激光智造 | 激光加工行業發展格局分析及智能製造案例

激光是繼原子能、計算機、半導體之後，人類的又一重大發明。作為一種新光源，以其方向性好、亮度高、單色性好等特點在各領域都得到了廣泛的應用。如今，廣泛受益於工業生產、通訊、醫療衛生、軍事以及科研等應用場所。在智能化的風潮下，我國激光加工行業也面臨著轉型升級。

一、激光加工助力中國製造

傳統激光主要有四大特質： 高亮度、高方向性、高單色性和高相干性。因此激光的空間控制性和時間控制性都很好，這給予了加工對象的材質、形狀、尺寸和加工環境等很大的自由度，因此特別適用於自動化精密加工。同時，激光加工系統與計算機數控技術相結合可構成自動化智能加工設備，已成為工業企業實施金屬鈑金加工的關鍵技術；而皮秒、飛秒等超快激光以及紫外激光等新型激光技術，則在消費電子行業的非金屬材料加工領域展現出旺盛的需求。

目前，歐美主要發達國家在大型的製造產業，如汽車、航空、造船、電子等行業中，基本完成了用激光加工工藝對傳統工藝的更新換代，進入「光時代」。我國激光產業市場起步較晚，隨著國家裝備製造業的迅猛發展，激光產業發展邁向新台階。激光作為先進位造技術不僅提升了傳統產業的發展，同時也藉助傳統產業的優勢，使激光產業自身取得廣闊的發展空間。

在中國製造2025的大戰略背景下，傳統工業製造業面臨深度轉型，其中一個方向就是效率提升的同時轉向附加值更高、技術壁壘更高的高端精密加工。近年來，我國已經成為全球最主要的激光加工設備製造基地和消費國，激光加工設備廣泛應用於模具、鈑金加工、鋰電、新能源、表面處理、增材製造等多個領域。受宏觀經濟發展、製造業產業升級、國家政策支持等因素影響，中國激光設備受業內關注，市場發展迅速。

儘管激光設備發展成效顯著，但發展同樣存在著不少問題。我國激光產業的產業化進程依舊緩慢，行業內的工業水平也較為落後，高端激光製造技術與裝備嚴重依賴進口。另一方面，由於我國工業基礎較為落後，在工業激光應用領域，我國大部分產品在穩定性、性能以及工業化生產方面與國外都具有較大差距。

二、國內外激光加工市場發展格局

激光加工技術自誕生以來在工業製造中顯示出的低成本、高效率以及應用領域廣泛的優勢，受到各國高度重視。目前，以德國、美國、日本為主的少數工業發達國家基本完成在大型製造產業中激光加工工藝對傳統工藝的更新換代，同時也造就了德國通快（Trumpf）、羅芬（Rofin），美國阿帕奇（IPG）等一批優秀的激光技術企業。

為了促進激光加工技術的快速發展，主要發達國家有序組織和推進激光行業的發展，例如美國成立了精密激光機械加工協會、日本編製了激光研究五年計劃，德國制定了國家激光發展計劃等。國家層面的推動促進了激光行業的發展，同時激光應用的發展提升了各國的先進位造業發展水平。根據有關統計，全球激光加工設備銷售收入近年來保持了較快的增長速度，2015年達到100億美元左右。

隨著全球製造業的轉移以及中國等發展中國家工業化水平的不斷提升，全球激光器及激光加工設備市場比重逐漸向亞洲轉移。2012年，東亞區域就以34%的激光器及激光加工設備市場份額超過歐洲（30%）成為世界最大激光設備製造地區，並在此後一直保持著較高的佔比。

國內激光上市公司中， 呈現出以大族激光為龍頭、多家中小市值激光企業共同競爭的行業格局。從市值來看，僅有大族激光、華工科技兩家激光企業超過了百億規模，其他上市公司的市值均在80億規模以下。從業務內容上看，國內企業集中於激光加工設備的集成與應用層面。行業未來正呈現兩大發展方向，以大族為代表的全功率激光企業正向上下游不斷延伸，瞄準激光器和工業機器人應用 ；另一部分專業性企業則聚焦於將新型激光技術應用於細分的微電子行業，如亞威股份擬收購的盛雄激光定位於深耕皮秒加工領域等。

三、我國激光產業轉型智能製造

在激光產業鏈中，我國擁有大量激光設備集成商，同時也是激光應用的最主要市場之一。在經過多年發展之後，國產激光設備已經成功佔據大部分市場份額，成為激光加工應用普及的重要推動力。隨著「中國製造2025」規劃的實施，激光技術以其無法比擬的優勢，成為推動製造業轉型升級的重要工具。在自動化及網路化等技術大量引入之後，激光製造也開始向智能製造轉型。

1、華工科技

華工科技作為中國高端加工裝備和通信設備的技術龍頭，是中國工業信息化融合戰略的尖兵，在智能製造業領域更是擁有著其先天優勢。以激光為核心，公司建立「激光加工+光器件」的智能製造裝備垂直生態圈。一方面，智能終端形態升級，精密加工需求激增，激光應用廣泛鋪開；另一方面，汽車市場受德企車廠帶動激光比例大幅提升。公司在激光切割、焊接、打標等領域擁有全功率系列產品，在精密與智裝兩大領域發揮作用。比較國際同行，激光加工實力的評判核心是激光器自制能力，子公司華日在皮秒、飛秒、紫外激光器上擁有先決優勢，具有前端關鍵設備自研實力，能真正把握激光未來趨勢。此外，華工正源是信息激光方面的優質公司，緊握4G、5G潮流，擴展10G以上產品，優化結構，提升盈利能力。

2016年初，華工科技擬募資不超過18.07億元，用於激光精密微納加工智能裝備產業化、基於激光機器人系統的智能工廠建設、物聯網用新型感測器產業化和智能終端產業基地等四個項目。

2017年1月8日，華工科技股份公司計劃總投資10億元建設的華工科技創新基地在武漢未來科技城開工，將打造國內技術實力最雄厚的激光精密智造產業基地。該項目建設包括四個板塊，即打造脆性材料加工設備、印製電路板激光加工設備、3D 激光加工設備、量測及自動化設備，構築全新「智能化」製造體系。該項目還將強化與華工科技矽谷、多倫多研發中心的互動，充分整合「激光技術國家專業化眾創空間」創新、創業資源，打通上下游產業鏈，建設國內一流、全球知名的激光精密智造基地。

2、大族激光

大族激光是世界主要的激光加工設備生產廠商，專業從事工業激光加工設備、機器人、自動化生產線等智能裝備生產、研發和銷售。

從2009年推出國內第一台高功率光纖激光切割機後，大族激光又先後創造了多個行業第一：國內首台具有獨立知識產權的FMS激光切割柔性生產線、三維五軸激光切割（焊接、3D列印）系統與全自動激光切管機……該公司近3000人的研發團隊，擁有國內外專利1823項，其中發明專利405項，多項核心技術處於國際領先水平。

2015年，企業鈑金裝備事業部申報的「激光切割機床智能製造試點示範」項目成功入選工信部2015年智能製造試點示範項目名單，成為中國激光行業的唯一入圍企業。憑藉過硬的技術水平，大族激光「高檔數控激光加工機床及其核心器件智能製造數字化車間」又成功入選2016年智能製造綜合標準化和新模式應用項目，智能製造再創佳績。該項目是打造企業智能化工廠的具體實踐。運用MES製造執行管理系統、BI商務智能系統等新型方式將現有的數據進行有效整合，快速準確地提供報表並提出決策依據，幫助企業做出明智的業務經營決策，進而提高生產效益與綜合競爭力，助力企業向高端裝備製造穩步推進。

2016年7月，深圳市寶安區政府與大族激光科技產業集團股份有限公司簽訂戰略合作框架協議，雙方將聯手共建百億級激光智能製造產業集群，打造全球激光產業高地。根據協議，大族激光集團將充分發揮在激光加工及智能製造領域的技術研發及產業優勢，與寶安區共同培育和發展以機器人、智能裝備、先進位造等為代表的重點優勢產業，在寶安區打造激光智能製造產業集聚基地，實現在機械、汽車、電子、航空、軍工等關鍵領域成套技術裝備的突破和發展。大族激光集團還將加大在寶安的投資，建設工業機器人關鍵技術研發中心，包括建設激光感測研發部在內的六大研發部，努力成為國內機器人研發高端科研力量的集聚地；另外，大族激光集團還將在寶安區擴產建設高、中、小功率光纖激光器等系列激光產品線，滿足國內外高速增長的光纖激光器市場需求。

「中國製造2025」發展戰略對激光加工是一個重大的機遇，整個激光產業應當積極把握機遇，沉穩應對挑戰，將激光製造做大做強，提升我國高端激光製造技術與裝備的國際競爭力，這將對推動我國高端製造領域從「中國製造」向「中國創造」邁進、促進我國產業結構升級與優化、做強我國製造業具有重要的戰略意義，也是我國「中國製造2025」戰略要求的具體落實。