制造需求“出题”、激光技术“解题” 照亮广东智造的这束“光”
时间: 2024-06-21 17:28:55 | 作者: 孔类刀具
提起激光产业，很多人第一时间想到的是武汉光谷，以光通信产业奠定基石，实现从一束光起步，迈向“一座城”。
而从广东本土走出来的这一束“光”，似乎一诞生就与制造业紧密相连，推动广东成长为全国最大的激光应用市场，甚至吸引武汉企业大举南下拓市场。
2020年9月，激光与增材制造产业被列为广东省重点培育的十大战略性新兴起的产业集群之一。相关文件指出，整个激光产业已成为驱动广东迈向“制造强省”的核心动力源泉。
进口的激光设备维修成本高，三十年前的创业者们从修机器做起，摸清激光打标机的原理和构造；三十年后，新一代的创业者宁可拒绝传统设备的大额订单，也要啃起激光加工领域的“硬骨头”，沉下心来钻研高档数控系统和高端激光数字控制机床……
羊城晚报全媒体记者近日在采访中发现，制造需求“出题”、激光技术“解题”，是广东激光产业高质量发展的内生动力；而随着产业的发展壮大，这束“光”正由大变强，向高端化、智能化的方向展开新的探索。
激光技术被称为“最快的刀”“最准的尺”和“最亮的光”，与原子能、半导体、计算机并称为20世纪“新四大发明”。激光与制造的结合绝非偶然，激光光束能量集中、稳定，可用于加工硬度大、脆性高、熔点高的新材料，也是推动传统工业制造业转变发展方式与经济转型的重要力量。
早在1999年，就有专家提出建立广东光谷的建议，广东很快采纳了这一建议，决定以广州为中心、珠三角为腹地，建设广东光谷，致力建设集研究开发、人才教育培训、生产制造和市场拓展于一体的光电子产业技术体系，形成快速地发展的光电子产业带。
从广东光谷的建设开始，广东激光产业逐步起势，发展迅猛。如今，广东已成为国内最大的激光与增材制造产业集聚区，产业规模和公司数均占全国30%以上，拥有20余家上市公司，年营收超1亿元的企业有100余家。
“广东制造业发达，有丰富的激光制造应用场景，众多需求反过来‘倒逼’了激光产业的发展。”广东省激光行业协会秘书长邵火告诉羊城晚报全媒体记者，激光技术孕育孵化新应用的能力很强，能不断与其他技术融合创造新应用和新产业，具有突出的产业引领性特征。
据他介绍，一些了解激光优势的本土制造企业最初从国外购进昂贵的激光设备，让一些创业者看到了巨大的市场需求和利润空间，于是他们开始钻研设备的原理和构造，走上了自研激光设备的道路。
1992年，一位25岁的年轻人偶然结识了一位香港客户，这位客户购买了几台海外激光打标机，但是，当时的激光打标设备经常出问题，又因为本地客户少，海外厂商的售后服务十分草率，维修还要提前两个月预约。这位年轻人就自告奋勇，提出帮对方修机器，并将激光打标机从内到外彻底摸清。
后来，这位年轻人来到深圳创办了深圳大族实业有限公司，他就是大族激光的创始人高云峰。以最熟悉的激光打标机起家，大族激光最终打通激光技术产业链，实现了激光产业垂直一体化发展。
激光制造技术为广东制造业带来了什么改变？研究广东激光产业17年的邵火介绍：“激光设备的普及，让许多原先看起来灰头土脸的工厂真正的完成蜕变。这种直观的变化，让更多中小企业认识到激光加工的优势并愿意投入；令人感到更为欣喜的是，整个激光产业并不满足于以成本取胜，逐步在效率、质量等方面向国际看齐。”
目前，我国激光加工产业主要分布在四大区域，分别是中西部地区、长三角地区、珠三角地区和环渤海区域。以武汉为代表的中西部地区，早期以自主创新为源头，通过科技成果转化的模式，逐步做大产业规模。而以广州、深圳为代表的珠三角地区则是由现有市场需求拉动激光制造的产业需求，从而推动产业链各环节不断完善。
贴近市场，无疑是广东激光产业的优势，但也造成了广东以生产中小功率激光加工机为主、缺乏核心技术攻关等局面。
邵火坦言，广东激光产业存在一些短板，一是在低端市场无序竞争，市场利润率低；二是专业人才匮乏；三是行业缺乏标准，无序竞争；四是研发投入大，技术升级难，创新ECO尚未形成。他建议，“在特种光纤、激光芯片、扫描振镜、激光器和高端装备等领域，广东要进一步提升核心技术的自主研发能力，减少对进口技术的依赖”。
在东莞，松山湖材料研究室光子制造团队瞄准超快激光展开技术攻关，能实现用激光在一根火柴上刻蚀图案，但火柴并不会因激光的高温而点燃的神奇效果。光子制造团队产业化公司副总经理、销售总监李海鸽介绍，超快激光采用飞秒级的激光束，利用其极短作用时间和超强峰值功率等特性，将作用区域直接电离，实现非熔性冷加工。可大范围的应用于电子封装、精密零配件加工、光伏电池等领域。
在佛山，广东原点智能技术有限公司的车间内摆放着一系列PCD刀具，PCD是一种金刚石材料，属于超硬材料，传统设备难以加工，而运用原点智能的激光数字控制机床来加工这种刀具，精度更高，还能大幅度的提升加工效率。
“在企业成立之初，我们曾靠大型车企的订单生存下来，给他们供应金属切削机床和自动化整线，但我们深知自己的强项并不在此，2022年疫情期间我们经过探讨，放弃了五六千万元的订单，决定将人力、物力和财力都专注在高档数控系统和高端激光数字控制机床上，疫情后第一单金额就达到了1000多万元。”原点智能副总经理刘志峰和记者说，目前，经过持续的市场考验和研发投入，公司整台机床的国产化率基本超过95%。
当前，广东正从制造大省迈向制造强省，这一束“光”能带来什么“新”意？又如何逐“光”前行，擦亮激光这块闪亮招牌？
站在新的发展阶段，广东要下好激光与增材制造这盘棋，政策的引导和扶持必不可少。2020年9月，广东印发《广东省培育激光与增材制造战略性新兴起的产业集群行动计划（2021-2025年）》，这是广东针对激光与增材制造产业的首个省级层面的专题支持政策，将打造以广州、深圳为核心，以珠海、佛山、惠州、东莞、中山、江门等地为重要节点的产业高质量发展格局，建成激光与增材制造产业园区5个以上，建设材料、器件、装备与应用基地10个以上。
在位于广东深圳宝安区的深圳激光谷，记者看到，激光龙头深圳市创鑫激光股份有限公司、广东省激光行业协会都扎根于此，与其一路之隔，分布着深圳市柠檬光子科技有限公司等多家高科技企业。激光中上下游企业在园区里都能找到。
专攻激光芯片的柠檬光子目前主要聚焦激光传感领域，应用场景包括激光雷达、3D传感、机器人视觉等；在工业应用领域，柠檬光子一方面与园区内的创鑫激光合作，向他们供应核心芯片器件，另一方面针对新能源领域，他们以芯片为核心拓展产品线，能为新能源公司可以提供激光生产设备的全套解决方案。
“我们面临的最大挑战，是怎么把原本高门槛、高的附加价值的激光技术，变成能够大范围的应用的技术品类。”柠檬光子创始人兼首席执行官肖岩坦言，要让激光芯片的光场能满足应用场景的需求，并且在成本上可接受，需要集全产业链之力，“掌握激光核心技术的国产供应商，加上国产供应链的协同，再加上对本土应用需求的对接，这三个层面解决好，才能真正让技术创新实现商业化落地”。
如今，深圳激光谷已构建起完整的激光科学技术创新生态链，引进研发机构深圳市智造激光技术研究院，从事激光产业激光应用研发技术、创新孵化等工作，与园区多家企业建立了产学研合作关系。
面对未来，邵火建议，广东要增加对于光学与激光核心材料、激光光源、光学仪器仪表、XR光学精密检测设备、精密控制管理系统、激光精密五轴加工系统、新型电子元器件制造等高端研发项目的专项支持，加大技术赶超步伐，将全球价值链与国内价值链衔接，来提升整个产业集群的总实力。
