对激光工艺参数“祛魅”，解决现场痛点成关键

大明国际控股有限公司是国内领先的一站式高端制造服务企业，目前，公司已在全国建立10家加工服务中心和长江沿江制造服务基地（靖江），具备钢铁材料加工、零部件制作和成品制造、专业技术服务的能力，客户覆盖众多行业的头部企业。在本期内容，我们邀请了公司技术总监王小建先生，就金属材料加工的激光应用和未来趋势，进行了深入交流。

王小建  技术总监

问：请介绍一下公司使用激光加工装备的背景？

答：目前，公司除了做材料贸易和前端的加工配送外，还做材料加工配套服务。从2005年起，公司就开始购入激光加工设备，也是国内最早使用激光切割设备的企业之一。从那时起，我们分批采购了国外不同品牌的激光切割设备。公司承接的材料加工配套服务以激光切割为主，未来也将在激光复合焊接方面有更多的涉及和投入。

目前，公司产线上有200多台激光切割设备，其中大部分设备是交换台面、大台面和龙门跑道式设备。这些设备的激光功率从3kW到50kW不等，适用于切割不同材质、不同厚度的金属材料。在日常经营中，切割的材料以碳钢、不锈钢，铜铝材质为主。

近年来，公司的总产值大约有500多个亿，光碳钢材料的加工配套量就达500多万吨，不锈钢的加工量也有200多万吨，与30多个行业的7万多家客户有业务往来。从商用车、乘用车到压力容器、装备制造，到家电等，几乎涵盖了制造业领域的绝大部分行业。

问：近年来，激光行业的哪些变化让您印象深刻？

答：对于这个问题，可能很多人的答案都是相同的，那就是国产替代。以大明国际为例，公司自从引入激光加工设备至今已有20年，从最初的国外企业垄断到现在的国产品牌崛起，高功率大台面激光切割设备层出不穷，性能更好，价格更低，得以让更多的企业用得起，降低了使用门槛。

但另一方面，激光设备的国产化进程也给了下游终端企业带来了压力。最早的时候，市场上没有几家企业具备激光切割工艺，那时候当有客户提出高质量切割需求时，公司几乎没有竞争对手，吃到了先行者的红利。但现在的情况不一样了。随着激光切割设备门槛降低，拥有更高功率激光切割服务能力的企业就具备了优势。

对于公司而言，基于20年激光切割的行业经验和广大客户群体的积累，公司也向下游工序服务做不断地延伸，包括折弯、坡口、机加、焊接，从材料切割件、焊接件，到机加件以及最终的成套结构件，为客户提供“一站式”配供方案。

问：您认为当前的激光技术是否已经满足了行业要求？未来，激光技术还有哪些潜力可以挖掘？

答：从金属材料加工的角度出发，涉及激光工艺的主要有激光切割和激光焊接。许多激光切割后的材料因为需要进行二次加工，所以对激光切割工艺本身并没有太高的质量要求；相对来说，激光焊接对光源的稳定性要求更高，熔池的稳定性，热量的精准投放以及焊接轨迹的定位，都对焊接质量有直接关联。现在，激光切割市场已经十分内卷，而激光焊接将成为下一个企业争夺的重要阵地。

说回满足行业要求的话题，现在国内很多激光设备集成商都在向更大功率、更高切割速度的方向走，但从现实情况看，这条路其实已经快走到头了。因为激光切割只是板材作业工序的一环，单片板材切割速度快几十秒对于生产效率的整体提升，其实没有太大帮助。激光设备功率越大，也意味着可靠性就会降低，从而引发包括能耗转换效率减弱、边际效应下降在内的许多问题。

不要小看激光切割这个看似已经“烂大街”的工艺，其中可以挖掘的潜力或是提升的空间还有不少，比如运动控制、传动机构，以及如何为终端用户提供更大的加工便利性，这些都是国产激光集成商们需要下功夫的地方。产品加工质量的精细化程度，不能简单看加工设备的参数，这也是一个“祛魅”的过程。

比如，在板材变成零部件之前，我们都会根据客户的图纸做排版报价，这时候就需要规划切割路径，而切割路径又和切割成本、切割质量，息息相关。切割工艺有共边问题和大小轮廓的选择，对于只做单一零件的企业来说，可以通过积累做到持续优化。但对于像大明国际这样的大型企业，不可能只做单一品种的材料加工。这时候，我们就希望能在柔性数控设备的基础上实现快速切换，以及设备可以在柔性生产过程中自主做出最优化决策。

面对不同板材，不同轮廓的零部件加工时，如何实现参数的快速切换和最佳工艺匹配，这也是行业面临的挑战。在我看来，激光集成商应该和终端用户有更深入的联接，到作业现场去发现痛点。现在的生产管理系统MES只能提供简单的数据输出，只有切割参数的体现，而没有将系统和不同工艺进行深度绑定。围绕切割作业的核心工艺优化，是目前最欠缺的地方。

因此，缺少核心工艺优化的设备是没有灵魂的，单靠刷参数和数据是没有意义的。而现在大部分激光集成商是以卖整机为主，价格有多低，切割能力有多强，速度有多快。很少有企业能深入现实场景，倾听他们在实际加工中遇到的痛点。

在下一阶段，要想让终端用户埋单，就要比较激光切割设备操作系统的便利性，是否可以提供增值功能，比如大小轮廓的优化识别，一键生成的优化切割程序，在实际切割中该快的快、该慢的慢，让整体效能与质量达到最佳配比。

问：您如何解读激光与自动化、激光与智能化的深度融合？未来，在人工智能的加持下，下游终端用户会有哪些新的诉求？

答：未来，在人工智能的赋能下，使用激光加工设备的企业将最终受益。从收集数据出发，到深度挖掘数据，再从中找到普遍规律，最终为加工提供工艺决策，打通整个长流程。从接单到订单整合，再到套料编程、分解打磨入库，涉及众多环节。我的核心观点，是接下来的产品设备差异化不是体现在硬件设备和工艺参数上，而是体现在设备内部看不见的地方。

谈到激光智能化，现在我们已经实现了自动识图功能，当客户提供非标准化图纸时也可以实现快速报价，自动识图的批量化处理帮助企业省去了很多转换成本。另外，激光切割后的下料和分拣同样也很重要。将来，持续的数据收集再配合人工智能的算法，将在很大程度上帮助企业攻克瓶颈问题。

在激光自动化方面，现在国内的一些头部企业正在实践“黑灯工厂”，但从使用效果和成本收益比来看，距离模式成熟还有一定的距离。尤其是在解决加工的细节问题方面，目前的解决方案还没有达到智能工厂的要求。但我相信，随着人工智能和视觉识别技术的导入，未来智能工厂完全可以实现，但这一切的的出发点是要以解决现场具体问题为导向。只有这样，才会给行业带来更大的价值提升，才能体现其真正的意义。

问：对于终端用户而言，参加诸如“慕尼黑上海光博会”这类行业展会，您希望获得哪些信息，对于企业的自身发展会有怎样的帮助？

答：接下来，我们将在激光切割业务的基础上，将材料深加工的配套服务延伸至激光复合焊接工艺，这也是公司顺应行业发展需求和市场变化做出的调整，扩充了现有的业务范围，丰富了加工产业链体系。因此，对于公司发展来说，和行业先进技术持续保持接触和联系是至关重要的。作为激光加工设备的终端用户，我们关心的重点更多是在应用层面上，尤其是那些已经达到商业化，可以解决行业痛点问题的技术和产品，也非常愿意作为先行者去使用。

来源：荣格-《国际工业激光商情》

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