先進激光技術在佛山傳統產業轉型升級中的核心作用？3D打印如何升級佛山制造？工業機器人產業的未來猜想？今天，佛山將迎來一場新興產業發展的研討會。中國工程院院士、中科院廣州能源研究所研究員陳勇，中科院廣州電子所所長、中國3D打印聯盟副理事長李耀棠，大功率半導體激光器項目產業化的海歸團隊、高聚激光董事長趙青春等專家，將針對激光、3D打印、工業機器人等佛山新興產業的發展思路展開探討。
如今，代表智能生產的工業機器人已潛入家電、陶瓷等制造業的生產線，全市下一步將啟動500家制造企業的“數字化工廠”“無人工廠”的改造示范；國際激光領軍人物成立的海歸團隊，緊密結合佛山制造的需求，為佛山裝備制造業武裝上革新性的“光加工”兵具，推動了制造業的服務化；隨著裝備制造智能化、信息化的綜合推動，佛山將通過培育機械裝備研究院，重點突破關鍵零部件、機電一體化芯片、系統智能控制軟件等重大產業技術瓶頸，佛山版的柔性工廠逐漸有了想象空間。
用“光加工”服務制造業
對趙青春來講，激光是一把可以變幻的“刀具”，佛山的傳統產業及裝備制造業，都可以通過用“激光”繼續“武裝”，讓產品實現強中更強。
日前，高聚研制的第一臺陶瓷激光彩色打標機在佛山亮相，比傳統打標速度快5到10倍。陶瓷激光彩色打標機在陶瓷表面上打出經久不掉的二維碼、LOGO、文字等圖案。圖案任何一條細微的紋路都能逼真地呈現出來。
佛山制造業存在什么“共性問題”？“激光”這一工具能否解決問題，如何實現？兩年多來，趙青春在佛山走訪了多家鋁材、陶瓷、汽配工廠的生產線。上述問題，是他每次走訪必定探索的“例牌”。
2012年5月，趙青春的海歸團隊在佛山高新區獅山核心園區注冊成立了廣東高聚激光公司。
對趙青春來講，激光正是一把可以變幻的“刀具”，佛山的傳統產業及裝備制造業，都可以通過用“激光”繼續“武裝”，讓產品強中更強，高聚瞄準的正是為高端裝備制造業提供專業服務的這一塊蛋糕。
目前，高聚擁有三大核心技術：半導體激光芯片、脈沖光纖激光、高功率半導體激光的成型技術，目前在全球處于領先水平。高聚已申請15項發明專利，今年還將申請20多項發明專利。高聚的創業目標是做產業鏈，從最核心的半導體激光芯片、最基礎的材料器械到高端的激光光源系統。
激光技術在佛山的產業化，是一個技術基因注入佛山制造的故事，也是一個制造業服務化的故事。
由于激光器光源由高聚自主研制，這款打標機的價格較國外同類產品有大幅度的優勢。“陶瓷是佛山產業的名牌，但存在行業共性問題—品牌遭遇仿、偽、假。借鑒國際汽車零部件行業都采用激光打印技術的經驗，我們覺得，可以嘗試將‘激光’運用在陶瓷產品上。”趙青春介紹說。
“打仗兵要精，武器要好。高端裝備，精密儀器，精準檢測都離不開激光技術和裝備。佛山裝備制造業要謀劃更長遠的未來，將原有的機具‘鳥槍換炮’，使佛山走上新型工業化之路。”佛山市創新協會秘書長黃志海注意到，省委給佛山“裝備制造業”的發展定位中，用了“領銜”一詞，“這正說明，佛山的‘兵器’不僅要上規模，更要能在技術研發、創新運用上有更高的提升。”
過去，大功率激光器多數使用在國家安全和軍工領域，今年1月，工業和信息化部發布《工業轉型升級投資指南》，將大功率半導體激光器列為裝備改善重點產品。
高聚開始運作把大功率半導體激光器模塊和系統的產業化項目帶到佛山高新區獅山核心園區。這個項目實施，將填補中國在激光領域的多項產業化技術空白，打破國內完全依靠進口的局面及進口限制和封鎖。
佛山有鋁業之都之稱，高聚同樣對行業的多家企業進行過走訪。“現在的加工工藝，效率較低。結合行業需求，我們同樣可以推出光加工的裝備，但這需要一個被行業認知的過程。”趙青春計劃在佛山建設一個激光應用示范基地，這樣團隊此前的研究成果就可以有展示平臺。
比如，目前備受矚目的3D打印技術，學術上稱為激光堆積型技術或激光快速成型技術，其實際上也是一種激光技術。“我們的技術和3D打印是緊密相關的，只是對激光的運用不同而已。我們專注于光源的研發，擁有光源上的優勢，與本土發展3D打印的企業，完成可以形成產業鏈條上的配套。”趙青春認為，依照產業分工，高聚可以向3D打印成套設備企業提供光源、激光頭專業的研發定制服務。
對裝備制造業來講，激光再修復應用又將形成龐大的產業。將高功率激光技術與粉末冶金技術結合起來，實現報廢的卡車后橋軸的激光再制造，在修復部位逐層熔敷，最后還原報廢備件的最初樣貌，恢復使用性能，而這一制造成本僅為新品的1/8。在這一光加工運用技術上，高聚聯合蘇州大學的科研團隊已在沙鋼集團開展產學研項目，未來，可以實現軋輥、鋼軌、輪曲軸等重要消耗備件的再修復。
光源“芯片”的國產夢
長期以來，國內的大功率半導體激光產品都依賴進口。趙青春和他的團隊都很清楚，半導體激光器要做全產業鏈，特別是芯片的國產化，否則很難盈利。
“這幾年，一直在了解大功率激光器產品的國產化情況。我們現在使用的大功率激光器都是進口產品，3000W功率的機子要耗資180萬元。”中南機械相關負責人稱，這一兩年在參觀國內外企業時，覺察到機械行業發展的趁勢，“制造業為了提升競爭力，不斷地在生產線效率上下功夫。一方面，生產線化解成標準化的模塊，機器人、機械手取代人工；另一方面，就是激光器在各行各業的廣泛運用。產品比拼中，精密度及高性能成為重要的內容。”中南機械使用高功率激光器為其機械設備產品的表面改變性能，提高其耐磨度等各項性能，實現延長產品壽命，提升產品競爭力。
用激光“武裝”佛山裝備制造業，實現佛山機械的“鳥槍換炮”。在行業人士看來，這臺戲有得做，也必須做。
長期以來，國內的大功率半導體激光產品都依賴進口。且由于產業化程度高，國外巨頭提供的是整條生產鏈，價格高達千萬元，國內企業完全吃不消，再者引進之后難以實現與自身生產線的匹配，無法實現升級。
本土一家自動化設備公司，此前在為一家箱包廠家設計自動化改造方案時，也考慮過如何結合機械手安裝激光頭，以提高打孔工藝的精密度，因此還找到高聚討論工藝的可操作性。
“激光就是一門工具，新型工業化中，在美國、德國，都將先進的激光技術視為未來裝備制造業的核心。”趙青春說。
高聚激光的產業夢中，激光器以后將在機械加工等生產領域得到廣泛運用，可以取代現在傳統的車床，在切割、焊接、表面硬化、再制造、打孔等方面有著絕對優勢，而這些技術在生產型企業尤其是高端裝備設備生產中有著廣泛的應用。#p#分頁標題#e#
目前，國內大功率半導體激光器芯片大多依賴進口，歐美國家處于壟斷地位。趙青春和他的團隊都很清楚，半導體激光器要做全產業鏈，否則很難盈利。“這個產業的最上游就是半導體激光芯片，這一塊的高功率產品百分之百依靠進口，國外價格一提，利潤都會犧牲掉。國內技術發展受到這方面的牽制，所以我們一直都非常堅定要做全產業鏈，特別是在芯片上一定要有，芯片是‘1’，其它的激光器到成套的激光設備都是因為有了‘1’才能實現成倍數的價值的增長。如果芯是別人的，相當于母雞是別人的，我們要買雞蛋，價格就永遠受控于人。”
趙青春海歸團隊，醞釀在激光產業最核心的部位—“芯片”上破題。
半導體激光器決定光纖激光和固體激光50%—85%的成本，其核心是芯片。目前，全球五大激光芯片公司，已減少對外芯片的供給，供給芯片比本國使用的要次幾個層級。“芯片雖小，卻是光技術源頭之活水。如果不能在芯片上突圍，就意味著，最核心的器件就要靠國外引進。為何國外企業減少供給，它處于產業鏈的最高端，這樣可以占據更高的利潤。”趙青春稱。
核心零部件的“突圍”戰
在一些核心零部件的研發加工上，用上激光可以有所突圍。整個工業制造體系是相通的，因而這種利好必將對佛山機械行業的加工能力、水平帶來全面的提升。
一汽大眾佛山工廠焊接車間，在某些鋼板連接處應用拉鏈式的激光焊接工藝，融合后儼然是一整塊鋼板。一名業界人士形象地分析說，普通點焊就好比受傷后醫生用針把傷口縫合，而激光焊接相當于傷口自己長好形成完整的平面。
激光技術對全球產業的革命性力量正正加大釋放。在美國，過半GDP中，都有激光在里面發揮作用。谷歌無人駕駛汽車的秘密，正是由150個激光傳感器打造無縫感知來實現對障礙物的各種數據的回收及分析。
而2013年德國未來獎，由一項產學研聯合開發并已投入實際應用的超短脈沖激光工業精加工技術獲得。這種高能激光脈沖能在幾飛秒或幾皮秒內（1飛秒等于千萬億分之一秒，1皮秒等于1000飛秒）將原材料迅速氣化，不留殘渣，周圍材料也不會變形受損。用這種技術加工的高精度發動機燃油噴嘴可節約燃油近20%。博世公司已用這一技術大批量加工各種精密元件并計劃開發更多新產品。
“德國未來獎，是德國應用研究的最高獎項，如果沒有重大變革性技術，可能該年度會是空缺。”趙青春不得感慨，這項激光技術的創新運用，將繼續強化德國制造的優勢，進而保證其在全球不可撼動的地位。
德國的汽車工業，全球聞名。在趙青春看來，光加工這一工具在德國汽車工業中的作用巨大。“汽車的車身的加工，70%需要用到激光焊接，精密的零部件加工，更離不開激光工藝的創新運用。德國汽車能做到既節省原料、能源，又安全可靠，就是通過深入研究，哪里必須用厚板，哪里可以用薄板代替又不影響安全等各項性能，由此建設精密的數學模具。然而，要實現不同厚度薄板的接焊，必須用上激光這一工具。如果沒有它，傳統的加工手段之下，一切只能是猜想。”趙青春介紹說，國外這樣的裝備需要600萬至800萬元，汽車企業難以承擔，目前，由高聚研制的光源，與中國科學院沈陽自動化研究所的數控與軟件系統組裝成的激光接焊裝備，實現了專長的互補，已在揚州一家汽車企業實現示范生產。
有數據顯示，中國作為汽車大國，70%的利潤被外資拿走。因為關鍵零部件的核心技術為外資控制，也正是這些核心技術在賺錢。
一汽大眾將最現代化的工廠在佛山落戶，在全省的汽車產業版圖上，佛山由“配角”變身“主角”。同時，“德國智造”引領“佛山制造”提質升級，更是令人期許。
“然而，本土汽車配件廠要從產業鏈中高端受惠分羹是很難的，主要原因就是工業技術不行。”黃志海稱。“有了大功率激光器作為新工具，以往不可能實現的加工工藝，將有無限的想象空間。比如說在有曲面的鋁板打孔、不同厚板的接焊、高精密度的提升，這也就意味著，在一些核心零部件的研發加工上，我們可以有所突圍。而且整個工業制造體系也是相通的，因而這種利好不僅僅是汽車制造，也必將對佛山機械行業的加工能力、水平帶來全面的提升。”
在推動佛山市裝備制造業的轉型升級上，佛山提出，要緊緊抓住重大成套裝備、通用專用裝備等共性技術難題，重點突破發展重大成套裝備所需的關鍵零部件，元器件和配套設備的本地化生產，數控機床的核心功能部件以及大型鍛造鍛壓成型技術、高速精密加工技術、金屬熱處理、金融加工技術等配套技術的自主研發，推動制造環節向高端制造整體提升。
“這里面，很多加工技術，需要用到激光這一工具。今年，首屆中國激光產業高峰論壇上，世界最大的激光行業的兩家企業通快（德國）與羅芬（瑞典），對未來發展趨勢給出的論斷都是，激光未來將在五大領域產生深遠的影響，其中，居于首位的就是先進制造業”趙青春稱。
評論
從4000億跨向萬億
佛山裝備制造
怎樣“點機成金”
一個正在醞釀的“中國制造2025”發展綱要近日成為焦點。泉州市為中國工程院選中作為“中國制造2025”唯一的地方樣板和實踐范例，機緣正是泉州的“數控一代”示范工程。所謂“數控一代”，如同在機器里裝了一個大腦，用數字信息技術對工作過程和機械運動進行控制。
縱觀全球，第四次工業革命的到來已為時不遠。經濟大國美國、德國制造業的回流，德國工業4.0戰略，美國借工業互聯網重塑制造業升級，顯示出新一輪工業革命的序幕已經開啟，全球產業鏈正演繹洗牌爭奪戰。
在這一場爭奪戰中，中國制造，奏響了自動化、智能化、信息化、數字化的時代強音。
本月初，《佛山市打造萬億規模先進裝備制造業產業基地工作方案》正式公布，“機器代人”“數字化工廠”“智能產業”“工業網絡化”等制造業熱詞，透射出這個裝備制造業規模超4000億元城市的發展戰略，也指明了佛山打造廣東省先進裝備制造業核心基地的路徑選擇。
從30多年前起，引進消化再創新的創新模式，為佛山機械裝備制造業的發展打開了歷史的天窗。1983年，佛山耐酸陶瓷廠，由佛山市政府與國家輕工部聯合，拿出207萬美元，從意大利引進中國第一條全自動陶瓷墻地磚生產線。
工欲善其事，必先利其器。中國第一臺大噸位自動壓磚機、第一臺自動磨邊機、第一臺拋光機相繼由佛山率先擁有，正是擁有了這樣一批機械工具，佛山用“瓷土”創造出價值近千億的產業，反過來，這也成就了佛山裝備制造業的壯大。
今年，廣東省給佛山提出新課題：領銜珠江西岸打造萬億規模的裝備制造產業帶，輻射帶動粵西地區。這是基于尋找經濟發展的新動力所做出的抉擇。#p#分頁標題#e#
此前，佛山人在輕工業消費品領域成功“點土成金”；現在，借著全球工業革命的大浪潮，佛山被寄予期望，能夠在“工業母機”裝備業的事業上實現鳳凰涅槃，領銜珠江西岸城市產業轉型升級。
在全國來講，裝備制造業“缺芯少魂”是一個通病。特別是制造業的無“芯”之憂，去年進口芯片2000多億美元，超過石油資源進口的金額，這顯示出中國缺乏關鍵技術。在高速增長中，較多佛山的裝備制造行業同樣忽視企業自身在核心技術的突圍與投入研發的原創，企業向前沖缺少了御戰的盔甲—技術。沒有占領核心技術，意味著企業需要依賴德國、日本、美國的關鍵零部件。即企業更多靠賣“軀殼”賺錢，利潤的大頭其實還是為經濟大國壟斷。
佛山的裝備制造業已成長為一個產值超4000億元的龐大產業，要向萬億規模邁進，不僅僅是數量上的倍增，更要有“點機成金”的決心。如何從靠可見的產品盈利的經濟模式，走向靠核心技術“智慧”盈利的新經濟模式，或是佛山新經濟在裝備制造業這一篇章中解題的關鍵。
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