寄語業(yè)內(nèi)人士：抱團取暖、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、瞄準重大需求、立足自主創(chuàng)新，實現(xiàn)跨越發(fā)展
始于美國的金融危機已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿蛐越?jīng)濟危機，同時也給制造業(yè)帶來巨大影響。美國制造業(yè)指數(shù)在去年十月份大幅收縮，降至26年來最低點。日本反映經(jīng)濟景氣的11個指標中，出口、生產(chǎn)、就業(yè)等八項指標均顯著下滑。在中國，以出口拉動為主的一些地區(qū)，受到海外市場需求減弱而呈現(xiàn)下滑趨勢，引來部分企業(yè)停產(chǎn)，玩具、服裝以及IT業(yè)的利潤也開始大幅下滑。這反映出中國經(jīng)濟，特別是“中國制造”的實體經(jīng)濟已經(jīng)呈現(xiàn)出負面影響。不過這次金融危機對中國制造業(yè)的影響，從長遠來看，從戰(zhàn)略上，從積極方面想，是促使我國制造業(yè)健康發(fā)展的動力，也是對傳統(tǒng)制造業(yè)鏈條的一次重新洗牌，是使我國制造企業(yè)跳出受制于人的產(chǎn)業(yè)鏈低端環(huán)節(jié)、向高端邁進的一次機遇。
金融危機雖引起我國出口萎縮，連帶影響到激光加工產(chǎn)業(yè)停滯。但同時，國際上相關(guān)產(chǎn)業(yè)的虧損、裁員也會減小對整個市場的控制能力，雖有少數(shù)亮點（如通快、IPG公司等），但整體上是減弱的。這就給我國激光企業(yè)以特色產(chǎn)品進軍國際市場的機會大增。加上我國政府提出十大產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興計劃，以及推動內(nèi)需為主的政策，特別是振興裝備制造業(yè)，給激光企業(yè)帶來很好的發(fā)展機遇。
振興制造業(yè)是國策
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，是經(jīng)濟增長的主要動力。2007年我國制造業(yè)產(chǎn)值將近115億，約占GDP的33%，2008年為12萬9千億，上繳利銳2萬6千億元。建國以來，制造業(yè)始終是拉動我國經(jīng)濟高速增長的動力。
制造技術(shù)是我國成為制造強國、實現(xiàn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要支撐。特別是裝備制造業(yè)承擔著為國民經(jīng)濟各行業(yè)提供裝備的責任，帶動性強，涉及面廣，是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)升級的重要手段，也是為高技術(shù)提供產(chǎn)業(yè)化裝備的條件。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭已進入“高技術(shù)戰(zhàn)爭”，沒有精良的裝備制造業(yè)就沒有先進、優(yōu)良的軍事裝備。一個國家沒有強大的軍事裝備，就談不上國家的安全。作為制造業(yè)的工作母機，特別是高、精、尖的加工手段和技術(shù)，西方國家一直對我國實行禁運，這就說明了精密、尖端的制造裝備何等重要。
制造業(yè)對國家實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)一個節(jié)約資源和環(huán)境友好的社會起到了重要作用。
制造業(yè)是吸納勞動就業(yè)和擴大出口的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)。制造業(yè)可容納多層次的大批量人材，如我國2001年制造業(yè)從業(yè)人員約8000萬至9000萬，約占全國工業(yè)從業(yè)人員總數(shù)的90%，特別是在金融危機沖擊下，為多數(shù)勞動者就業(yè)提供了機會，顯著說明了其重要性。
推動制造業(yè)振興的主力軍
制造業(yè)不等同于機械制造，更不能把振興制造業(yè)理解為振興機械制造，即“車銑刨磨、鑄鍛熱焊”的振興。隨著時代的前進、技術(shù)的進步，制造對象的變化已把其內(nèi)涵擴大到與多種新興學科綜合交叉，與光、電、聲、控制、計算機等學科相結(jié)合，形成多學科集成的綜合裝備，如激光加工、超聲加工、輻射加工、電子束加工等等。
激光作為極具特色的光源，也稱作“光刀”，它可以解決不同材料的加工、成型、制備等各種制造問題。作為神奇的“光刀”，它有許多特點：其空間特性的能量分布，根據(jù)需要可“尖”可“鈍”，具時間特性，可連續(xù)或調(diào)制輸出，根據(jù)被加工材料的吸收系數(shù)，其波長覆蓋紅外到紫外。各種光的參數(shù)搭配，被加工材料范圍可從金屬、復合材料、半導體材料、陶瓷、玻璃、皮革、布料到人造纖維等，以及其他新材料。
我國激光加工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了從興起到發(fā)展的轉(zhuǎn)變。從1990年到1993年，以橫流KW級CO2 激光器處理汽車發(fā)動機的主要應用開始；1994年至1997年，以激光打標和CO2 激光雕刻簽章等應用而推進；1997年至1999年，以手機電池激光焊接和小五金、電子元器件、汽車零部件的激光標記為主的三個階段；到了2000年以后，應用面逐步擴大，CO2 激光切割機、金剛石鋸片激光焊接機、激光熔覆設(shè)備、激光毛化設(shè)備、劃片機、調(diào)阻機、激光裁床等在多種工業(yè)中得到應用。
值得注意的是，在許多重要工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開始采用激光技術(shù)，如三峽水輪機定子轉(zhuǎn)子激光切割，大型動力轉(zhuǎn)子類零部件激光熔覆，特殊殼體類零件激光三維焊接，石油工業(yè)采油管激光割縫，汽車工業(yè)零部件激光焊接等都采用國產(chǎn)激光加工裝備。有了這樣的生產(chǎn)能力和技術(shù)基礎(chǔ)，在國家振興制造業(yè)的號召下，我國激光加工企業(yè)理應承擔責任，為經(jīng)濟發(fā)展提供自主創(chuàng)新的多種成套激光加工裝備，往更高水平的提升和應用跨進一步。
市場需求為激光加工提供商機
2009年1月以來，國務(wù)院相繼通過汽車、裝備制造等十大產(chǎn)業(yè)振興計劃，與之呼應又布置了多項科技重大專項，這對于提升我國裝備制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力和核心競爭力，帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，擴大內(nèi)需，具有重要意義。
我覺得在上述機遇面前，我們激光加工產(chǎn)業(yè)的跨越發(fā)展，主要從兩個方面著手：一是將自主創(chuàng)新的激光加工裝備用于改造和提升工業(yè)產(chǎn)品。在汽車工業(yè)、船舶、發(fā)電設(shè)備、交通運輸（包括鐵路）、模具、新型顯示工業(yè)和電子元器件、集成電路升級等方面，推動激光加工產(chǎn)業(yè)提升產(chǎn)品水平，從現(xiàn)有基礎(chǔ)出發(fā)，走上自主創(chuàng)新的發(fā)展階段。二是保障國家重大科技專項、重大工程、國防建設(shè)的重大需求，提高激光加工集成創(chuàng)新和成套水平。
裝備制造的重點是針對航空航天、汽車制造、船舶、發(fā)電設(shè)備、交通鐵路運輸?shù)裙I(yè)所需制造裝備。據(jù)報導，2020年將實現(xiàn) 70%~80%的制造裝備主要由國內(nèi)供給。如“十五”期間，僅西部鐵路開發(fā)就已投入1000億元，未來幾年將投入7000~8000億元建設(shè)鐵道運輸，未來5年將投資5300億到水利工程；300家機械廠將進行技術(shù)改造，求購新型制造裝備的數(shù)量可觀，國內(nèi)現(xiàn)有模具工廠約1.7萬家，年產(chǎn)值約530億元，急需高精度、高效率、高速設(shè)備提升現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)水平。
“十一五”期間將發(fā)射繞月飛船和多種衛(wèi)星，航天工業(yè)發(fā)展所需正是激光加工特殊裝備效力的大好時機。“十一五”期間，我國造船業(yè)會有很大發(fā)展，造船噸位將由1000萬噸提升至世界排名最前列。汽車制造業(yè)在“十一五”期間年產(chǎn)將達1000萬輛，汽車零配件產(chǎn)量也將大幅增加。電子信息設(shè)備制造業(yè)所需小型、微型、特種加工設(shè)備，目前99%以上依賴進口，值得激光加工廠商給予足夠重視和聯(lián)合攻關(guān)，予以突破。
突破關(guān)鍵技術(shù)
工業(yè)振興所需激光加工裝備甚多，個人認識有限，僅舉幾例如下：
● 汽車白車身制造中的激光切割，焊接裝備
汽車生產(chǎn)中白車身占正車成本的30%～40%，特別需要縮短開發(fā)制造周期、減輕重量、降低油耗、提高安全性的制造技術(shù)及裝備提供支撐。在這方面，激光加工技術(shù)具有不可替代性，可采用高速激光切割，激光剪裁拼焊，在線車身三自由度激光縫焊等技術(shù)。
白車身薄板成型體約有幾百件，每件需3～5套模具，其成本在20萬～1000萬元之間，模具制造時間需半年。采用激光切割替代沖裁模和修邊模是最佳選擇，用于多種車型或更改車身設(shè)計，只須編程便可解決，工裝簡單，價格低廉，縮短生產(chǎn)周期5～10倍。
激光剪裁拼焊是將不同厚度、強度和不同材質(zhì)的薄板，用激光“剪裁”成合適尺寸、形狀的坯板，然后用激光拼焊成車身所需的板，再沖壓成型，可達到減輕白車身重量。業(yè)內(nèi)人士說，加再大馬力，不如減100kg自重，而且可節(jié)約材料消耗，節(jié)省工序和裝配工作量，免去在線點焊，從而降低點焊造成環(huán)境污染，減小車間噪聲，降低費用，可提高車身結(jié)構(gòu)剛度和安全性。
● 重大機器零部件再制造的激光熱加工
從裝備的論證、設(shè)計、制造、使用、維修一直到回收的整個費用稱作零件的全壽命周期費用。傳統(tǒng)上只重視裝備的“前半生”，一般這個周期只占20%～40%的費用。裝備的再制造是以其“后半生”為服務(wù)對象。機器零部件的再制造可使其獲得原有品質(zhì)及高附加值的成品，可節(jié)約材料、節(jié)約資源、節(jié)省時間，保護環(huán)境及節(jié)約加工費用，實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。
全球再制造業(yè)每年節(jié)材1400萬噸，節(jié)電約8個中等發(fā)電站的發(fā)電量，減少CO2排放2800萬噸。美國再制造業(yè)產(chǎn)值750億美元，其中工程機械及汽車約占500億美元。我國發(fā)改委已建立“汽車零部件再制造工程試點”，上海大眾已完成13000臺發(fā)動機再制造，節(jié)約鋼材765噸、鋁材208噸，節(jié)電146萬度。
激光加工技術(shù)在再制造業(yè)的應用中具有不可替代性。它是由激光相變硬化到表面合金化、熔覆，由激光合金涂層發(fā)展到復合涂層及陶瓷涂層。國內(nèi)已有單位將它應用到電力、石化、冶金、鋼鐵、機械等工業(yè)，修復了石化工業(yè)中的多種渦輪動力轉(zhuǎn)子、壓縮機主軸、汽輪機葉片、鋼廠飛剪、軋輥等重型零部件，取得良好效果。預計其它激光加工技術(shù)也會逐步得到采用。
● 液晶屏制造中的激光退火
國務(wù)院通過的“電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃”中，支持包括“新型顯示和彩電工業(yè)轉(zhuǎn)型”在內(nèi)的六大工程，其中明確支持6代以上液晶屏項目。據(jù)報導，國內(nèi)市場對大尺寸液晶顯示板需求猛增，少數(shù)跨國企業(yè)技術(shù)壟斷，使我們受制于人，只能高價進口，2007年1-7月進口11億塊，金額達 281億美元，國外已邁入7代、8代線生產(chǎn)，而我國僅徘徊于4代、5代線。
目前制作液晶屏的工藝是要對石英玻璃基板上濺射非晶硅，然后把它加熱到600℃以上，一直到非晶硅熔化，降溫使其再結(jié)晶變?yōu)槎嗑Ч瑁@樣比非晶硅屏板象素單元密度高，孔徑比較大，還可在屏周邊集成驅(qū)動電路。但這樣的工藝對于6代甚至7代、8代顯示屏就要求很大尺寸的石英玻璃（或耐熱玻璃）作基板，其價位高，大尺寸優(yōu)質(zhì)玻璃材料難以得到。還要求在生產(chǎn)線上安裝比顯示屏尺寸大2～3倍的退火爐，從而增加制造上的許多困難。若采用紫外波段的激光器對基板進行退火，其溫度可大大降低，無需大尺寸退火爐，并且可用普通低價玻璃替代昂貴的大尺寸石英玻璃，顯示屏尺寸或形狀改變能迅速適應，從而降低制造成本，還可免去費時的加熱冷卻過程，提高成品率。
另外大顯示屏的ITO導電薄膜圖形采用激光生成技術(shù)，可達到無掩膜制作，省去圖形掩膜的制作，激光刻線可達5m，故而能提高圖形清晰度。
● 電路板（PCB）的激光微細加工
眾所周知，電路板的主要功能是實現(xiàn)電氣互連。它是按不同產(chǎn)品而專門制作的特殊部件。眾多的產(chǎn)品都需要采用電路板，電路板的種類多種多樣，有單面板、雙面板、多層板；有撓性板、剛性板、剛?cè)峤Y(jié)合板；還有射頻板、微波機、特殊功能板。
據(jù)報導：2007年我國PCB產(chǎn)值為900億。展望2009年由于筆記本電腦估產(chǎn)1.5億臺，3G手機市場估產(chǎn)1.8億部，家電下鄉(xiāng)補貼政策落實，庫存需要，機頂盒項目啟動，我國電路板（PCB）訂單將明顯回暖，這就給制造PCB板的激光精密切割技術(shù)帶來巨大商機。
SMT技術(shù)是采用激光切割不銹鋼模板，將電路切出，再漏印焊膏形成電路，經(jīng)表面貼裝芯片、元器件、回流焊后成為成品。還有采用紫外波段激光的精切撓性電路板。3D指狀電路也會隨著移動設(shè)備微小型化、無線化等發(fā)展趨勢明顯，必將帶來激光直接將電路刻寫在模塑工件上形成，這方面技術(shù)在日新月異的發(fā)展，希望給予重視。 |
