原標(biāo)題：自主研發(fā)給3D打印機(jī)裝上“聰明大腦”
錢陣領(lǐng)銜的“科創(chuàng)3D——開啟工業(yè)級(jí)3D打印的中國(guó)造”項(xiàng)目日前榮獲七屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”**生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽高教主賽道金獎(jiǎng)。這是近年來安徽省省屬高校斬獲的首個(gè)主賽道金獎(jiǎng)，和他一起同臺(tái)競(jìng)技的，大多是全國(guó)知名院校的碩、博團(tuán)隊(duì)。
錢陣當(dāng)年高考發(fā)揮失常，在高職努力練技術(shù)投身創(chuàng)業(yè)，恰巧與3D打印結(jié)緣，為了更上一層樓，他專升本，考取安徽信息工程**創(chuàng)業(yè)班，在校期間成功研發(fā)出新型SLA和FDM兩種成型原理的3D打印機(jī)，將3D打印速度提升3倍，實(shí)現(xiàn)所有零部件100%國(guó)產(chǎn)化。對(duì)此，科大訊飛董事長(zhǎng)劉慶峰贊嘆道：“一個(gè)專升本的學(xué)生干了博士生的活�！�
25歲的錢陣是安徽信息工程**首屆創(chuàng)業(yè)班學(xué)生。安徽信息工程**是由科大訊飛舉辦、安徽省教育廳主管的非營(yíng)利性應(yīng)用型**。作為安徽高等教育的改革試驗(yàn)田，2019年，該校大膽改革人才選拔與培養(yǎng)模式，探索開設(shè)工商管理專業(yè)新方向（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方向），即創(chuàng)業(yè)班。創(chuàng)業(yè)班的專升本考試中，筆試和面試各占150分，面試則主要考察學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，被視為安徽前所未有的突破和創(chuàng)新。（本報(bào)2020年11月10日創(chuàng)業(yè)版曾報(bào)道）
目前，錢陣留在學(xué)校創(chuàng)客廣場(chǎng)繼續(xù)孵化，人體頭蓋骨模型、汽車外殼、精密的傳動(dòng)齒輪、模具、零配件、樓盤沙盤……五花八門的3D打印訂單紛紛找上門，讓他和創(chuàng)業(yè)小伙伴們應(yīng)接不暇。
為創(chuàng)業(yè)在車間苦練車床技術(shù)
長(zhǎng)期以來，中國(guó)工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)存在打印成型速度慢、精度低、核心部件系統(tǒng)依賴進(jìn)口等問題。2016年，還在滁州職業(yè)技術(shù)**讀大一的錢陣就萌發(fā)了革新3D打印技術(shù)的念頭，他組建了5人團(tuán)隊(duì)，從打造硬件開始嘗試。由于手頭沒資金，一些打印機(jī)零部件需要自己加工。大一下學(xué)期，錢陣一有空就去實(shí)訓(xùn)車間里轉(zhuǎn)悠，旁聽車床技術(shù)課。
“絲”是機(jī)械行業(yè)對(duì)0.01毫米的俗稱，“一絲車八刀，刀刀見鐵屑”被稱為車床工人最高境界，要把鐵屑車到連儀器都難以測(cè)量的精細(xì)程度，一般人很難做到。
錢陣向這個(gè)目標(biāo)發(fā)起挑戰(zhàn)。別人在用好的車刀練習(xí)時(shí)，他專門挑揀被撞壞的、報(bào)廢的車刀練習(xí)，一遍遍修復(fù)、打磨，覺得“這樣更有挑戰(zhàn)性”。
大一的錢陣也包攬了學(xué)校車床、銑床、CAD設(shè)計(jì)、三維建模等所有技能大賽的冠軍，所有專業(yè)課平均分保持在92分以上。一位老師說：“錢陣磨出的精度和有十年經(jīng)驗(yàn)的老師傅相差無幾，他車床工藝的精度已經(jīng)超過一般工廠的工藝要求�！�
在精密儀器公司做兼職時(shí)，錢陣注意到，一款?yuàn)W地利進(jìn)口機(jī)床的出料口設(shè)計(jì)不夠科學(xué)，就和老師傅說了自己的想法。他找了一些紙盒子壘在出料口，改變了出料方式。試用一個(gè)月后，公司最終按照錢陣的想法重新改進(jìn)了出料口的工藝。
“企業(yè)追求效率，所以我在編數(shù)控車床的程序時(shí)，追求‘一刀進(jìn)，少抬刀甚至不抬刀，速度快，加工精度高’�！钡靡嬗谠诠S時(shí)的觀察和訓(xùn)練，他悟出了自己的獨(dú)家秘訣——“能大刀，不小刀；能高速，不低速；能一刀進(jìn)，不二刀出”。
后來，在帶領(lǐng)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)3D打印機(jī)時(shí)，錢陣一直秉持高速度、高精度、高強(qiáng)度、國(guó)產(chǎn)化、無人化的思路。
正是他用機(jī)器高速打印出的精密傳動(dòng)齒輪，讓一款日本老古董鬧鐘的指針重新動(dòng)了起來。這一技術(shù)理念也幫助他將產(chǎn)品應(yīng)用拓寬到工業(yè)、科研、機(jī)器人等領(lǐng)域，他甚至為寶馬、奔馳、奧迪等汽車廠家打印過齒輪。
錢陣算了一筆賬：打印同等數(shù)量產(chǎn)品，需要100臺(tái)普通打印機(jī)，如果運(yùn)用自己的技術(shù)，只需要34臺(tái)。對(duì)于企業(yè)來說，能一次性減少近900萬固定資產(chǎn)投入，每臺(tái)設(shè)備每年比進(jìn)口設(shè)備節(jié)省必要消耗品成本15萬。
打破思維慣性 做“原創(chuàng)”整機(jī)研發(fā)
5年多來，錢陣歷經(jīng)了上萬次的軟硬件研發(fā)、測(cè)試。
2019年，錢陣發(fā)現(xiàn)大多數(shù)企業(yè)都是從國(guó)外進(jìn)口打印設(shè)備核心配件，他決定從打造“原創(chuàng)”的激光器入手，力求提升打印精度。為了學(xué)習(xí)前沿技術(shù)，錢陣托國(guó)外的朋友幫助搜集核心部件學(xué)習(xí)資料，但一家外國(guó)企業(yè)卻出價(jià)100萬元。錢陣只能靠網(wǎng)上能搜索到的有限的視頻，“腦補(bǔ)”出新部件的工作原理和方式。網(wǎng)上的相關(guān)書籍和視頻都要收費(fèi)，還只能限時(shí)瀏覽，他就快速點(diǎn)擊翻閱，拼命把內(nèi)容記下來。
研究資料的缺失，反倒讓他跳出了傳統(tǒng)的定式思維，自主研發(fā)出“閉環(huán)高速不失真振鏡”，讓打印速度提升30%，從而突破了核心部件國(guó)外進(jìn)口限制，解決了“卡脖子”問題。
“打個(gè)比方，在3D打印系統(tǒng)中，振鏡是核心的中樞部件，好比人的心臟，那么激光光束就好比血液。通過振鏡控制、改變激光光束方向，最終形成圖案，控制打印精度�！卞X陣解釋道。
雖然有了原創(chuàng)的激光器和振鏡，但很多相應(yīng)的特種金屬零配件在市場(chǎng)上卻買不到，錢陣只能買來原材料自己動(dòng)手加工。飛出來的鐵星經(jīng)常燙傷他的手，有時(shí)鐵屑扎進(jìn)肌肉里直到化膿了才發(fā)現(xiàn)。
新型設(shè)備的顛覆性變革在于，以往3D打印機(jī)工作時(shí)，通過一來一回、往復(fù)運(yùn)動(dòng)讓物體成型，但機(jī)器來回運(yùn)動(dòng)會(huì)造成一定誤差和間隙。他另辟蹊徑，巧妙設(shè)計(jì)了單趨向成型的打印運(yùn)動(dòng)軌跡，降低耗材和成本，再次提升打印速度。
憑借長(zhǎng)期積累的機(jī)械制造經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)模型、反復(fù)測(cè)試，錢陣團(tuán)隊(duì)最終自主研發(fā)出算法、主控板及控制系統(tǒng)，相當(dāng)于給打印機(jī)更換了更聰明的“大腦”，這也打破了國(guó)外在3D打印算法系統(tǒng)上長(zhǎng)期壟斷的局面。
“錢陣造出新型3D打印整機(jī)的經(jīng)歷，體現(xiàn)了**生創(chuàng)業(yè)者的逆向思維、工程積累、工匠精神和產(chǎn)品意識(shí)。”安徽信息工程**院長(zhǎng)吳敏評(píng)價(jià)道。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的意義
“在創(chuàng)業(yè)班進(jìn)一步學(xué)習(xí)和孵化，讓我的創(chuàng)業(yè)不斷檔，越來越系統(tǒng)。”錢陣說，專升本以后，他與不同專業(yè)的師生交流，創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)也擴(kuò)充至20余人，囊括機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化、軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、人工智能、工商管理、財(cái)務(wù)管理等專業(yè)的學(xué)生。學(xué)校則依托創(chuàng)業(yè)孵化基地，予以環(huán)境營(yíng)造、導(dǎo)師指導(dǎo)、政策扶持等支持，助力錢陣的項(xiàng)目成長(zhǎng)，項(xiàng)目還得到了科大訊飛的高級(jí)專家團(tuán)隊(duì)的專業(yè)輔導(dǎo)。
吳敏介紹，創(chuàng)業(yè)班的課程設(shè)計(jì)、培養(yǎng)方案與傳統(tǒng)四年制本科教學(xué)不同，從初創(chuàng)意識(shí)到運(yùn)營(yíng)方案，再到產(chǎn)品市場(chǎng)，圍繞企業(yè)的發(fā)展歷程來專門設(shè)計(jì)課程。同時(shí)，創(chuàng)業(yè)班吸納國(guó)企、民企總監(jiān)以上級(jí)別的高管成立專家?guī)�，在直接傳道授業(yè)的同時(shí)，還能給項(xiàng)目提供一些實(shí)際幫助。
“**生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成功率或許不高，但能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和動(dòng)手能力，涵養(yǎng)他們能拼肯干的品質(zhì)，讓他們經(jīng)歷一番折騰，今后進(jìn)入企業(yè)，或是當(dāng)上職業(yè)經(jīng)理人時(shí)，能夠獨(dú)當(dāng)一面，這才是創(chuàng)業(yè)教育的意義所在�！痹趨敲艨磥恚咝�(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、培養(yǎng)一定要和地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)合起來。把現(xiàn)代工廠設(shè)備搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生直接上手，模擬工業(yè)環(huán)境。
“學(xué)校將和蕪湖市政府聯(lián)合共建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)**，吸納更多有創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生前來就讀，孵化、扶持他們的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，為地方發(fā)展培養(yǎng)更多產(chǎn)業(yè)工程師與青年創(chuàng)客�！彼f。
中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 王海涵 王磊
(責(zé)編：郝孟佳、溫璐)
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