2025年激光产业的趋势、挑战和创新

回顾过去一年，自始至终，全球制造业的发展道路充满了不确定性。现在，我们又进入了新的一年，新技术就像雨后的蘑菇一样不断涌现。2025年，激光产业的从业者仍面临诸多挑战。欧美动荡的国际形势以及各种地缘政治冲突的威胁，将导致供应链重组。在工业领域，汽车制造业正在经历重大变革。与此同时，半导体行业的前景略显乐观。

 

人工智能为激光加工释放更多的潜力

尽管如此，一些公司仍然担心自己的生存。随着行业竞争的日趋激烈，“内部竞争”“洗牌”“寒冬”等字眼将贯穿全年。激光产业链上的每一家企业都在努力探索新的道路，力争在大变革时代突围，保护自己。

 

激光市场的现状

在分析前，有必要对“激光市场”和“激光行业”这两个术语进行解释。激光产业可以包括任何生产激光光源，或以激光为重要组成部分的设备公司。激光市场，通常分为激光光源市场和包含激光光源的加工设备市场。

在这里，只考虑加工设备的销售数量，而不是激光光源的生产数量。来自Optech咨询公司的Arnold Mayer预计，2024年全球激光材料加工系统市场规模将达到230亿美元。根据2024年第四季度的最终调整，该市场将比2023年创下的235亿美元历史最高值下降1%至5%。

Mayer解释说：从地域来看，2024年只有少数几个市场出现了增长，欧美市场的需求下降，而中国市场保持稳定，没有明显的上升或下降趋势。从应用来看，市场增长从宏加工转向了微加工。此前，激光精密加工设备的市场需求经历了两年的低迷期，但在2024年得到了部分复苏。

相比之下，切割系统市场连续第二年下降，而焊接市场的增长则由于中国电动汽车市场的成熟而放缓。虽然Mayer预计激光材料加工市场将出现基本增长趋势，但他无法确认这一趋势是否会持续全年。

对此，国内激光加工设备供应商之一的海目星激光则认为，随着激光金属切割机行业的发展，要在竞争中保持领先地位，就必须对新兴趋势和技术有敏锐的了解。从提高精度和自动化程度，到能源效率以及与其他制造工艺的整合，这些进步正在重塑企业在2025年的金属切割方式。利用最新的创新技术，用户可以实现更高的生产速度、更大的定制化和更高的整体效率，确保企业在要求日益严苛的市场中保持竞争力。

 

国内企业“出海”攻略

近两年来，随着国内行业内卷日趋严重，不少激光企业把目光投向了海外市场，包括以高端应用为代表的欧美市场和以中低端为代表的东南亚市场。国内企业走向海外，除了面临国外同行的产品挑战之外，还要关注国际贸易环境的变化以及当地市场的政策法规等问题。

作为中国“新质生产力”的代表，国产激光企业技术逐渐成熟，以国产激光器和激光加工系统为主的供应商希望在海外市场打开局面，打响中国“智能制造”。但在走出去之前，详尽了解当地市场情况，将成为中国企业的必修课。

以美国为例，2024年美国制造业经历了持续性投资，即使较高的利率和充满挑战的商业环境给近期的行业增长带来了障碍。据德勤对标准普尔全球数据的分析表明，2024年初制造业采购经理人指数（PMI）自2023年4月以来首次进入扩张期，并持续到2024年上半年，但2024年7月，需求疲软促使PMI指数重新进入收缩期。

与此同时，美国劳工统计局的数据显示，随着制造业的辞职、招聘和职位空缺稳步下降，劳动力市场在2024年之前将继续保持稳定，就业人数也将随着生产水平的稳定而稳定在1300 万左右。供应链也有所改善，到2024年10月，原材料的平均交付时间降至81天，同比下降2%。

尽管有所降温，但对美国制造业的投资仍在继续，这可能会带来长期增长。例如，在截至10月的一年中，美国已宣布对192个清洁技术制造设施的投资总额超过310亿美元，这些投资预计将创造近2.7万个新工作岗位。制造业的建设支出（即用于新建或扩建现有制造设施的投资额）在2024年6月创下了2380亿美元的新纪录，这也可能继续刺激对新设备和知识产权的投资。

展望2025年，由于成本上升、美国和全球其他国家大选后可能出现的政策变化，以及地缘政治的不确定性，预计制造商将继续面临充满挑战和不确定性的商业环境。然而，较低的利率有可能刺激投资以及企业和消费者支出，从而引发对制成品的更高需求。

另一方面，虽然美联储表示有信心实现“软着陆”，但近期劳动力市场的降温仍有可能加速，从而可能导致经济放缓。例如，截至2024年9月，消费支出仍相对强劲，但如果失业率加速上升，2025年的消费支出可能会放缓，这可能会影响制造业。

 

灵活应对供应链挑战

自疫情大流行以来，制造业中供应链面临的挑战有所缓解，但压力依然存在。例如，生产材料的平均周转时间自2022年达到峰值以来有了显著改善，但仍高于疫情大流行前的水平。全球供应链中断现象依旧存在，如红海集装箱船遇袭，成本居高不下。

2025年，企业预计将继续面临供应链风险、中断、潜在延误和成本上升等多种因素。航运延误：地缘政治紧张局势和其他因素，可能会导致2025年持续的航运挑战。例如，为应对胡塞民兵对红海货运集装箱的袭击而改变航线的情况，可能会继续发生。从2023年开始，由于干旱造成巴拿马运河水位过低，导致美国和亚洲以及其他全球航线之间的货物和原材料运输延迟，成本上升。

专注于对数字工具的投资，以实现先进的供应链规划技术、更好地与供应商合作、模拟和增强可视性，可能会带来额外的推动力。在最近的一项研究中，78%的制造商表示已经实施或计划投资供应链计划软件。受访者还将该软件列为投资回报率最高的10项技术中的第5项。

另一份2024年报告显示，预计到2027年，影响工业产品制造商供应链的一些主要趋势是大数据和高级分析、供应链数字化和数据管理。2024年，所有受访公司（跨行业）采购的首要任务是实施新技术和能力，这一趋势在2025年可能会继续。

 

人工智能潜力无限

现代激光材料加工系统可提供大量数据：一方面，可对激光器和加工头中的光学元件进行监控，另一方面，过程监控可提供来自交互区的数据。如今，这些数据已经可以监控和记录各个加工步骤的质量，从而帮助用户评估加工过程在一段时间或多台机器上的变化。

 

去年12月，Optech咨询公司对全球激光加工设备市场预测

这同样适用于一台机器或整个系列激光系统的状态，在这方面，也可以跟踪一段时间内或多台机器的变化。这将产生大量数据，并在本地或集中进行处理。此外，图像包含大量数据，而人工智能已经在评估这些数据方面有所建树。经过训练的系统可以检测出偏离标准的图像，甚至是错误或故障，并对其进行清晰的分类。

亚琛工业大学光学技术系Carlo Holly教授是这样描述这一重要趋势的：这些人工智能能力是众所周知的，现在要做的是从一开始就设计好的新机器，以最大限度地发挥人工智能的潜力。他补充说：传感器技术和算法必须相互配合，最好从一开始就以协调的方式进行规划。

下一个目标是自我学习机器。它们将分四个步骤工作：首先，传感器从过程中生成数据。然后，对数据进行分析并使其易于理解，即在现有数据的基础上进行解释。在第三步中，系统模拟过程的结果将如何发展。为此，可以推断出之前的趋势，或者可以模拟某些参数的影响。这实现了第四步：系统控制。到目前为止，人工智能主要用于机器的质量监控和预测性维护。闭环控制是“下一件大事”。

但随着数字过程数据变得越来越多，人工智能可以做得更多。过去的数据使得计算新加工任务的参数范围和工艺应良好运行的特定材料成为可能。当计划和设置新的加工工艺时，人工智能可以节省时间和资源，从而节省资金。

去年7月，Trumpf与以软件为中心的嵌入式边缘机器学习片上系统公司Sima-AI签署了合作协议，共同开发具备AI功能的激光器。双方的目标是在不久的将来为通快的多个激光系统配备AI技术，包括焊接、切割和打标系统，以及粉末金属3D打印机。人工智能创新的快速，正在加速重塑人类如何利用新兴技术。

Sima AI强大的MLSoC和灵活的软件，以及Trumpf对高效流程的理解，正在推动人工智能解决方案向前发展。Sima AI销售主管兼汽车业务总裁Harald Kröger表示：结合Trumpf的先进人工智能软件，公司为所有边缘人工智能提供的一个以软件为中心的平台可以适应任何框架、网络、模型、传感器或模态，从而有可能达到人工智能辅助激光技术的下一个水平。

此次合作旨在加速复杂材料的加工。强大、紧凑、节能的人工智能芯片，将直接集成到激光系统中。AI优化的传感器技术可以实时监测激光焊接过程的质量，每秒评估3000多张图像。例如，在电动汽车生产中，借助人工智能的激光焊接过程中的实时质量检测，有望取代单独和复杂的测试程序。此外，电池制造商将能够实时提高生产质量，降低废品率，从而最终降低消费者购买电动汽车的价格。

以上，是业界对于2025年激光产业做出的有关技术创新、行业挑战的展望。此外，预计到2025年，激光通信、量子技术以及激光技术在新能源领域的应用，将取得重大发展和突破。未来，激光行业面临的主要问题，似乎和其他制造业殊途同归，在面对外部不确定因素的情况下期望降低供应链成本，同时注重人工智能和数字化、数据系统的开发和利用，这些都是面向未来挑战的有效解决方法。

 

来源：荣格-《国际工业激光商情》

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