1 前言
近20年來中國的改革開放和迅速發(fā)展著的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，極大地推動(dòng)著高技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。激光和激光加工是一門發(fā)展極快的高新技術(shù)，已成為發(fā)展我國新興產(chǎn)業(yè)，改造傳統(tǒng)制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。各種激光系統(tǒng)、設(shè)備，已經(jīng)或正在進(jìn)入各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，為我國傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)改造，新興工業(yè)領(lǐng)域以及制造業(yè)的現(xiàn)代化提供先進(jìn)的技術(shù)裝備。
至今，國產(chǎn)激光器已能批量生產(chǎn)供應(yīng)中、小功率（30W-500W）的Nd：YAG固體激光加工系統(tǒng)和高功率(100W-5kW)CO2激光加工系統(tǒng)。目前，中國的激光器和激光技術(shù)產(chǎn)業(yè)的初步規(guī)模正在形成。國內(nèi)從事制造工業(yè)激光系統(tǒng)公司超過100家，正在形成研發(fā)、批量生產(chǎn)和供、銷、維修服務(wù)的體系。然而，2002年中國激光加工設(shè)備產(chǎn)值與全球激光加工市場(chǎng)銷售額29.9億美元（約260億人民幣）相比，約占1/26。
顯然，中國國內(nèi)激光加工應(yīng)用市場(chǎng)岡中國加入WTO以來國內(nèi)正在迅速形成的“全球制造基地”而獲得快速增長(zhǎng)。海外投資者和海外激光同行正在搶灘這一市場(chǎng)。因此中國的激光加工技術(shù)急需有一個(gè)大的突破，激光加工技術(shù)產(chǎn)業(yè)化急需有一個(gè)大的發(fā)展。國內(nèi)從事激光器和激光加工技術(shù)系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)的企業(yè)正面臨極好機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
2 激光加工市場(chǎng)
2.1 國際市場(chǎng)
據(jù)ILS(Industrial Laser Solutions)統(tǒng)計(jì)，全球工業(yè)激光系統(tǒng)的產(chǎn)值1997年為20.63億美元，1998年為23.38億美元，1999年為25.91億美元，這三年年產(chǎn)值年增長(zhǎng)率一直保持在13%左右。但2000年僅為27.76億美元，年增長(zhǎng)為7%左右，開始受到網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)泡沫，美國和全球范圍經(jīng)濟(jì)衰退的影響。
在2003年1月ILS發(fā)表的校正后統(tǒng)計(jì)數(shù)字中，計(jì)入了2001年中國工業(yè)激光系統(tǒng)市場(chǎng)額增長(zhǎng)的因素，2001年全球工業(yè)激光系統(tǒng)產(chǎn)值為28.75億美元，比2000年增長(zhǎng)9.6%。顯然，中國的激光加工市場(chǎng)增幅已明顯地牽動(dòng)著國際激光加工市場(chǎng)。近兩年的年增長(zhǎng)率保持在3-5%左右，預(yù)計(jì)未來幾年的年增長(zhǎng)率將維持在5%左中（見表1、2、3）。
表1 全球工業(yè)激光系統(tǒng)產(chǎn)值（百萬美元）
表2 全球工業(yè)激光器產(chǎn)量臺(tái)（套）
表3 全球工業(yè)激光器產(chǎn)值（百萬美元）
工業(yè)激光系統(tǒng)的應(yīng)用市場(chǎng)直接受到電子、微電子、光電子、通訊工業(yè)和微光機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展的影響。激光加工系統(tǒng)是滿足上述新興產(chǎn)業(yè)和先進(jìn)制造技術(shù)裝備所必備的。而CO2激光器、半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體泵浦固體激光器、準(zhǔn)分子激光器及其加工系統(tǒng)正是需求最大、發(fā)展最快的工業(yè)激光加工系統(tǒng)。
從國外激光加工系統(tǒng)應(yīng)用方式來看，以2001年為例，其中激光切割占總銷售額的37%，激光標(biāo)記占36%激光焊接占12%，激光微加工占10%，激光打孔占2%，其它應(yīng)用占3%。
激光加工在不同國家的各工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍及程度是不同的。上世紀(jì)九十年代，美國、德國和日本的激光加工應(yīng)用己很普遍。例如，日本在1990年的工業(yè)激光系統(tǒng)設(shè)備己達(dá)3000臺(tái)，1997年高達(dá)5000臺(tái)，至2000年日本的工業(yè)激光加工系統(tǒng)已約占全球的1/3。
表4是美國和日本在各工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況。從中可以看出，國外的激光加工市場(chǎng)與中國國內(nèi)的激光加工市場(chǎng)有非常大的區(qū)別，國外激光加工的起步是立足于高科技、高技術(shù)行業(yè)，如汽車制造工業(yè)，半導(dǎo)體工業(yè)等，而這些工業(yè)激光應(yīng)用行業(yè)恰恰是十幾年前我國比較弱小的行業(yè)。中國較發(fā)達(dá)的是輕工業(yè)、紡織業(yè)、服裝業(yè)等。這些情況現(xiàn)在也恰恰給海外的工業(yè)激光制造廠家提供極好機(jī)遇，便于將成熟的中、高檔工業(yè)激光系統(tǒng)打入中國市場(chǎng)。
表4 美國和日本工業(yè)激光系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域狀況
圖1a顯示2001年亞洲CO2激光加工系統(tǒng)產(chǎn)量?jī)H占全球的15%，圖1b顯示2001年亞洲固體激光加工系統(tǒng)產(chǎn)量?jī)H占全球的28%，其中日本占主要份額。
圖1a 2001年全球工業(yè)激光系統(tǒng)產(chǎn)量臺(tái)（套）分布示意圖
圖1b 2001年全球工業(yè)激光系統(tǒng)產(chǎn)量臺(tái)（套）分布示意圖
2.2 國內(nèi)市場(chǎng)
中國國內(nèi)工業(yè)激光市場(chǎng)銷售情況見表5。
表5 1994-2002年中國國內(nèi)激光加工系統(tǒng)銷售額（萬元人民幣）
從表5可以看出，國內(nèi)工業(yè)激光加工系統(tǒng)的銷售臺(tái)數(shù)和銷售額自1995年才開始有較大的增長(zhǎng)，在1995年至1996年，1999年至2001年呈現(xiàn)高峰，有成倍增長(zhǎng)。比1999年增長(zhǎng)112%，增長(zhǎng)較快的原因是電池激光封焊和電子元器件，小五金的激光標(biāo)記采用了大量的YAG激光焊接機(jī)和激光標(biāo)記機(jī)，國產(chǎn)激光切割、熔敷系統(tǒng)應(yīng)用的增長(zhǎng)也較大。
表6 2002年我國各類激光加工機(jī)銷售額（萬元）
除表6所列外，微調(diào)機(jī)、劃片機(jī)市場(chǎng)銷售額也有不同程度增長(zhǎng)。激光熱處理機(jī)市場(chǎng)銷售額2002年出現(xiàn)下降，由2001年的7370萬元減至1148萬元，下跌了84.4%減少了6222萬元之多。
工業(yè)激光加工系統(tǒng)首先在中國國內(nèi)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、較活躍地區(qū)獲得快速應(yīng)用。例如在廣東省于2002年底便約有1500多臺(tái)CO2和Nd：YAG激光標(biāo)記機(jī)，用于PC鍵盤等其他元器件的加工；約有800臺(tái)激光焊接機(jī)用于電池密封焊；約有100多臺(tái)激光劃線機(jī)用于太陽能電池晶片和芯片的加工；目前有100多臺(tái)用于首飾（寶石）加工的激光焊接系統(tǒng)，其中90%購自意大利；約有20多臺(tái)高功率CO2激光切割系統(tǒng)用于鋼板切割。
中國國內(nèi)已建立近100個(gè)激光加工站，為一些臨時(shí)需要激光加工業(yè)務(wù)的中小型企業(yè)提供服務(wù)。過去5年，國內(nèi)已有幾十臺(tái)快速激光制模系統(tǒng)。
近幾年來，激光加工領(lǐng)域在不斷開拓，由鐘表、電池、衣扣等輕工行業(yè)，向電子行業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、汽車制造業(yè)、航空、動(dòng)力和能源、以及醫(yī)學(xué)和牙科儀器設(shè)備制造業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域拓展。
以2001年為例，國外在激光加工領(lǐng)域中，激光切割已占37%，國內(nèi)市場(chǎng)僅占21.7%，這說明國內(nèi)這個(gè)市場(chǎng)擴(kuò)大的余地較大；國外的激光標(biāo)記占36%，而且主要應(yīng)用于機(jī)械、微電子工業(yè)方面，國內(nèi)激光標(biāo)記占45.3%，并且主要應(yīng)用于輕工業(yè)品、小五金工業(yè)品等領(lǐng)域，這表明國內(nèi)激光標(biāo)記將要占領(lǐng)的應(yīng)用領(lǐng)域很大。
圖2 2001年中國國內(nèi)激光加工應(yīng)用領(lǐng)域狀況
近兩年來，國內(nèi)的工業(yè)激光制造企業(yè)己能小批量提供低、中檔的激光標(biāo)記、劃線和焊接系統(tǒng)。同時(shí)，海外公司正在快速進(jìn)入中國加工市場(chǎng)，占領(lǐng)中、高檔產(chǎn)品空缺市場(chǎng)和開拓國內(nèi)企業(yè)尚未進(jìn)入的市場(chǎng)。例如，Thyssenkrupp Tailored Blank GmbH和武漢Zheng-ren汽車元配件有限公司合作，在武漢開始接受定制坯件的焊接，激光焊接生產(chǎn)線每年加工6萬噸。總部設(shè)在德國的工業(yè)激光器制造商Rofin-Sinar已在中國臺(tái)北建立一家子公司-Rofin-Bassel臺(tái)灣有限公司，并早已進(jìn)入大陸市場(chǎng)，2003年Rofin的市場(chǎng)增長(zhǎng)將達(dá)1000-2000萬美元，產(chǎn)品集中在標(biāo)記、切割和焊接的激光器，有望在5年后在中國市場(chǎng)增長(zhǎng)率達(dá)10%以上。南京東方激光有限公司是一家南京國營772廠與美國SIDA的合資公司，引進(jìn)Rofin-Sinar公司軸向快流CO2激光器制造技術(shù)，推出由Rofin-Sinar公司的元器件制造的500W、700W、1000W、1500W、1700W、2000W、2800W系列的CO2激光器。全球著名激光加工設(shè)備生產(chǎn)廠家德國Trumpf公司（產(chǎn)值占全球第一），也與瑞士營銷集團(tuán)Siber Hegner聯(lián)合，在上海建立了Trumpf Siber Hegner公司，將集中精力開發(fā)核心產(chǎn)品一用于激光切割、打孔和成型的機(jī)床，并在江蘇省建立激光加工中心。2001年在北京工業(yè)大學(xué)建立的“中德激光技術(shù)中心”，正在推進(jìn)我國和德國在激光技術(shù)和激光材料加工方面的合作與交流、人才培訓(xùn)和咨詢業(yè)務(wù)，2003年已正式啟動(dòng)“中德激光技術(shù)培訓(xùn)中心”。
3 國內(nèi)工業(yè)激光設(shè)備企業(yè)和研制生產(chǎn)概況
自上世紀(jì)90年代開始，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，國內(nèi)出現(xiàn)了許多從事激光器和激光加工系統(tǒng)公司。按現(xiàn)代企業(yè)制度建立的這些新興公司（企業(yè)），經(jīng)營理念完全定位于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，在市場(chǎng)中找生機(jī)，發(fā)揮企業(yè)優(yōu)勢(shì)，擇優(yōu)而用，滿足用戶要求，通過融資，壯大財(cái)力，吸納海內(nèi)外技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過各種渠道，形成自家的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和服務(wù)于用戶的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。短短幾年，這些公司發(fā)展極快。至今已有100多家從事激光加工的制造企業(yè)，其中一些是由激光技術(shù)應(yīng)用研究所建立的，另外一些是新興的民營激光公司。這些公司已成為國內(nèi)激光加工市場(chǎng)的主力，他們制造的工業(yè)激光器、元器件和激光加工系統(tǒng)（激光標(biāo)記、劃線、微調(diào)、切割、焊接、表面處理、微加工、直接成型）約占國內(nèi)總市場(chǎng)90%以上份額。
表7是部分國內(nèi)從事激光器和激光應(yīng)用研發(fā)的激光加工中心、研究所和大學(xué)。表8是目前較具規(guī)模的部分激光加工系統(tǒng)制造廠家。這些單位具有批量、小批量供貨能力，通常在接到訂單后半年內(nèi)可以交貨。大部分產(chǎn)品銷往國內(nèi)市場(chǎng)，少量銷往海外。
激光加工系統(tǒng)的構(gòu)成包括三部分：(1)工業(yè)激光器，主要是YAG激光器、CO2激光器、準(zhǔn)分子激光器和大功率半導(dǎo)體激光器、全固體激光器、(DPSSL)等；(2)多自由度加工機(jī)（機(jī)床、控制系統(tǒng)等）；(3)激光加工工藝（即加工用的軟件等）。
表7 部分國內(nèi)從事激光器和激光應(yīng)用研發(fā)的激光中心、研究所和大學(xué)
表8 部分國內(nèi)從事激光加工系統(tǒng)制造公司
表9是國內(nèi)激光器和激光加工設(shè)備發(fā)展概況�？梢钥闯觯�(1)國內(nèi)缺少適合中、大功率激光加工系統(tǒng)用的商品級(jí)可靠、穩(wěn)定的YAG和CO2激光器；(2)國內(nèi)尚無適合激光加工的商品級(jí)新型大功率DPSSL；(3)國內(nèi)尚無商品級(jí)的可靠、穩(wěn)定、長(zhǎng)壽命準(zhǔn)分子激光器和光纖激光器。
表9 國內(nèi)激光器和激光加工設(shè)備發(fā)展概況
5 結(jié)語
我國激光制造技術(shù)的應(yīng)用研究水平和應(yīng)用規(guī)模，與發(fā)達(dá)國家相比，差距很大。在產(chǎn)業(yè)方面，一些中、高檔激光產(chǎn)品及其材料、元器件仍然停留在開發(fā)階段，或尚未形成規(guī)模，高檔、高智能、高自動(dòng)化的激光產(chǎn)品比較缺乏。不少激光加工應(yīng)用在我國仍是空白或剛起步，如激光微加工、特種材料加工、激光納米加工以及飛秒激光加工等。國內(nèi)工業(yè)激光企業(yè)的力量從技術(shù)、性能、資金、規(guī)模等比較弱��；企業(yè)的核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力不足，“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”趨同，以及缺少一些重大創(chuàng)新有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，是目前國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)存在著的一個(gè)較為嚴(yán)重的問題。中國加入WTO后，進(jìn)口激光產(chǎn)品的價(jià)格降低，使國產(chǎn)激光產(chǎn)品的市場(chǎng)份額、價(jià)格和利潤(rùn)受到嚴(yán)重威脅。由于海外公司的紛紛涌入，人才競(jìng)爭(zhēng)局面更趨激烈。在激光加工應(yīng)用推廣方面也有不少困難，例如，我國制造業(yè)中的很大一部份是組裝業(yè)，以國內(nèi)現(xiàn)有的工業(yè)基礎(chǔ)很難對(duì)一些國外引進(jìn)組裝機(jī)械中傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造更新、采用諸如激光加工之類的新工藝。
激光加工是一門21世紀(jì)發(fā)展極快的新制造技術(shù)，必將為我國傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)改造，新興工業(yè)領(lǐng)域以及制造業(yè)的現(xiàn)代化提供先進(jìn)的技術(shù)裝備。面對(duì)日益增長(zhǎng)的巨大的激光加工應(yīng)用市場(chǎng)和國際競(jìng)爭(zhēng)新格局，中國的激光加工技術(shù)急需有一個(gè)大的突破，激光加工技術(shù)產(chǎn)業(yè)化急需有一個(gè)大的發(fā)展。這種狀況給國內(nèi)從事激光、激光加工技術(shù)設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)的企業(yè)帶來極好機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：中國激光加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展前景
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