科研人員在中國科學院天津工業(yè)生物技術研究所實驗室內(nèi)工作。 新華社記者 孫凡越攝

華工激光工程師在調(diào)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(chǎn)線。 資料圖片

大力發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)，是引領科技進步、帶動產(chǎn)業(yè)升級、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的戰(zhàn)略選擇。今年1月印發(fā)的《工業(yè)和信息化部等七部門關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)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(chǎn)業(yè)發(fā)展”。

推進未來制造，其內(nèi)容包括：發(fā)展智能制造、生物制造、納米制造、激光制造、循環(huán)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)元宇宙等發(fā)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(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，制造業(yè)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(diào)節(jié)、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(jù)了解，使用傳統(tǒng)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(huán)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(chǎn)業(yè)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(yè)中的應用越來越廣泛?！比A工激光總經(jīng)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(tǒng)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(jīng)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(chǎn)品的芯片，離不開半導體。晶圓就如同半導體的母體，其生產(chǎn)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(tǒng)的機械加工，它能夠減少材料的浪費、降低能耗，符合未來產(chǎn)業(yè)對環(huán)保和可持續(xù)發(fā)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(yī)療器械等產(chǎn)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(yè)提供了更加智能的生產(chǎn)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(fā)展取得一系列重大實踐成果，其中一個重要內(nèi)容就是建成了一批特色鮮明、引領發(fā)展的智能工廠。工信部數(shù)據(jù)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(shù)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(chǎn)環(huán)節(jié)全線引入機器人，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。2023年10月份正式投產(chǎn)后，工廠里的多套信息系統(tǒng)，可以對產(chǎn)品制造過程進行全面的數(shù)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(xiàn)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(chǎn)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(shù)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(fā)展未來產(chǎn)業(yè)，是引領科技進步、帶動產(chǎn)業(yè)升級、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的戰(zhàn)略選擇。制造業(yè)的未來是智能化、自動化，而以激光、大數(shù)據(jù)、云計算等新興技術為核心的智能制造，是未來制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，將在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉型升級和結構性調(diào)整中扮演重要角色。

加強前瞻布局

走進位于天津濱海新區(qū)的中國科學院天津工業(yè)生物技術研究所（以下簡稱“天津工業(yè)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(xiàn)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(nóng)作物提取糖分的傳統(tǒng)方式相比，糖的獲取時長實現(xiàn)了從年到小時的跨越。

生物制造是一種全新的生產(chǎn)技術，被認為具有引領“第四次工業(yè)革命”的潛力。我國把生物制造列為重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容。今年的政府工作報告提出，積極打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)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(yī)藥等領域的創(chuàng)新策源與應用轉化方面，上海走在前列。伴隨技術的不斷創(chuàng)新，上海生物制造產(chǎn)業(yè)正邁向關鍵發(fā)展階段。3月19日，上海市未來產(chǎn)業(yè)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(xié)作的平臺，促進技術、產(chǎn)業(yè)、市場、資本深度融合，為上海生物制造產(chǎn)業(yè)健康發(fā)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(yī)藥產(chǎn)業(yè)高峰論壇，最近一次論壇即以“生物制造 創(chuàng)新未來”為主題。2022年，《深圳市人民政府關于發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群和培育發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)的意見》公開發(fā)布，明確重點培育“20+8”產(chǎn)業(yè)集群，其中，合成生物居8個未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)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(chǎn)業(yè)作為引領未來的先導產(chǎn)業(yè)加以重點培育。憑借完備的工業(yè)體系、優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)，如今，以蘇州工業(yè)園區(qū)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(qū)積極搶占納米科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機，涵蓋新材料、芯片、醫(yī)藥等多個技術領域，從研發(fā)、成果轉化、到產(chǎn)品測試、小規(guī)模代工生產(chǎn)等，一個個圍繞著納米展開的新業(yè)態(tài)、新模式層出不窮。

四川省布局工業(yè)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(yè)體系全、場景多、市場大，現(xiàn)階段正聯(lián)合重慶市打造世界級電子信息產(chǎn)業(yè)集群，在工業(yè)元宇宙感知交互、網(wǎng)絡通信、存儲計算等領域提供了良好的產(chǎn)業(yè)基礎支撐?！端拇ㄊ≡钪娈a(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2023—2025年）》明確提出，要建設元宇宙創(chuàng)新應用先導區(qū)和特色產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，以工業(yè)元宇宙為主線，推動構建工業(yè)元宇宙全生命周期制造體系、全系列產(chǎn)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(chuàng)新

與天津工業(yè)生物所一墻之隔的，是即將交付的國家合成生物技術創(chuàng)新中心。據(jù)介紹，中心初步建成了包括國內(nèi)外逾50家高校院所的聯(lián)合創(chuàng)新網(wǎng)絡和包括162家企業(yè)、金融機構的生物制造產(chǎn)業(yè)（人才）聯(lián)盟，將進一步推動聯(lián)合創(chuàng)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(fā)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(yè)生物所科技成果的主要轉化平臺。

科技創(chuàng)新能夠催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能，是發(fā)展未來制造業(yè)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(nèi)第一。但在15年前，還沒有一家中國企業(yè)能夠?qū)⒆灾餮邪l(fā)的激光焊接技術應用到汽車制造領域。試驗機沒有經(jīng)過大規(guī)模生產(chǎn)實踐檢驗，怎么能保證成功率和焊接效果的穩(wěn)定？華工科技團隊開始了爭分奪秒的測試。如今，企業(yè)研發(fā)的三維五軸激光切割智能裝備配備具有自主研發(fā)的核心部件及配套軟件，市場占有率穩(wěn)居國內(nèi)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(chuàng)新專利，面向國產(chǎn)化需求，針對半導體、航空航天等重點領域持續(xù)加強創(chuàng)新研發(fā)，突破卡脖子技術。馬新強表示，一定要增強創(chuàng)新的自覺性、堅定性，堅持需求導向、問題導向，與產(chǎn)業(yè)鏈上下游伙伴一起協(xié)同創(chuàng)新，做厚技術積淀，提升制造工藝水平，開發(fā)出更多、更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品去贏得市場。

未來產(chǎn)業(yè)由前沿技術驅(qū)動，當前處于孕育萌發(fā)階段或產(chǎn)業(yè)化初期，是具有顯著戰(zhàn)略性、引領性、顛覆性和不確定性的前瞻性新興產(chǎn)業(yè)。業(yè)內(nèi)人士指出，發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)，從根本上說源于科技的創(chuàng)新和應用。

在深圳市光明區(qū)，合成生物產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)出欣欣向榮的發(fā)展勢頭。和一般的由“鏈主”企業(yè)帶動上下游構建產(chǎn)業(yè)鏈不同，合成生物產(chǎn)業(yè)前沿新穎，更多是摸索中的中小企業(yè)?！跋扔袆?chuàng)新，再有產(chǎn)業(yè)”——這是光明區(qū)合成生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點。在光明科學城，創(chuàng)新中心和產(chǎn)業(yè)園是合成生物企業(yè)的主要聚集形式，關注科研和產(chǎn)業(yè)轉化的創(chuàng)新中心是企業(yè)“孵化器”，從“孵化器”“成長畢業(yè)”的企業(yè)才可以入駐場地更大的產(chǎn)業(yè)園，從而進入更大規(guī)模的實驗或生產(chǎn)。

國務院發(fā)展研究中心研究員王立坤表示，面對全球創(chuàng)新浪潮，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，進而提高全要素生產(chǎn)率，能夠助力我國企業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整中開拓新賽道。我們要咬定創(chuàng)新不放松，及時將科技創(chuàng)新成果應用到具體產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上，推動更多科技成果轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。