激光协会
首页 > 行业新闻

《东莞市高新技术产业发展蓝皮书》发布 人工智能、激光等产业争取100亿产值

 

■去年智博会上,参展商在对智能机器人进行调试 资料图 郑志波 摄

东莞时间网讯 在人工智能、健康医疗、激光产业等未来产业领域,东莞可以争取到2020年产值达到100亿元;对于基础较强的工业机器人、锂电池、新材料产业,则可以争取到2020年产值达到500亿元……

近日,在首届创新东莞科技盛典上,市高新技术产业协会发布了《东莞市高新技术产业发展蓝皮书》,提出了如上发展重点领域与目标。《蓝皮书》认为,目前我市高技术制造业五年来复合增长率已高达16%,但面临电子信息产业等产业盈利能力低下,高素质人才短缺等瓶颈,需要分未来产业、新兴产业、优势产业等不同领域,对我市高新技术产业进行重点培育,做大做强。

增长迅猛

五年间高技术制造业增加值翻一倍

近年来,随着创新驱动战略的深入实施,我市高新技术产业呈现发展迅速、体系完备等态势。为了摸清家底,市高新技术产业协会与市电子计算中心携手编制了上述《蓝皮书》。“通过政府权威部门数据、协会摸底以及专家深入调研走访,对高新技术产业进行了首次全景式梳理。”市高新技术产业协会秘书长夏正昌称。

《蓝皮书》显示,2012-2017年的五年间,东莞高技术制造业增长值增长了110%,年复合增长率高达16%,远高于同期全市规模以上工业的平均增长水平。其占全市规模以上工业的比重,也从31.11%提升至39%。

从产品体系上,东莞研发制造的高新技术产品种类已超过58种类型共计7500种产品。其中,达到国际领先(首创)水平的产品有36个,达到国际先进水平的产品有404个,达到国内领先(首创)水平的产品有463个。

分行业看,电子及通信设备制造业是东莞高技术制造业的绝对支柱产业,2016年其占总体比重高达83.93%,去年也保持了快速增长。分片区看,松山湖片区高新技术产业规模位于全市首位,也占据半壁江山。数据显示,2017年松山湖片区高新技术企业共实现工业总产值3322.1亿元,比上一年增长52.6%,占全市高企的比重达到51.5%。

不过,《蓝皮书》也指出,我市高新技术产业面临明显短板,包括核心技术缺失、主导产业盈利能力低下、部分新兴产业发展缓慢、高层次人才不足等问题。

譬如,数据显示,2017年在我市高企中,计算机、通信和其他电子设备制造业的高企平均收入利润率仅为6.1%,虽比往年有所改善,但仍小于全市高企平均水平。这种盈利能力水平与一些传统优势企业相比差距较大。如造纸和纸制品业2017年的收入利润率高达14.5%,是计算机、通信和其他电子设备制造业的2倍还多。

培育重点

面向未来产业和新兴产业布局

未来从哪些高新产业方面着手?《蓝皮书》认为,结合现有产业基础和未来发展方向,要从未来产业、新兴产业、优势产业等方面,对我市高新技术产业进行不同层次的重点培育发展。

其中,未来产业是具备较大发展潜力,目前处于起步阶段,5-10年内有望成为引领经济发展的高新技术产业。对于东莞而言,主要在人工智能、健康医疗、第三代半导体和激光产业领域发力,争取若干个产业到2020年产值达到100亿元、到2025年产值达到500亿元。

譬如,东莞已拥有180余家生物技术企业,277家医疗器械产业企业。随着东莞散裂中子源项目相关谱仪建设的推进,将对健康医疗产业起到进一步的吸纳集聚作用。未来,东莞可以发挥散裂中子源的集聚效应,承接深圳、广州医疗器械产业外溢资源,引进重大产业化项目,加速关键技术创新,培育健康医疗产业集群。

新兴产业,则是具备较好的产业基础,3-5年内有望成为加快经济发展的优势高新技术产业。东莞可以重点壮大机器人、锂电池、新能源汽车、新材料产业,争取若干个产业到2020年产值达到500亿元、2025年产值达到1000亿元。

其中,东莞锂电池产业链已经拥有布局齐全、龙头企业众多、产业水平全国领先的优势。对此,东莞应当在持续推动消费类锂电池升级的同时,补齐动力锂电池短板,尤其是通过扶持该行业倍增企业的发展,提升锂电池产业的整体实力。


发布时间 : 2018-07-25

固体激光器巩固激光打标应用的地位

多年来,激光打标几乎“入侵”到各种制造业中。在性能和机器成本方面,激光打标技术更是突飞猛进。本文着重介绍了脉冲固体激光打标技术和应用。连续波固体激光器很少用于打标。CO2激光器广泛应用于有机材料(比如木材、皮革等)的包装打标。与固体激光器应用相比,二氧化碳激光器可应用于低对比度、工作面积更大的打标。固体激光器和二氧化碳激 光器的应用并没有明显的重叠之处。

 哪种才是合适的激光器?

 许多人都同意这一观点:汽车的马力越大,车速也就越快。这种观点非常简单,但不幸地是并不正确,也许还有其他更重要的因素。是不是还要考虑汽车的重量和牵引轮胎质量?一台马力稍逊的汽车很有可能在车速上会超过其他车。激光打标也会有同样的情况,要为当前的任务选择合适的激光器,对于激光器来说,要考虑的参数不是马力而是功率。其他要考虑的因素还有脉冲频率、脉冲宽度和峰值频率。

激光打标首先应该考虑客户的需求。人们通常需要在打标质量、打标时间以及打标深度三者之间进行权衡。打标所花费的时间和打标深度很容易量化。然而对于打标质量来说,每一个客户都有不同的期望,客户考虑的因素有:色彩对比、边缘质量(锐利、洁净、笔直、毛刺)、表面光洁度、线宽、分辨率、曲面上打标的一致性、抗划伤性(仅对塑料而言)、热影响区域(HAZ)以及脉冲到脉冲的稳定性,这还仅仅是列出了一部分因素。除了打标技术规范,一些客户还要求打标方法具备多用性,比如要求能够对多种材料进行打标,或者对同一种材料进行重复打标。

激光打标技术

 由于需求的复杂性,目前不存在一个简单的规则适用于所有应用——因为每一种应用都不相同。缩小参数范围的唯一方法就是详细了解不同激光打标技术的优劣,才有可能找到适合特定需求的激光器。一个应用的最终检验总是在应用实验室内由专业人士完成。当前使用的激光打标类型有三种:Nd:YAG(棒激光器)、Nd:YVO4(棒激光器)以及光纤激光器。Nd:YAG已经几乎完全被二极管泵浦激光器技术所取代。高性能YAG和钒酸盐激光器是水冷式的,但在性能稍低时也可以是风冷的。大多数光纤激光器也是如此。假定在同时采用最先进设计的情况下,就耗材、电源要求和泵浦二极管寿命而言,YAG、钒酸盐和光纤激光器的运行成本几乎完全一样。因此,客户可以选择适合他们应用需求的激光器,而不用考虑成本问题。

 相关的光束特性

 在金属上进行雕刻要求材料能够熔化和蒸发。这一工艺可以这样解释:平均激光功率用来熔化材料,峰值功率用来蒸发材料。达到最佳雕刻率有一个关键点,就是正好有足够多的已熔化材料能在有效峰值功率下被蒸发。如果已熔化材料过多,会导致雕刻率下降以及过多的再铸材料和毛刺。如果已熔化材料不足而峰值功率充足,会导致雕刻率下降。只有在高峰值功率下,才能在一些陶瓷和塑料上打出精密的高对比度标记。

脉冲宽度

 所有的固体激光打标系统都是纳秒级激光器。Nd:YAG激光器通常是10到150纳秒,钒酸盐激光器是5到30纳秒。这两种激光器的脉冲宽度会随着频率的增加而变长。光纤激光器的脉冲宽度或是固定在100纳秒范围内,或是通过使用主振荡光纤功率放大器(MOFPA)设计,从而让脉冲宽度在10到200纳秒间变动。脉冲宽度影响到材料的热穿透深度。短脉冲是灵敏型应用的理想选择,例如对油墨层做昼夜不间断的洁净烧蚀,以及对低热影响区域(HAZ)的金属打标。这种应用的一种例子就是在航空航天工业中的应力部件上打标。对于塑料来说,没有通用的规则,有些适合长脉冲,有些适合短脉冲。

 光束质量

 光束质量的度量标准是M2。M2值越小,光束质量越高,当M2=1时,激光光束是最理想的。如果激光的光束质量好,那么激光聚焦的光斑尺寸就越小,从而能量密度就越高,对于许多应用来说,高能量密度是理想的选择,甚至是必需的。还有两种效应与光束质量有关:

 ● 第一种是标记区域尺寸。标记区域越大,光斑尺寸越大。要想在获取最大标记区域的同时将光斑尺寸控制在一个合理的范围,必须有好的光束质量。

 ● 第二种是聚焦深度。光束质量越好,在离焦时打标工艺的容错性越高,这点对圆柱形零部件上的打标非常重要。

其他因素

 要想取得光滑的表面以及好的边缘质量,前一脉冲与下一脉冲的重叠非常重要。光斑在表面移动的越快(速率),要想取得一定的重叠(图1所示),要求的频率就越高。不幸的是,所有激光器的脉冲频率越高,脉冲峰值功率和脉冲能量就越低,只不过有些激光器情况稍好。这说明了为何选择光纤激光器和钒酸盐激光器用于快速烧蚀工艺(比如薄膜烧蚀)。

 频率响应

 每一类型的激光器都有不同的频率特性。图2显示了YAG和钒酸盐激光器典型频率特性。

 光纤激光器与YAG激光器、钒酸盐激光器有着很大的区别。通常情况下,光纤激光器开始时的峰值功率较低,但是当频率增加时,峰值功率仍能维持的很好。使用主振荡光纤功率放大器(MOFPA)方法的光纤激光器可以改变脉冲宽度,这有助于优化激光打标参数。例如在烧蚀工艺里,可以通过调整脉冲宽度找到已熔化材料和已蒸发材料的最佳比例。

 综述

对于固体激光打标系统来说,上述三种技术(Nd:YAG、钒酸盐、镱/光纤激光器)已经并将继续在工业制造中发挥作用。这三种技术都有可能进一步发展,以提高性能并降低价格。客户希望有机会使用各种技术对他们的零部件进行公正的应用试验。在激光打标应用中,除了诸如对比度、速度和深度等简单明了的性能外,其他因素也正变得重要甚至更重要。这些因素包括:可变的数据管理、条形码扫描器等周边配件处理、可现场维护的设计以及远程诊断。最后,在激光打标使用时,需要重点考虑进行激光功率校准,以取得稳定的激光打标效果。


发布时间 : 2018-07-12

新能源汽车销量2020年有望达200万辆 激光切割未来可期

0924298716294.png


     在新能源汽车进入“快速发展”时期之后,可以预见的是,以激光技术为代表的先进制造技术在不断推动汽车制造业更新换代的同时,也将推动激光产业自身的快速发展。特别是作为汽车产业主要应用之一的激光切割技术,其应用前景将越来越广阔。

激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,孔洞连续形成宽度很窄的切缝,完成对材料切割的技术。这种切割技术不仅大幅度降低了人力成本,而且能够满足用户日益提高的个性化需求,目前主要被应用于汽车的平面板材切割和三维切割。其中面板材切割应用广泛,范围涵盖了汽车零部件、汽车车身、汽车车门框、汽车后备箱、汽车车顶盖等各个方面。

目前,在欧美等发达工业国家,有50%~70%的汽车零部件是用激光加工来完成的。其代表性的激光切割机设备制造商如德国通快TRUMPF、瑞士百超BYSTRONIC、意大利PRIMA、美国WHITNEY和日本TANAKA等这些国际知名公司已陆续开发出了大功率、大幅面、高速、飞行光路,三维立体、数控自动的激光切割机。这些激光切割机被应用于汽车制造、航空航天等各个产业,并且每年都在推出新的机型。

我国的激光产业起步较晚,但发展迅速。近几年诞生了如大族、华工、巨星等许多优秀的激光企业。这些企业不仅弥补了我国在激光行业的空白,而且在激光切割技术的研发上奋起直追、迎头赶上。

其中,华工激光注重自研,强调自主创新。2018年1月8日,华工激光联合华中科技大学、神龙汽车、江淮汽车、长城汽车、上汽通用、江铃汽车、中航精机、凌云股份、武汉法利莱等多家单位共同自主研发的“汽车制造中的高质高效激光焊接、切割关键工艺及成套装备”项目,在人民大会堂举行的国家科技奖励大会上,获得国家科技进步一等奖,实现汽车制造领域中激光焊接、切割关键工艺及成套装备国产化,打破国外在此领域40多年的垄断历史。

而作为国内领军企业之一的大族激光,以中国首台高架龙门三维五轴激光加工(切割、焊接、3D打印)机床与热成型件三维五轴激光切割机亮相央视纪录片《大国重器Ⅱ:发动中国》,自主研发惊艳众人,助力中国实现由制造大国向制造强国的华丽蜕变。

如今,先进激光制造技术与汽车生产的结合已是大势所趋。但在新能源汽车还在爆发的“前夜”,激光切割在汽车行业的应用前景广阔,市场潜力巨大。激光切割厂家理应抓住这次难得的机遇,实现发展上的一次腾飞。


发布时间 : 2018-07-09

返回顶部