记者看到,这是一只典型的3D打印成品,线条起伏流畅、浑然一体,与普通塑料制品不同,它的表面并不光滑,而是留有整齐纹路,是喷头一圈一圈走过的痕迹。但这个模型,除了底部靠脚跟的地方是实面,鞋底其余部分都是细小的立体网格状结构,这种结构轻巧又牢固,这是传统工业做不出的模型结构,也是3D打印的优势所在。阿钦指着模型脚跟处的实面说,打印时,这个面是由喷头来回画直线形成,其他部分的网格面则是在画各种曲线、折线。

    有一次“画直线”时,阿钦发现了一点异常。于是他从程序代码中找原因,发现:一旦画一条直线过长,就不能完全进入温控程序,这很可能导致加温过头、打印失败——— 好在那时还没出现打印失败,已打印的鞋底模型也基本看不出异常。

    但阿钦还是决定把这个bug修复掉。于是窝在电脑前研究了两三天,他发现,问题源头在于,当机器在做较长的直线运动时,会花较多时间计算路径数据,导致机器长时间无法进入温控程序。最终,通过改程序、缩短检测温度的时间间隔,这个问题解决了。

    虽然阿钦只工作了一年多,但上司李一奇对黄钦炎评价很高,“耐得住性子,坐得住”。李一奇认为,对于3D制造业的核心岗位,这种耐心,就是最急需的“工匠精神”。

    广州立体易(网能)产品设计有限公司总经理邓以翔:

    “有原创才会在工匠精神 上越走越远”

    南都:你对行业的现状怎么看?

    邓以翔:广州这个(3D )行业现状还好吧,很乐观算不上,差也算不上,整个行业爆发期在2013年,后来出现了很多小企业,就三五个人那种山寨厂,去恶性竞争冲击这个行业。2015年这些小企业就经营不下去,入不敷出了。到今年年底大概会淘汰百分之七八十的企业。我们行业有个很好笑的笑话,有个公司以前经常在群里面发自己的3D打印机,他现在不发这个了,他现在发人参,过阵子又发菊花茶,我说这埋没你了,你本来是个很好的销售商,做什么3D打印机啊?他说是啊,我现在卖菊花茶的销量比我卖3D打印机还多得多。

    南都:行业内同质化问题严重吗?

    邓以翔:是非常严重的。我设计一款产品有很多人去买来研究,我们行业里有个非常搞笑的事情就是,有些公司他还建立了一个博物馆,整个行业所有的设备和机器他都买回来一台,让工程师去拆开来研究,买得多就建立了一个博物馆。

    南都:他是模仿吗?

    邓以翔:也不能说是模仿,他这种模式也不能说错,学习也是没问题的,但是这种心态导致他需要不停给东西去抄、去想,不然没思路。

    南都:这种情况广东有吗?

    邓以翔:有,全中国都有,但是这种问题就会导致这个企业的创新能力很差。

    南都:都是山寨惹的祸?

    邓以翔:对,因为都是山寨。在别的行业还好,但在这个行业恰恰相反,因为你看着产品做事和看着市场做事不一样,一个是人家做什么你做什么,一个是市场需要什么我再去做什么,这是两回事。

    南都:会不会企业初期都会有一个模仿的阶段?

    邓以翔:其实这个产业说白了在国外已经发展了很多年了,二三十年了,在国内这三四年才发展起来。但是我觉得也没必要经历这种低端的阶段。

    南都:你们开始是怎么发展起来的?

    邓以翔:我们本身公司的核心技术就是工业设计,为各种各样的企业设计各种各样的作品,这是我们2000年就开始做的,我们读书的时候就是学工业设计。我们所有的技术是基于一种普及型的技术发展出来,到现在为止我们公司没有买过任何一台同类型同行的3D打印机,也没抄过任何一台。

    南都:你这里是从设计开始?

    邓以翔:对。从设计开始,从原理开始,什么东西都有原理的,组装、销售都各有各的原理。而不是看人家东西好去解剖和模仿。

    这个就是要看企业有没有工匠精神了,研发思路决定能否壮大。没有思路的话会很迷惘,但是抄的话会越抄越顺。你看有的手机品牌虽然学习苹果了,刚开始会觉得性价比很高,但过了一段时间就迷惘了,因为该做的做完了,没东西抄了,也没有研发的习惯,所以容易走下坡路。

    南都:这种企业在市场里毕竟是少数。

    邓以翔:其实按现在社会的发展,能存活下来的基本上都不是苹果那一种,但为什么苹果能存活下来呢?因为苹果一早就和资本市场做了对接,这是中国很多中小企业没做好的一步。

    南都:你觉得中国企业要怎么走到那一步?

    邓以翔:我们现在也有新三板,可以上市。以前可能一年熬不下去,有了钱现在可以熬十年。如果你的团队你的领导、你的创业者他有这个工匠精神,那十年打造一个产品可能可以打造成为顶尖产品,如果没钱,那就很难了。我们公司为什么可以提工匠精神呢?因为我们公司以前做别的行业时赚到钱了,而且还赚了市场和技术的经验,这两个非常重要。我们上次看一个纪录片,日本为什么有工匠精神呢?就是因为从小到大只做一件事,从年轻到老只做一件事。

    南都:你觉得3D打印行业首先要有研发精神?

    邓以翔:对,工匠精神首先要有原创精神,你有原创才会在工匠精神上越走越远,如果非原创,再工匠也没用,会不知道方向。第二个就需要有资本的支持。说白了就是有钱,没有钱的话再有工匠精神也是白说的,除非你单干!

    南都:你们公司做得最久的设计师有多少年了?

    邓以翔:十几年了,一个公司要发展需要核心人员。有的人认为做一两年就要娶老婆买房子,这样的人一般没有什么出息,社会也不会给他这样的机会,而有些人做五年、十年的话慢慢可能就会成功,只有做好一件事才有可能发财、成家立业。

    记者手记

    谁坐得了冷板凳 谁才可能是最后赢家

    荔湾区荷景路的3D打印产业园,聚集着十多家3D打印相关企业,广州网能、捷和电子是其中的佼佼者,并已在市场中打出一片天地。

    从公司规模、产业体量来讲,广州的3D打印行业还没有“大企业”,这两家公司也都是员工数十人的中小型企业。办公室里都是年轻人,各种打印模型、打印机、零部件堆满办公桌,但氛围轻松平等。

    两名创始人中,李一奇是做软件出身,邓以翔则是做工业设计起家,两人风格迥异,两家公司所走的方向也有差别。邓以翔将深圳的3D打印企业称为“贸易型”,主业不在此,而武汉、西安的则是“科研带动”,广州的同类企业则更多是在市场中摸爬滚打出来的。他们不讳言行业存在的问题,但对行业前景也比较乐观。

    中国3D打印技术产业联盟副理事长、华南理工大学教授杨永强曾说,3D打印技术尤其是工业级的3D打印技术是先进制造技术的前沿,未来对制造工业的发展会起到革命性的作用,但目前还处于技术研发期和市场培育期。

    显然,3D打印产业目前体量尚小,模仿和赚快钱并不是正确的出路。专注创新、舍得钻研,追求高附加值才是出路所在。而这需要沉得下心的企业,敢于做冷板凳。

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