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发布时间:2025-01-18 来源:公众号
“光”引未来,“激”遇无限
2024年,中国激光产业呈现国产化加速、应用领域持续拓展以及国际化布局深化等发展趋势。这束“光”在更多战略新兴产业,如航空航天、低空经济、能源电子、先进材料、量子通信、生物医疗等领域释放出惊人的能量。如今,大步迈向“白金十年”征程的中国激光产业,已然成为新质生产力的重要引擎,迎来了量变到质变的转型期,并将进一步撬动激光应用的广度和深度,开创先进制造的新纪元。
本期回顾与展望栏目,邀请了多位业内人士,分享他们在与“光”同行的这一年里的体会与感悟,希望从不同的声音中捕捉产业未来的新趋势和新机遇。
参与的嘉宾包括:
◎张庆茂,中国光学学会激光加工专委会主任、教授
◎姚建华,浙江工业大学机械工程学院、激光先进制造研究院院长、教授
◎闵大勇,苏州长光华芯光电技术股份有限公司董事长兼总经理
◎邓家科,武汉华工激光工程有限责任公司总经理
◎黄 哲,通快中国激光技术CEO
◎何立东,武汉华日精密激光股份有限公司董事长兼总经理
◎邰正彪,泰尔重工创始人、泰尔智慧激光董事长
◎黄治家,深圳市杰普特光电股份有限公司董事长
◎董春林,广州航海学院教授
◎张艳春,度亘核芯光电技术(苏州)有限公司总裁
◎肖旭辉,苏州英谷激光科技股份有限公司总经理
◎胡 兵,武汉元禄光电技术有限公司首席科学家
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高端复合型人才:“激”发行业未来
激光加工作为一种先进制造技术,对高端复合型人才的需求日益增长。如何培养激光领域的专业人才、如何将激光学科与产业发展紧密结合,已成为全行业亟待深思和解决的重要课题。
张庆茂坦言,人才始终都是核心课题,尤其是在激光行业这样一个高度依赖学科交叉与融合的领域中,培养跨学科、跨领域的高端复合型人才尤为关键。“因此,我认为要以需求为导向,行业、高校与企业各方都要深入融合。首先,高校应当建立一套完善的知识体系和培养模式;其次,要回归行业进行解惑,与时俱进地与新兴技术、新生需求有机结合。”
张庆茂
如今,激光行业职教联盟在推动技术发展、人才培养和行业创新方面发挥着关键作用。作为行业、教育机构与企业之间的桥梁,它们推动了教育资源与行业需求的深度对接,助力将行业需求真正融入教学和技能现场,实现了订单式培养。同时,职教联盟也有助于激励教师深入企业,了解产业对人才方面的真正需求。
姚建华指出,随着光源与系统不断迭代更新,激光加工技术与装备日新月异,在高质量发展中的地位不断加强,对高端复合型人才的需求持续增长,同时,新技术新业态对学科交叉、专业知识结构及国际化提出了新要求。针对高端复合型激光制造人才需求不断增长的现状,依托高端激光制造装备省部共建协同创新中心,浙江工业大学牵头,联合国内外激光制造技术及装备领域的34家优势院校、研究机构及骨干企业,建立了创新人才培养委员会,依托通快(中国)、大族激光智能装备、武汉华工激光等业内骨干企业建设了20余家研究生实践基地,聘请了一批行业产业导师,实施科教协同、产教融合,培养复合型创新型高端人才,为行业可持续发展和创新注入源动力。
姚建华
黄治家认为,激光技术的发展涉及光、机、电的紧密结合,并与半导体和微电子技术深度关联,因此对于复合型高端人才的需求愈加迫切。然而,由于这类复合型人才需要掌握多学科的知识和技能,目前市场上相对稀缺,特别是在关键材料、关键技术和关键工艺领域。未来,为了培养和储备更多激光领域的专业人才,杰普特将从加强与高校和科研院所合作、引进海外高层次人才以及与职业教育深度融合等方面着手,注重在科学研究和技能培训等方面建立广泛深入的联系,确保复合型高端人才源源不断地为公司发展提供支持,持续推动技术创新和行业进步。
黄治家
深化“激光+”战略,1+1>2
如今身处全光制造的时代,应当如何进一步推动激光与多学科交叉融合方面的发展进程?
张庆茂强调,激光技术与多学科的高度融合至关重要。光作为万能工具,需要从空间、时域和能量等多维度进行调控。激光加工质量的提升,不仅依赖于激光本身的技术进步,还需要光调控、实时检测和反馈算法等方面的协同发展。例如,激光的传播、反射和折射等物理机制直接影响加工精度和效果。因此,要实现高效高质的加工,必须从光的物理特性出发进行精准调控。此外,激光技术常与复杂的电子设备和自动化控制系统结合;同时,AI和大数据分析的应用,可以在激光加工中实现智能监控和动态调整,进一步提升加工效率和质量。“通过跨学科的融合,激光技术不再局限于单一领域,而是与其他技术和学科结合,形成更强大的创新能力。”例如,激光与AI、电子学、自动化、材料科学等的结合将推动“光智造”技术的创新,产生“1+1>2”的效应,推动行业技术的飞跃。”张主任总结道。
广州航海学院董春林教授表示,作为焊接专业的科技工作者,常常思考的一个问题是激光与焊接专业的关联性。以往激光作为一种高能密度热源,是材料切割、焊接、快速成型的重要工具,激光焊接是众多焊接方法之一,通常被认为是一种高质量、高效率、高成本的精密焊接方法。然而,随着大功率工业激光器成本大幅降低,光束品质和电光效率的不断提升,激光焊接技术在工业界的应用愈发普及,手持激光加工设备已通过短视频平台大范围推广,大功率激光电弧复合焊、激光填丝焊、双光束激光焊、低真空激光焊等技术在汽车、船舶、工程机械、海工、航空航天等行业的应用亦愈加广泛,超快激光技术使得金属材料的冷加工和非金属材料连接成为可能,将会引发一场材料加工技术的革命。
董春林
董教授强调,面对即将到来的“全光制造”时代,深化光学、机械、电子、材料等多学科融合发展意义重大。高校和科研机构应提前做好学科专业设置、高等教育人才培养、科研方向和团队建设,以及重大科技攻关项目的布局和规划,以抢占技术发展的制高点。
攻坚克难 从“新”出发
在张庆茂看来,未来激光行业需与更多领域深度结合,并且紧密关注国家制造业政策和区域创新需求。从国内来看,他指出,2025年的关键字将是“整合”。这不仅是资源、产业链、人才和技术的融合,也是对激光行业内外部资源的优化配置。这种整合有助于打破信息孤岛,促进上下游协同,加速产业链的协作与创新。他认为,未来与激光技术会形成深度嫁接的潜力行业包括低空经济、新能源、生物医疗、大健康和农业等。张主任强调,应当依托战略新兴产业,攻克制约我国经济发展的瓶颈,在支柱产业领域创造更多的激光高端应用新需求,构建开放、合作、共融的生态圈,共同开创激光行业的发展新格局。
闵大勇认为激光行业将呈现几个发展新格局与趋势。1)激光应用不断拓展:不仅在工业领域广泛应用,还逐步渗透到医疗、通讯、新能源等新兴领域。随着激光器输出功率和光束质量的提升,激光技术推动了新能源汽车、光伏、氢能等产业的快速发展。2)激光制造装备与智能化技术的结合,使工业加工更加智能、高效、自动化,大规模赋能新兴领域,促进传统制造业的升级。3)政策支持和国际合作:政府出台相关政策,大力支持激光产业发展;同时,国内企业积极参与全球化竞争,通过技术创新和国际化合作不断提升竞争力。
闵大勇
此外,他提出几点亟待攻克的挑战。首先,如何缩短调整时间,摆脱行业内卷,建立有效的“价值链”和“价值圈”,预计需要三到五年时间。其次,应对国际贸易摩擦和保护主义政策对中国激光产业发展构成的挑战。第三,激光器市场需求受宏观经济和下游行业影响,存在一定的周期性波动。
董春林指出,近年来激光技术发展迅猛,各种国产化、低造价、高功率、高亮度的激光器不断涌现,先进的激光加工技术(如切割、焊接、清洗、增材、表面强化等)在我国工业制造业中的应用日益广泛,激光加工在质量、效率、成本和环保等方面的优势愈加明显,大有取代传统制造技术之趋势。然而,目前国内激光装备企业竞争异常激烈,内卷严重,大多数企业通过低价抢市场,在应对市场需求方面技术和装备做得较好,但对于现有装备的关键技术和未来激光装备技术,仍缺乏科学论证和系统化、有组织的科研攻关,尽管通过产学研合作,多家单位承担了各项国家和省部级重大科技专项,也取得了诸多科技成果,但在新光源、核心器件、制造工艺控制、多维光机电协同精密控制、整机装备可靠性、行业标准等原创性科研和关键技术攻关方面与国外仍存在较大差距,亟待攻克。董教授强调,只有通过持续的技术研发和高水平协同创新,才能在全球激光技术竞争中占据一席之地。
邓家科认为,激光技术与各行业的融合正日益广泛和深入。在一些重点行业,如半导体和新能源,如半导体和新能源,亟需聚焦核心部件的技术研发,并推动产业链与创新链的协同发展;针对船舶制造等传统工业,激光技术仍具有巨大的潜力,激光打标、焊接、切割等成熟技术在很大程度上能够助推行业“智造”升级。此外,在3C、钣金和医疗等行业,激光不仅能支持新材料和新应用场景的研发,还可以提升自动化水平,从而提质增效。
邓家科
黄哲指出,激光制造行业正与人工智能、大数据、物联网等前沿科技深度融合,开启智能制造新篇章。以通快为例,通过将AI技术与激光焊接视觉系统的创造性结合,在新能源汽车制造领域实现了质量和效率的双重突破。这不仅为客户带来了显著的工艺提升,更催生了降本增效的创新典范。
黄哲
当前,激光制造行业面临着多重挑战:激光切割机市场同质化竞争加剧,价格战愈演愈烈;技术升级与应用创新对高端人才的需求与日俱增……为应对这些挑战,通快采取了积极措施:一方面,强化产品差异化优势,通过创新驱动和本地化生产提升核心竞争力;另一方面,在中国布局激光业务区域中心,加强全球研发协同,注重人才队伍的培养。
何立东坦言,在当前激光行业环境下,企业内卷严重,重组和并购频繁,供需关系失衡。对此,华日激光专注超快激光领域,积极培育新质生产力。通过持续的技术创新和研发投入,公司在超快激光技术上不断突破。同时,华日激光紧密结合实际应用,深入了解客户需求,尤其是在细分领域与客户深度合作,建立高质量的合作关系。公司秉持“以技术为核心、以应用为导向、以客户为中心”的发展战略,在市场需求的推动下实现快速增长,持续为全球用户提供优质产品和服务。
何立东
邰正彪认为,21世纪是光子世纪,激光作为 “最快的刀、最准的尺、最亮的光”,广泛应用于船舶、钢构、工程机械、核电、汽车等高端装备领域,以及新能源、光伏、半导体、显示等战略性新兴产业。“未来,激光技术将无处不在、无奇不有、无所不能!”
邰正彪
在新时代背景下,“光”制造行业呈现出新的发展格局。一方面,技术融合促使产业边界模糊,激光技术与人工智能、大数据等深度结合,实现智能化生产。另一方面,激光应用领域不断拓展,正从传统制造业加速渗透到新能源、生物医疗、量子计算等新兴产业。
然而,行业发展也面临一些挑战。例如:激光领域跨学科人才匮乏,既懂激光技术又熟悉新兴产业应用的复合型人才供不应求,限制了企业技术创新和市场拓展。激烈的市场竞争导致企业利润空间压缩,部分中小企业面临生存压力,进而影响行业的创新投入和可持续发展能力。
黄治家指出,在激光行业整体朝着自动化、信息化、数字化和智能化融合的新趋势发展之际,主要面临两大挑战:产业过剩和人工智能的影响。首先,产业过剩迫使企业从数量型发展模式转向质量型发展,赛道选择上要摆脱大规模生产的思维,专注细分市场,通过专业化和差异化提升产品和服务质量,并在细分领域深耕细作,从而找到新的利润增长点。其次,人工智能的影响。“近期在海外考察中,我深刻感受到,行业内的专家和教授都在热议人工智能的前沿应用。尽管激光制造向来被视为智能制造的一部分,但目前的激光制造尚未达到真正意义上的智造水平。未来在人工智能的赋能下,激光行业或将迎来新的变革,逐步从传统的自动化设备公司和模块研发公司,转型为真正的激光智能制造企业。”只有通过长期的不懈努力,持续推进自动化、信息化、数字化和智能化的深度融合,激光行业才能成功实现智能制造的转型,以应对产业过剩与人工智能带来的挑战。
张艳春表示,激光是一种全新的工具,应用领域日益广泛,“光”制造行业在新质生产力中扮演着重要角色,例如中国高速发展的新能源汽车行业、光伏行业,离不开激光技术的支撑。随着激光技术的迅猛发展,其在提升制造精度和效率方面为智能制造提供了前所未有的便捷,极大推动了行业技术进步。
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