科研人員在中國科學院天津工業生物技術研究所實驗室內工作。 新華社記者 孫凡越攝
華工激光工程師在調試激光設備。 資料圖片
江蘇省淮安市比亞迪卡車智慧工廠的自動涂裝生產線。 資料圖片
大力發展未來產業，是引領科技進步、帶動產業升級、培育新質生產力的戰略選擇。今年1月印發的《工業和信息化部等七部門關于推動未來產業創新發展的實施意見》明確，將“重點推進未來制造、未來信息、未來材料、未來能源、未來空間和未來健康六大方向產業發展”。
推進未來制造，其內容包括：發展智能制造、生物制造、納米制造、激光制造、循環制造，突破智能控制、智能傳感、模擬仿真等關鍵核心技術，推廣柔性制造、共享制造等模式，推動工業互聯網、工業元宇宙等發展。
大力建設智能工廠、前瞻布局新興賽道、加速科技成果轉化……把握科技創新和產業發展趨勢，制造業正加速邁向未來。
已是大勢所趨
近日，在上海市舉辦的第十八屆慕尼黑上海光博會上，一款由華工科技子公司華工激光展示的輪胎模具激光清洗裝備，吸引了眾多參觀者。
伴隨著輕微的“嗞嗞聲”，機械臂緊緊“握”住激光清洗頭，依照指令上下調節、左右移動。很快，一副表面附著污垢的全鋼輪胎模具，就完成了“激光深度美容”，用時僅45分鐘。據了解，使用傳統酸洗、干冰清洗方式至少耗費4小時。使用激光清洗裝備不僅大大提高了效率，還減少了對環境的污染。
激光被譽為是“最亮的光、最快的刀、最準的尺”。在工信部等提出的未來制造產業方向中，激光制造位列其中。
“隨著科技的進步，激光技術在制造業中的應用越來越廣泛?！比A工激光總經理鄧家科接受本報采訪時表示，激光技術的加工方式多樣，包括標記、切割、焊接、清洗、3D打印、熱處理等。除了傳統的宏觀加工領域，如航空航天、機械制造、動力能源等，激光加工設備已經逐步滲透到顯示面板、消費電子、集成電路等精細微制造領域。
例如，手機、電腦、汽車等產品的芯片，離不開半導體。晶圓就如同半導體的母體，其生產制造的精度，將直接影響半導體芯片的性能，而激光作為加工工具，對于確保半導體芯片的性能起著十分重要的作用。
鄧家科介紹，激光制造還是一種非接觸式的制造方式，相較于傳統的機械加工，它能夠減少材料的浪費、降低能耗，符合未來產業對環保和可持續發展的要求。激光可以進行微米甚至納米級別的加工，這對于制造高精度的電子元件、醫療器械等產品至關重要。高度柔性化的激光技術，與智能化、自動化技術結合，為制造業提供了更加智能的生產解決方案。比如將激光制造技術與信息技術、人工智能技術結合，華工科技已實施了多個標桿智能工廠案例。
近年來，中國智能制造發展取得一系列重大實踐成果，其中一個重要內容就是建成了一批特色鮮明、引領發展的智能工廠。工信部數據顯示，已支持遴選421家國家級示范工廠，推動各地建設萬余家數字化車間和智能工廠，樹立了5500多個可復制、可推廣的智能制造典型場景范例。
位于江蘇省淮安市的比亞迪卡車智慧工廠，就是一家智能工廠。在這里，涂裝、沖壓、焊裝、車架、總裝五大生產環節全線引入機器人，實現自動化生產。2023年10月份正式投產后，工廠里的多套信息系統，可以對產品制造過程進行全面的數字化管理和追溯。
以總裝車間為例，車間配備了助力機械手、智能平衡吊、自動擰緊機、自動涂膠機等工藝設備，可減少裝配誤差、減輕勞動強度；安裝了智能化空中輸送線，可以實現物料的空中準時輸送；采用了柔性化設計，可兼容比亞迪5種以上車型，生產輕卡、重卡。工廠相關負責人表示，未來將把這個卡車工廠打造成工藝數字化、裝備自動化、物流智能化、信息集成化、績效可視化、管理透明化的智能標桿工廠。
專家指出，大力發展未來產業，是引領科技進步、帶動產業升級、培育新質生產力的戰略選擇。制造業的未來是智能化、自動化，而以激光、大數據、云計算等新興技術為核心的智能制造，是未來制造業發展的必然趨勢，將在傳統產業的轉型升級和結構性調整中扮演重要角色。
加強前瞻布局
走進位于天津濱海新區的中國科學院天津工業生物技術研究所（以下簡稱“天津工業生物所”），實驗室里，副研究員楊建剛正和團隊成員聚精會神地做實驗。最近，他們實現了糖分子精準從頭合成，解決了糖分子立體結構方面的難題。與通過種植甘蔗等農作物提取糖分的傳統方式相比，糖的獲取時長實現了從年到小時的跨越。
生物制造是一種全新的生產技術，被認為具有引領“第四次工業革命”的潛力。我國把生物制造列為重點發展的戰略性新興產業、未來產業的重要內容。今年的政府工作報告提出，積極打造生物制造、商業航天、低空經濟等新增長引擎。許多地方都圍繞生物制造進行了前瞻布局。
在食品、化妝品、生物醫藥等領域的創新策源與應用轉化方面，上海走在前列。伴隨技術的不斷創新，上海生物制造產業正邁向關鍵發展階段。3月19日，上海市未來產業生物制造專家委員會舉行成立大會。生物制造專委會旨在搭建開放、共享、協作的平臺，促進技術、產業、市場、資本深度融合，為上海生物制造產業健康發展貢獻力量。
廣東省深圳市也瞄準生物制造這一賽道。2014年以來，深圳已舉辦九屆生物醫藥產業高峰論壇，最近一次論壇即以“生物制造 創新未來”為主題。2022年，《深圳市人民政府關于發展壯大戰略性新興產業集群和培育發展未來產業的意見》公開發布，明確重點培育“20+8”產業集群，其中，合成生物居8個未來產業重點發展方向之首。
各地加強前瞻布局未來制造，因地制宜是關鍵。
近年來，江蘇省蘇州市把納米產業作為引領未來的先導產業加以重點培育。憑借完備的工業體系、優質的創新創業生態，如今，以蘇州工業園區為核心的蘇州市納米新材料集群，入選工信部第一批先進制造集群。園區積極搶占納米科技和產業發展先機，涵蓋新材料、芯片、醫藥等多個技術領域，從研發、成果轉化、到產品測試、小規模代工生產等，一個個圍繞著納米展開的新業態、新模式層出不窮。
四川省布局工業元宇宙，將開展核心關鍵技術攻關和應用試點示范。四川省制造業體系全、場景多、市場大，現階段正聯合重慶市打造世界級電子信息產業集群，在工業元宇宙感知交互、網絡通信、存儲計算等領域提供了良好的產業基礎支撐?！端拇ㄊ≡钪娈a業發展行動計劃（2023—2025年）》明確提出，要建設元宇宙創新應用先導區和特色產業集聚區，以工業元宇宙為主線，推動構建工業元宇宙全生命周期制造體系、全系列產品體系、全場景應用體系、全鏈條服務體系等四大體系。
注重科技創新
與天津工業生物所一墻之隔的，是即將交付的國家合成生物技術創新中心。據介紹，中心初步建成了包括國內外逾50家高校院所的聯合創新網絡和包括162家企業、金融機構的生物制造產業（人才）聯盟，將進一步推動聯合創新和快速轉化。中心還打造了多個高端實驗室，引進分析檢測、智能發酵等大型設施裝備，瞄準基因合成、生物制造等領域，致力于成為天津工業生物所科技成果的主要轉化平臺。
科技創新能夠催生新產業、新模式、新動能，是發展未來制造業的核心要素。對此，華工科技董事長馬新強的感受尤為深刻。
在汽車白車身激光焊接領域，華工科技市場份額已達國內第一。但在15年前，還沒有一家中國企業能夠將自主研發的激光焊接技術應用到汽車制造領域。試驗機沒有經過大規模生產實踐檢驗，怎么能保證成功率和焊接效果的穩定？華工科技團隊開始了爭分奪秒的測試。如今，企業研發的三維五軸激光切割智能裝備配備具有自主研發的核心部件及配套軟件，市場占有率穩居國內第一。
除了汽車智能制造領域，華工科技不斷拓展激光技術在高端制造領域的應用場景。目前，華工激光擁有700余項創新專利，面向國產化需求，針對半導體、航空航天等重點領域持續加強創新研發，突破卡脖子技術。馬新強表示，一定要增強創新的自覺性、堅定性，堅持需求導向、問題導向，與產業鏈上下游伙伴一起協同創新，做厚技術積淀，提升制造工藝水平，開發出更多、更優質的產品去贏得市場。
未來產業由前沿技術驅動，當前處于孕育萌發階段或產業化初期，是具有顯著戰略性、引領性、顛覆性和不確定性的前瞻性新興產業。業內人士指出，發展未來產業，從根本上說源于科技的創新和應用。
在深圳市光明區，合成生物產業正呈現出欣欣向榮的發展勢頭。和一般的由“鏈主”企業帶動上下游構建產業鏈不同，合成生物產業前沿新穎，更多是摸索中的中小企業?！跋扔袆撔拢儆挟a業”——這是光明區合成生物產業的發展特點。在光明科學城，創新中心和產業園是合成生物企業的主要聚集形式，關注科研和產業轉化的創新中心是企業“孵化器”，從“孵化器”“成長畢業”的企業才可以入駐場地更大的產業園，從而進入更大規模的實驗或生產。
國務院發展研究中心研究員王立坤表示，面對全球創新浪潮，發展新質生產力，進而提高全要素生產率，能夠助力我國企業在全球產業結構調整中開拓新賽道。我們要咬定創新不放松，及時將科技創新成果應用到具體產業和產業鏈上，推動更多科技成果轉化為現實生產力。
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