科研人员在中国科学院天津工业生物技术研究所实验室内工作。 新华社记者 孙凡越摄
华工激光工程师在调试激光设备。 资料图片
江苏省淮安市比亚迪卡车智慧工厂的自动涂装生产线。 资料图片
大力发展未来产业，是引领科技进步、带动产业升级、培育新质生产力的战略选择。今年1月印发的《工业和信息化部等七部门关于推动未来产业创新发展的实施意见》明确，将“重点推进未来制造、未来信息、未来材料、未来能源、未来空间和未来健康六大方向产业发展”。
推进未来制造，其内容包括：发展智能制造、生物制造、纳米制造、激光制造、循环制造，突破智能控制、智能传感、模拟仿真等关键核心技术，推广柔性制造、共享制造等模式，推动工业互联网、工业元宇宙等发展。
大力建设智能工厂、前瞻布局新兴赛道、加速科技成果转化……把握科技创新和产业发展趋势，制造业正加速迈向未来。
已是大势所趋
近日，在上海市举办的第十八届慕尼黑上海光博会上，一款由华工科技子公司华工激光展示的轮胎模具激光清洗装备，吸引了众多参观者。
伴随着轻微的“嗞嗞声”，机械臂紧紧“握”住激光清洗头，依照指令上下调节、左右移动。很快，一副表面附着污垢的全钢轮胎模具，就完成了“激光深度美容”，用时仅45分钟。据了解，使用传统酸洗、干冰清洗方式至少耗费4小时。使用激光清洗装备不仅大大提高了效率，还减少了对环境的污染。
激光被誉为是“最亮的光、最快的刀、最准的尺”。在工信部等提出的未来制造产业方向中，激光制造位列其中。
“随着科技的进步，激光技术在制造业中的应用越来越广泛。”华工激光总经理邓家科接受本报采访时表示，激光技术的加工方式多样，包括标记、切割、焊接、清洗、3D打印、热处理等。除了传统的宏观加工领域，如航空航天、机械制造、动力能源等，激光加工设备已经逐步渗透到显示面板、消费电子、集成电路等精细微制造领域。
例如，手机、电脑、汽车等产品的芯片，离不开半导体。晶圆就如同半导体的母体，其生产制造的精度，将直接影响半导体芯片的性能，而激光作为加工工具，对于确保半导体芯片的性能起着十分重要的作用。
邓家科介绍，激光制造还是一种非接触式的制造方式，相较于传统的机械加工，它能够减少材料的浪费、降低能耗，符合未来产业对环保和可持续发展的要求。激光可以进行微米甚至纳米级别的加工，这对于制造高精度的电子元件、医疗器械等产品至关重要。高度柔性化的激光技术，与智能化、自动化技术结合，为制造业提供了更加智能的生产解决方案。比如将激光制造技术与信息技术、人工智能技术结合，华工科技已实施了多个标杆智能工厂案例。
近年来，中国智能制造发展取得一系列重大实践成果，其中一个重要内容就是建成了一批特色鲜明、引领发展的智能工厂。工信部数据显示，已支持遴选421家国家级示范工厂，推动各地建设万余家数字化车间和智能工厂，树立了5500多个可复制、可推广的智能制造典型场景范例。
位于江苏省淮安市的比亚迪卡车智慧工厂，就是一家智能工厂。在这里，涂装、冲压、焊装、车架、总装五大生产环节全线引入机器人，实现自动化生产。2023年10月份正式投产后，工厂里的多套信息系统，可以对产品制造过程进行全面的数字化管理和追溯。
以总装车间为例，车间配备了助力机械手、智能平衡吊、自动拧紧机、自动涂胶机等工艺设备，可减少装配误差、减轻劳动强度；安装了智能化空中输送线，可以实现物料的空中准时输送；采用了柔性化设计，可兼容比亚迪5种以上车型，生产轻卡、重卡。工厂相关负责人表示，未来将把这个卡车工厂打造成工艺数字化、装备自动化、物流智能化、信息集成化、绩效可视化、管理透明化的智能标杆工厂。
专家指出，大力发展未来产业，是引领科技进步、带动产业升级、培育新质生产力的战略选择。制造业的未来是智能化、自动化，而以激光、大数据、云计算等新兴技术为核心的智能制造，是未来制造业发展的必然趋势，将在传统产业的转型升级和结构性调整中扮演重要角色。
加强前瞻布局
走进位于天津滨海新区的中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称“天津工业生物所”），实验室里，副研究员杨建刚正和团队成员聚精会神地做实验。最近，他们实现了糖分子精准从头合成，解决了糖分子立体结构方面的难题。与通过种植甘蔗等农作物提取糖分的传统方式相比，糖的获取时长实现了从年到小时的跨越。
生物制造是一种全新的生产技术，被认为具有引领“第四次工业革命”的潜力。我国把生物制造列为重点发展的战略性新兴产业、未来产业的重要内容。今年的政府工作报告提出，积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。许多地方都围绕生物制造进行了前瞻布局。
在食品、化妆品、生物医药等领域的创新策源与应用转化方面，上海走在前列。伴随技术的不断创新，上海生物制造产业正迈向关键发展阶段。3月19日，上海市未来产业生物制造专家委员会举行成立大会。生物制造专委会旨在搭建开放、共享、协作的平台，促进技术、产业、市场、资本深度融合，为上海生物制造产业健康发展贡献力量。
广东省深圳市也瞄准生物制造这一赛道。2014年以来，深圳已举办九届生物医药产业高峰论坛，最近一次论坛即以“生物制造 创新未来”为主题。2022年，《深圳市人民政府关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》公开发布，明确重点培育“20+8”产业集群，其中，合成生物居8个未来产业重点发展方向之首。
各地加强前瞻布局未来制造，因地制宜是关键。
近年来，江苏省苏州市把纳米产业作为引领未来的先导产业加以重点培育。凭借完备的工业体系、优质的创新创业生态，如今，以苏州工业园区为核心的苏州市纳米新材料集群，入选工信部第一批先进制造集群。园区积极抢占纳米科技和产业发展先机，涵盖新材料、芯片、医药等多个技术领域，从研发、成果转化、到产品测试、小规模代工生产等，一个个围绕着纳米展开的新业态、新模式层出不穷。
四川省布局工业元宇宙，将开展核心关键技术攻关和应用试点示范。四川省制造业体系全、场景多、市场大，现阶段正联合重庆市打造世界级电子信息产业集群，在工业元宇宙感知交互、网络通信、存储计算等领域提供了良好的产业基础支撑。《四川省元宇宙产业发展行动计划（2023—2025年）》明确提出，要建设元宇宙创新应用先导区和特色产业集聚区，以工业元宇宙为主线，推动构建工业元宇宙全生命周期制造体系、全系列产品体系、全场景应用体系、全链条服务体系等四大体系。
注重科技创新
与天津工业生物所一墙之隔的，是即将交付的国家合成生物技术创新中心。据介绍，中心初步建成了包括国内外逾50家高校院所的联合创新网络和包括162家企业、金融机构的生物制造产业（人才）联盟，将进一步推动联合创新和快速转化。中心还打造了多个高端实验室，引进分析检测、智能发酵等大型设施装备，瞄准基因合成、生物制造等领域，致力于成为天津工业生物所科技成果的主要转化平台。
科技创新能够催生新产业、新模式、新动能，是发展未来制造业的核心要素。对此，华工科技董事长马新强的感受尤为深刻。
在汽车白车身激光焊接领域，华工科技市场份额已达国内第一。但在15年前，还没有一家中国企业能够将自主研发的激光焊接技术应用到汽车制造领域。试验机没有经过大规模生产实践检验，怎么能保证成功率和焊接效果的稳定？华工科技团队开始了争分夺秒的测试。如今，企业研发的三维五轴激光切割智能装备配备具有自主研发的核心部件及配套软件，市场占有率稳居国内第一。
除了汽车智能制造领域，华工科技不断拓展激光技术在高端制造领域的应用场景。目前，华工激光拥有700余项创新专利，面向国产化需求，针对半导体、航空航天等重点领域持续加强创新研发，突破卡脖子技术。马新强表示，一定要增强创新的自觉性、坚定性，坚持需求导向、问题导向，与产业链上下游伙伴一起协同创新，做厚技术积淀，提升制造工艺水平，开发出更多、更优质的产品去赢得市场。
未来产业由前沿技术驱动，当前处于孕育萌发阶段或产业化初期，是具有显著战略性、引领性、颠覆性和不确定性的前瞻性新兴产业。业内人士指出，发展未来产业，从根本上说源于科技的创新和应用。
在深圳市光明区，合成生物产业正呈现出欣欣向荣的发展势头。和一般的由“链主”企业带动上下游构建产业链不同，合成生物产业前沿新颖，更多是摸索中的中小企业。“先有创新，再有产业”——这是光明区合成生物产业的发展特点。在光明科学城，创新中心和产业园是合成生物企业的主要聚集形式，关注科研和产业转化的创新中心是企业“孵化器”，从“孵化器”“成长毕业”的企业才可以入驻场地更大的产业园，从而进入更大规模的实验或生产。
国务院发展研究中心研究员王立坤表示，面对全球创新浪潮，发展新质生产力，进而提高全要素生产率，能够助力我国企业在全球产业结构调整中开拓新赛道。我们要咬定创新不放松，及时将科技创新成果应用到具体产业和产业链上，推动更多科技成果转化为现实生产力。
