对器件精益求精，对品质追求完美

在今年的激光加工行业——荣格技术创新奖评审中，菲镭泰克凭借“多激光束3D振镜系统”获得最多的专家票数，在获得创新奖的同时还荣获了年度创新团队的称号。此前，本刊编辑有幸采访了公司总经理杨海青先生，就这款产品诞生的前因后果以及对未来行业的趋势看法，进行了深入交流。

杨海青 总经理

问：请您介绍一下公司以及获奖产品？

答：公司是从2018年起切入到增材制造这个相对细分的市场，期间，与国内高校的合作做了很多相关研究，也和行业头部企业取得了合作关系。如果用一句话概括公司的核心业务，就是以加工工艺为牵引，做振镜系统的产业化落地。目前，公司的业务偏重于动态聚焦系统，包含控制软件、光学元件、传感器，产品直接面向应用行业。

本次获得荣格创新奖的这款产品，最早来源于公司参与的国家重点项目，涉及航空航天领域中火箭的现场快速维修、更换和组装。该项目一方面需要满足加工要求，另一方面又要求国产化。同时，这里的技术难点在于需要根据火箭壳体材料确定激光光斑，并保证在相对较高的效率下满足打印的质量标准。同时，该项目还对加工表面粗糙度，内部流道的光洁度和尺寸精度，都提出了相应的要求。

之后，公司研发团队查阅了欧美国家在这方面的成功案例。经过与专家论证后得出的结果是，如何保证在光束质量和光的质量满足的基础上，提升整体系统的良品率。何种的多头组合形式在拼接过程中，能够既能保证良品率又能保证打印效率。

2022年，在科技部面向国内中小企业做项目征集时，公司就把多激光束振镜系统的研发设想报了上去，得到了科技部专家的高度认可。专家们认为，这种技术形式新颖，从控制逻辑和数学模型的角度来看，实际落地的可能性也很大。所以，公司就拿到了当年科技部给的重点研发项目支持。通过了2年多时间，最终形成了今天的这款产品。

期间，公司对这款产品进行持续细化，精益求精，并最终在今年年初的时候实现了产业化落地。产品的最终落地得益于国家的现实需求牵引，同时在器件水平不是很先进的前提条件下，做到加工的质量和结果是优秀的。借用钱学森的一句话说就是，通过工程控制协调的方法，即使用不太可靠的元件也能够组成一个相对比较可靠的系统。这款产品，很好地诠释了这句话。

问：这款产品在其他领域是否也有应用前景？

答：我们在做这款产品的时候就获得了不同行业的需求，有做3C、汽车零部件，也有做新能源汽车流道和民用火箭行业的需求。事实上，这款产品在3C批量加工中已经得到了应用。这款产品的最大特点是，既能保证更大的加工幅面，又能保证局部范围内更高的加工效率。因此，这款产品除了在航空航天这样的高端市场有应用外，在其他民用市场依然有很大的市场发展潜力。

另外，公司现在将这款产品的成本降了下来，并且申请了全球发明专利，得以让国产3D打印技术有很更好的落地空间。

实际上，国际上几家头部企业在多头振镜系统中还无法绕开公司的专利限制，这对菲镭泰克来说就是优势，未来市场会有比较不错的落地空间。

问：国内企业在关键器件方面与欧美领先企业还有不小差距，您如何看待？

答：在我看来，中国制造业与欧美发达国家的差距差距在于没有需求牵引，而欧美这些发达国家的头部企业都经历过需求牵引的阶段，通过对产品的持续打磨，已经达到了很高的水准，而国内制造业也需要经历这样一个过程。另一方面，国内对材料加工工艺的重视程度，事实上是从这几年才刚刚开始的，更早的时候实际上是装备企业彰显的时代，那时候很多装备公司的市值很高，也代表了大国重器的典型案例，但随着应用需求和应用落地，在不断深化的过程中，我们看到加工工艺、材料工艺变得越来越彰显。

这一次我参加德国汉诺威工业展时，展会现场随处可见“可持续”的宣传字样。只有当行业到了需求最基本出发点的时候，才有可能可持续地精进，可持续地再发展。因此，只有当企业将制造逻辑回归到材料加工工艺本源的时候，才能看到问题的本质。所以，公司就是从材料加工工艺出发，从控制落地，把产业持续地推动做起来。随着产业的需求越来越多，产业越来越成熟，就会有更多的企业像菲镭泰克这样，持续专注于器件、元件和控制系统的研发，整体提升国产器件的水准。

激光加工需要工艺作为抓手，而只有将激光加工和控制工艺相结合，才能说是激光技术的普及化应用，才能说是到了“光加工时代”。因此，国内企业需要围绕产业的需求进行定制化或者中国本土特色化。这个时候，企业才能实现自身的价值。期间，来自应用端的需求会倒逼器件的精益，控制系统的成熟，应用的落地。

问：您如何看待人工智能在未来制造业扮演的角色？

答：去年，我们团队在参加慕尼黑国际光电展时就参与了当时的讨论。目前来看，工业AI有两种落地方式，一种是制造加工过程的协同，在这个过程中，需要统筹层面上的自适应逻辑。另一种方式是加工过程的自适应。这时候，加工过程的自适应就变成一个小模型。以激光焊接为例，因为有了大量数据才有了焊接AI。成熟的工业OCT技术结合传感器的精准数据捕捉，再结合算法模型的快速迭代，让机器控制可以有效地将工艺专家的思想进行标准化。当实现标准化以后，机器基于捕捉数据的反馈过程就变成非常迅速。

我认为，随着业界对大模型的进一步开发，未来自适应的加工工具会逐渐普及起来。如果从智能角度来讲，它应该是智能2.0的时代，因为它是从输入指令到变成自我适应的转换过程，而自适应过程并不是靠视觉适应，而是模型自身深度学习后的结果。

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产品介绍：
本项目“一种多激光束振镜系统”，利用多激光光束腔内集成的方式，使得整个模块的尺寸仅为300×230×150mm。采用独立控制的模块化设计，预先模块尺寸校准，使其具备即插即用、维护、更换和集成的十分便捷特点。这项技术采用光束智能动态分配的方式，实现全覆盖的多激光束分区加工。这样一方面可以使单束激光兼顾全幅面系统，提高可靠性概率指数；另一方面，四束光全覆盖则旨在提高加工效率。另外，软件智能分配加工数据，兼顾了效率与可靠性的双重要求。

模块化的设计思路让每个模块都可以独立控制，即插即用。同时，预先模块完成尺寸校准，使运营中的维护更换更便捷。

这项新技术利用四激光束组为单元进行无限量阵列，支持模块化叠加，最高可支持100个激光束同时加工。为了提高多光束拼接协同精度以及保障扫描加工过程的可靠性，通过冗余设置的设计，动态地调配激光头来提升加工效率。利用四个激光头进行全覆盖，大大减少了分区间的拼接边界，提高加工精度。在设备工作时，即使其中1个激光头出现故障，其他激光头也会自动切换扫描路径，保障加工效率的稳定性与可靠性，无需停机维修。这一创新技术能够显著提升良品率，使整个动态制造过程更高效。这项技术在在超大零部件的增材制造中优势明显，为汽车、航空航天等行业新应用带来更多的可能。

开发背景：
随着行业对激光加工效率的要求，需要采用多激光束进行分区扫描和同步加工，因此在同一封闭腔体内需要布置多套激光振镜系统，而常规布局存在以下缺陷:

1.每一束激光，形成一分隔区，一个扫描头，激光束越多，分区越多，因此，分区间的拼接边界越多，影响成形的精度和效率;

2.每分区仅设置一束激光，一旦某激光振镜系统出现故障，只能废弃当前成形过程，停机处理，待排除故障后，再进行激光加工，因此，实用性不足;

3.由于多套激光振镜系统的增设，势必大幅度增加整个系统的体积，不利于整体结构的小型化设计。

因此，“一种多激光束振镜系统”，利用多激光光束腔内集成的设计思路而产生。

苏州菲镭泰克激光技术有限公司
网址：www.feeltek.cn

来源：荣格-《国际工业激光商情》

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