激光加工(包括激光切割、焊接及表面處理等)是一種先進的生產(chǎn)技術。中國激光加工產(chǎn)業(yè)正大踏步地向前邁進，激光這個高科技名詞已經(jīng)由“陽春白雪”變?yōu)榱苏嬲纳鐣a(chǎn)力，“發(fā)展高科技，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”已成為中國激光加工行業(yè)的現(xiàn)實。
激光作為新型光源，具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點。以激光器為基礎的激光工業(yè)在全球發(fā)展發(fā)展迅猛，現(xiàn)在已廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、通訊、信息處理、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事、文化教育以及科研等方面。據(jù)統(tǒng)計，從高端的光纖到常見的條形碼掃描儀，每年和激光相關產(chǎn)品和服務的市場價值高達上萬億美元。
激光產(chǎn)業(yè)已形成完整、成熟的產(chǎn)業(yè)鏈分布，上游主要包括激光材料及配套元器件，中游主要為各種激光器及其配套設備，下游則以激光應用產(chǎn)品、消費產(chǎn)品、儀器設備為主。國內(nèi)激光市場主要包括激光加工設備、光通信器件與設備、激光測量設備、激光器、激光醫(yī)療設備、激光元部件等，要應用則在于工業(yè)加工和光通信市場，兩者占據(jù)了近7成的市場份額。
目前我國激光產(chǎn)業(yè)主要應用于激光加工、醫(yī)療等行業(yè)，其中科研開發(fā)領域占12%，材料加工領域占32%，通訊領域占12%，信息領域占14%，醫(yī)學領域占20%，測量與其他領域各占9%和1%。
截至目前，全國共有5個國家級激光技術研究中心，10多個研究機構;有21個省、市生產(chǎn)和銷售激光產(chǎn)品，常年有定型產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售、并形成一定規(guī)模的單位有200多家。國內(nèi)激光行業(yè)已形成激光晶體、關鍵元器件、配套件、激光器、激光系統(tǒng)、應用開發(fā)、公共服務平臺等環(huán)節(jié)構成的較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
我國激光加工產(chǎn)業(yè)可以分為四個產(chǎn)業(yè)帶，珠江三角洲、長江三角洲、華中地區(qū)和環(huán)渤海地區(qū)。這四個產(chǎn)業(yè)帶側重點不同，珠三角以中小功率激光加工機為主，長三角以大功率激光切割焊接設備為主，環(huán)渤海以大功率激光熔覆和全固態(tài)激光為主，以武漢為首的華中地區(qū)則覆蓋了大、中、小激光加工設備。
隨著中國制造業(yè)轉型升級，一些老工業(yè)基地及小企業(yè)基地，開始向高端制造領域轉型。例如溫州激光產(chǎn)業(yè)集群及鞍山大力發(fā)展激光產(chǎn)業(yè)等。
自主創(chuàng)新
創(chuàng)新基地建設是激光技術產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的保障。從“六五”到“九五”，國家都將激光技術列為專項，給予了特別關注，因而才有今天中國激光產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展?，F(xiàn)在，國際上激光技術與產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展速度極快。在氣體激光器及應用系統(tǒng)方面，成熟的技術越來越多。在固體激光器領域里，新的晶體材料不斷出現(xiàn)，新的激光技術也在不斷發(fā)展。要想跟上世界發(fā)展步伐，為中國激光產(chǎn)業(yè)化提供源源不斷的技術支持和人才支持，就必須加強激光技術創(chuàng)新基地的建設，特別是工程化創(chuàng)新基地的建設。
保持與國際先進水平同步的技術發(fā)展態(tài)勢，重點突破若干關鍵技術，解決制約我國激光技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。緊密結合國民經(jīng)濟建設主戰(zhàn)場，以科技成果的轉化、商品化為核心，重點解決激光單元器件、系統(tǒng)集成及加工工藝的核心關鍵技術。加大新產(chǎn)品研制力度，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術儲備。
針對激光切割及焊接用的激光器、光學器件、導光系統(tǒng)及激光加工裝備配套部件，不斷提供新技術、新設計和新樣機，重點開發(fā)生產(chǎn)高功率軸快流CO2激光器、全固化YAG激光器、新型可移動式激光加工機及復合激光焊接技術。具體舉措如下：
(1)建立行業(yè)共性技術研究平臺針對汽車板材切割、焊接;冶金鋼鐵軋輥寬帶熱處理、表面熔覆，冶金行業(yè)中的鋼帶激光焊接成套設備、激光毛化設備;石油行業(yè)的地下油管激光加工。解決關鍵共性技術及配套設備的國產(chǎn)化、系列化、通用化及標準化。
(2)建立新型激光器研究開發(fā)平臺①通過引進國外軸快流CO2激光器技術，提高國產(chǎn)高功率CO2激光器的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量，在消化吸收的基礎上不斷推出高質(zhì)量、高穩(wěn)定、高功率的CO2激光器。重點開發(fā)射頻激勵、軸快流以及萬瓦以上的CO2激光器。②開發(fā)高功率、多波長固體激光器(>1kW)，100～1000W二極管泵浦的固體激光器以及紫外波段固體激光器。重點開發(fā)泵浦模塊，力爭在國內(nèi)建立較全面的DPSSL生產(chǎn)基地。
系統(tǒng)集成
在“九五”攻關、“十五”863成果的基礎上，“十一五”規(guī)劃集中在系統(tǒng)集成及應用、高穩(wěn)定性激光器和新型激光器等三個層次上進行研究開發(fā)并部分實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
(1)系統(tǒng)集成的整合發(fā)展武漢激光加工產(chǎn)業(yè)的核心。系統(tǒng)集成商是一個地區(qū)、一個行業(yè)發(fā)展的龍頭，只有系統(tǒng)集成商的實力壯大了，整個產(chǎn)業(yè)才能被帶動起來。系統(tǒng)集成商整合的目的是各個企業(yè)各具特色和優(yōu)勢，彼此存在一定的競爭關系。
根據(jù)目前系統(tǒng)集成商的特點，不妨組建固體激光設備、激光切割成套設備、激光醫(yī)療設備、大型激光加工成套設備及激光加工站等多種形式的系統(tǒng)集成商，現(xiàn)有的企業(yè)所有者成為這些公司的投資者，在對現(xiàn)有的系統(tǒng)集成商的整合過程中，政府應扮演好中介和服務的角色，創(chuàng)造機會讓條件成熟的企業(yè)能夠上市、融資，進一步優(yōu)化產(chǎn)權結構，為進一步發(fā)展打好基礎。
(2)完善供應鏈誕生和成長一批擁有核心技術的零部件供應商。一個產(chǎn)業(yè)的基礎是靠許多零部件供應商支撐的。對于武漢地區(qū)而言，這樣的零部件供應商群體應該包括光學器件(如光學鏡片、聚焦鏡、反射鏡和傳輸光纖等)、精密機械加工、激光電源和精密電子電氣等。同時這些零部件供應商群體應該擁有本領域的核心技術，這對推動整個激光加工產(chǎn)業(yè)具有重要意義。配套企業(yè)是一個產(chǎn)業(yè)的基礎，尤其是掌握核心技術和擁有自主知識產(chǎn)權的配套企業(yè)，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動作用意義巨大。
(3)高起點引進消化，鼓勵一批配套企業(yè)的發(fā)展首先還是要鼓勵配套企業(yè)與科研機構的合作，這是比較快捷的辦法;其次，企業(yè)應緊盯技術發(fā)展的潮流，不斷推陳出新;第三，政府可以通過科技項目計劃的安排、稅收政策等手段鼓勵配套企業(yè)的發(fā)展。
(4)加大市場力度這要求系統(tǒng)集成商在激光加工技術的推廣和市場網(wǎng)絡的建立上有更大的投入，包括在一定時機開拓海外市場。通過推廣應用、技術輻射和人才培養(yǎng)，在國內(nèi)建立激光加工示范應用的分中心、加工站、合資公司，促進我國激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
(5)資本平臺內(nèi)資：實現(xiàn)股權投資的多元化，引入上市公司、國有投資公司、民間資本;外資：在武漢中國光谷能量光電子領域的外資比例很小。外資引進可以先從配套行業(yè)著手，畢竟外資在多數(shù)與能量光電子相關的配套的領域具有技術優(yōu)勢，并且投資配套領域不像投資系統(tǒng)集成那樣大;外企：建議國家和地方政府對建立區(qū)域性、行業(yè)性的激光加工加大資金扶持的強度，充分利用國內(nèi)經(jīng)濟、社會結構特點，以高效益為目標，應用激光先進制造技術，開發(fā)設計和制造具有國際領先水平的高效益激光加工生產(chǎn)線。引進國外先進技術與資金，建立若干個生產(chǎn)激光器和成套設備的合資企業(yè)，以提高我國激光產(chǎn)品的水平。
激光作為新型光源，具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點。以激光器為基礎的激光工業(yè)在全球發(fā)展發(fā)展迅猛，現(xiàn)在已廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、通訊、信息處理、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事、文化教育以及科研等方面。據(jù)統(tǒng)計，從高端的光纖到常見的條形碼掃描儀，每年和激光相關產(chǎn)品和服務的市場價值高達上萬億美元。
激光產(chǎn)業(yè)已形成完整、成熟的產(chǎn)業(yè)鏈分布，上游主要包括激光材料及配套元器件，中游主要為各種激光器及其配套設備，下游則以激光應用產(chǎn)品、消費產(chǎn)品、儀器設備為主。國內(nèi)激光市場主要包括激光加工設備、光通信器件與設備、激光測量設備、激光器、激光醫(yī)療設備、激光元部件等，要應用則在于工業(yè)加工和光通信市場，兩者占據(jù)了近7成的市場份額。
目前我國激光產(chǎn)業(yè)主要應用于激光加工、醫(yī)療等行業(yè)，其中科研開發(fā)領域占12%，材料加工領域占32%，通訊領域占12%，信息領域占14%，醫(yī)學領域占20%，測量與其他領域各占9%和1%。
截至目前，全國共有5個國家級激光技術研究中心，10多個研究機構;有21個省、市生產(chǎn)和銷售激光產(chǎn)品，常年有定型產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售、并形成一定規(guī)模的單位有200多家。國內(nèi)激光行業(yè)已形成激光晶體、關鍵元器件、配套件、激光器、激光系統(tǒng)、應用開發(fā)、公共服務平臺等環(huán)節(jié)構成的較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
我國激光加工產(chǎn)業(yè)可以分為四個產(chǎn)業(yè)帶，珠江三角洲、長江三角洲、華中地區(qū)和環(huán)渤海地區(qū)。這四個產(chǎn)業(yè)帶側重點不同，珠三角以中小功率激光加工機為主，長三角以大功率激光切割焊接設備為主，環(huán)渤海以大功率激光熔覆和全固態(tài)激光為主，以武漢為首的華中地區(qū)則覆蓋了大、中、小激光加工設備。
隨著中國制造業(yè)轉型升級，一些老工業(yè)基地及小企業(yè)基地，開始向高端制造領域轉型。例如溫州激光產(chǎn)業(yè)集群及鞍山大力發(fā)展激光產(chǎn)業(yè)等。
自主創(chuàng)新
創(chuàng)新基地建設是激光技術產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的保障。從“六五”到“九五”，國家都將激光技術列為專項，給予了特別關注，因而才有今天中國激光產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展?，F(xiàn)在，國際上激光技術與產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展速度極快。在氣體激光器及應用系統(tǒng)方面，成熟的技術越來越多。在固體激光器領域里，新的晶體材料不斷出現(xiàn)，新的激光技術也在不斷發(fā)展。要想跟上世界發(fā)展步伐，為中國激光產(chǎn)業(yè)化提供源源不斷的技術支持和人才支持，就必須加強激光技術創(chuàng)新基地的建設，特別是工程化創(chuàng)新基地的建設。
保持與國際先進水平同步的技術發(fā)展態(tài)勢，重點突破若干關鍵技術，解決制約我國激光技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。緊密結合國民經(jīng)濟建設主戰(zhàn)場，以科技成果的轉化、商品化為核心，重點解決激光單元器件、系統(tǒng)集成及加工工藝的核心關鍵技術。加大新產(chǎn)品研制力度，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術儲備。
針對激光切割及焊接用的激光器、光學器件、導光系統(tǒng)及激光加工裝備配套部件，不斷提供新技術、新設計和新樣機，重點開發(fā)生產(chǎn)高功率軸快流CO2激光器、全固化YAG激光器、新型可移動式激光加工機及復合激光焊接技術。具體舉措如下：
(1)建立行業(yè)共性技術研究平臺針對汽車板材切割、焊接;冶金鋼鐵軋輥寬帶熱處理、表面熔覆，冶金行業(yè)中的鋼帶激光焊接成套設備、激光毛化設備;石油行業(yè)的地下油管激光加工。解決關鍵共性技術及配套設備的國產(chǎn)化、系列化、通用化及標準化。
(2)建立新型激光器研究開發(fā)平臺①通過引進國外軸快流CO2激光器技術，提高國產(chǎn)高功率CO2激光器的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量，在消化吸收的基礎上不斷推出高質(zhì)量、高穩(wěn)定、高功率的CO2激光器。重點開發(fā)射頻激勵、軸快流以及萬瓦以上的CO2激光器。②開發(fā)高功率、多波長固體激光器(>1kW)，100～1000W二極管泵浦的固體激光器以及紫外波段固體激光器。重點開發(fā)泵浦模塊，力爭在國內(nèi)建立較全面的DPSSL生產(chǎn)基地。
系統(tǒng)集成
在“九五”攻關、“十五”863成果的基礎上，“十一五”規(guī)劃集中在系統(tǒng)集成及應用、高穩(wěn)定性激光器和新型激光器等三個層次上進行研究開發(fā)并部分實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
(1)系統(tǒng)集成的整合發(fā)展武漢激光加工產(chǎn)業(yè)的核心。系統(tǒng)集成商是一個地區(qū)、一個行業(yè)發(fā)展的龍頭，只有系統(tǒng)集成商的實力壯大了，整個產(chǎn)業(yè)才能被帶動起來。系統(tǒng)集成商整合的目的是各個企業(yè)各具特色和優(yōu)勢，彼此存在一定的競爭關系。
根據(jù)目前系統(tǒng)集成商的特點，不妨組建固體激光設備、激光切割成套設備、激光醫(yī)療設備、大型激光加工成套設備及激光加工站等多種形式的系統(tǒng)集成商，現(xiàn)有的企業(yè)所有者成為這些公司的投資者，在對現(xiàn)有的系統(tǒng)集成商的整合過程中，政府應扮演好中介和服務的角色，創(chuàng)造機會讓條件成熟的企業(yè)能夠上市、融資，進一步優(yōu)化產(chǎn)權結構，為進一步發(fā)展打好基礎。
(2)完善供應鏈誕生和成長一批擁有核心技術的零部件供應商。一個產(chǎn)業(yè)的基礎是靠許多零部件供應商支撐的。對于武漢地區(qū)而言，這樣的零部件供應商群體應該包括光學器件(如光學鏡片、聚焦鏡、反射鏡和傳輸光纖等)、精密機械加工、激光電源和精密電子電氣等。同時這些零部件供應商群體應該擁有本領域的核心技術，這對推動整個激光加工產(chǎn)業(yè)具有重要意義。配套企業(yè)是一個產(chǎn)業(yè)的基礎，尤其是掌握核心技術和擁有自主知識產(chǎn)權的配套企業(yè)，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動作用意義巨大。
(3)高起點引進消化，鼓勵一批配套企業(yè)的發(fā)展首先還是要鼓勵配套企業(yè)與科研機構的合作，這是比較快捷的辦法;其次，企業(yè)應緊盯技術發(fā)展的潮流，不斷推陳出新;第三，政府可以通過科技項目計劃的安排、稅收政策等手段鼓勵配套企業(yè)的發(fā)展。
(4)加大市場力度這要求系統(tǒng)集成商在激光加工技術的推廣和市場網(wǎng)絡的建立上有更大的投入，包括在一定時機開拓海外市場。通過推廣應用、技術輻射和人才培養(yǎng)，在國內(nèi)建立激光加工示范應用的分中心、加工站、合資公司，促進我國激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
(5)資本平臺內(nèi)資：實現(xiàn)股權投資的多元化，引入上市公司、國有投資公司、民間資本;外資：在武漢中國光谷能量光電子領域的外資比例很小。外資引進可以先從配套行業(yè)著手，畢竟外資在多數(shù)與能量光電子相關的配套的領域具有技術優(yōu)勢，并且投資配套領域不像投資系統(tǒng)集成那樣大;外企：建議國家和地方政府對建立區(qū)域性、行業(yè)性的激光加工加大資金扶持的強度，充分利用國內(nèi)經(jīng)濟、社會結構特點，以高效益為目標，應用激光先進制造技術，開發(fā)設計和制造具有國際領先水平的高效益激光加工生產(chǎn)線。引進國外先進技術與資金，建立若干個生產(chǎn)激光器和成套設備的合資企業(yè)，以提高我國激光產(chǎn)品的水平。
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