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我国激光打标机行业分析:防疫放开医疗行业激光打标机需求迫切 行业将迈向自动化、智能化的未来

1、激光打标机行业定义、分类及应用范围

激光打标机是用激光束在各种不同的物质表面打上永久标记的激光设备。激光打标技术相比传统的标识技术,不仅仅在对于材料的损耗,标识效果更具有优势,并且在生产加工的效率和产出方面更是有过之而无不及。一些不断开发应用的新型激光打标机更是传统标识技术无法进行比拟的。便携式激光打标机的开发成功,其重量仅仅不足二十公斤,决定了无法比拟的可靠性、免维护、寿命长,无任何电脑操作系统限制,无消耗材料,用户可以高枕无忧,放心使用。防伪激光打标机除了具备常见的激光标识技术之外,其防伪技术可以很好的防止假冒伪劣产品的流通,保证企业,消费者的合法权益。

激光打标与传统加工方式对比情况

效果与精度

适用性

耗材

效率

化学腐蚀

成本较低,但精度较差

主要应用于金属加工

有耗材

效率较低,耗时较长

油墨喷码

效果较好,但精细度较低

适用范围较广,但标志易脱落

有耗材

效率较低,耗时较长

机械雕刻

精度不高

主要为金属加工

有耗材

速度较慢

机械冲压

精度较差

冲头费用较高,主要适用于大批量不要求精度的金属打标

有耗材

速度较慢

激光打标

精度高、效果好

可以对多种金属、非金属材料(塑料、玻璃、陶瓷等)加工

无需耗材

速度快(速度达5~7m/s)、效率高,打标过程可很快完成

资料来源:观研天下数据中心整理

根据观研报告网发布的《中国激光打标机行业现状深度研究与发展趋势调研报告(2022-2029年)》显示,激光打标是激光技术应用发展最早、渗透率最高的激光设备应用领域,当前已被广泛应用于各行各业,如用于电子、仪表、通讯器材、包装、饮料、电池、卫生洁具、电子元器(IC)、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械,眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、机械制造、塑胶按键,塑料打标,切割,流水线服装,布料,轮胎表面打标,还适用于陶瓷彩色贴纸打标,玻璃表面打标,为优质,高效,无污染和低成本的现代加工生产开辟了广阔的前景。

激光打标机按照激光器不同可分为:CO2激光打标机、半导体激光打标机、YAG激光打标机、光纤激光打标机;按照激光可见度不同分为:紫外激光打标机(不可见)、绿激光打标机(可见激光)、红外激光打标机(不可见激光)。市面上最常见的激光打标机主要以CO2激光打标机以及YAG激光打标机为主,后来YAG激光打标机逐步被半导体激光打标机所取代,成为激光打标机市场占有量最多的一种机型,另外还有高端些的端面泵浦激光打标机、光纤激光打标机、紫外激光打标机等。其中,光纤激光打标机具有转换效率高、体积小、稳定性好、可靠性高、光束质量好、使用寿命长、易于实现大功率等特点,在电子行业内使用较为广泛。

2、“新十条政策”下,医疗行业激光打标机需求迫切

随着“新十条”政策公布后,各地疫情管控措施逐步解除,“新冠”感染人数不断上升,防疫成了重中之重,N95口罩、手套,消毒类的酒精、免洗手消毒液、消毒湿巾等,药品类的抗病毒冲剂、退烧药、止咳药等涉疫产品的需求量显著增加,近期多家上市公司披露已满负荷生产相关抗疫物资,保障市场供应。

与此同时,越来越多的企业纷纷跨界生产相关抗疫物资,带动激光打标机行业需求激增。和其它行业相比,医疗产品对打标的要求更为独特。药丸是口服的,很多其它医疗产品(如导管、支架等)是外用或植入病患体内的。因此,通常要求标记本身不能成为一个污染源,也不能含有化学成分从而可能导致过敏反应。此外,通常要求打标后的标记表面要平滑,避免组织损伤,也要避免让标记成为细菌滋生的场所。医疗标记通常还要求包含批号、序号或其它辨识信息,可以确定特定产品是何时何地生产。因此,如果某种产品被发现存在缺陷,用户可以很容易确认他们购买的产品是否就是同一批次的。

另外,全球疫情仍然此起彼伏,中国周边的多个地区如越南、韩国目前单日新增病例数仍在二十万以上,抗疫产品需求居高不下,但抗疫物资多为医疗产品,出口审查严格,需要通过欧盟CE认证、美国FDA认证或中国相关标准。例如:口罩、抗原检测标识既是标准之一,也是区分防伪和区分产品优劣的重要手段。目前标识工艺主要有移印、油墨喷印和激光打标。其中,激光打标优良工艺特性,精美的标识可以有效提升厂家在海外市场的竞争力。

激光打标机在医疗行业中的应用

领域 介绍
医疗器械 不锈钢医疗器械上打标是手术器具激光打标机在医疗行业的典型应用。手术器械作为常见的医疗器械,由于其使用环境的特殊性,对标记有很高的要求,需要具有抗腐蚀、抗钝化、抗高压灭菌蒸煮等多方面优异性能。激光打标机具有冷加工、低能耗、损伤小、精度高、三维空间定位严格等优点,在医疗器械加工中具有良好的应用前景。
药品包装 激光标识是一种非接触、无污染的标识方式,既能满足多种包装材料的需要,又不容易擦除和篡改药品包装材料上标注的所有信息,具有防伪性,保证了所有流通药品信息可追溯。激光打标机的控制主机直接采用工业控制计算机,具有强大的数据处理能力,强大的通信接口,可以获取各种信息内容,可以全天连续工作。打标速度快,性能稳定,故障率低。

资料来源:观研天下数据中心整理

3、激光打标机产品价格将会进一步下降

从1961年中国第一台激光器宣布研制成功到现在,中国激光打标机行业历经60余年的奋斗,打造了自主创新的一面旗帜。从有耗材升级无耗材,高能效升级低能效,不仅如此使用寿命更是从几千个小时直接上升到10万个小时,激光打标机已经成为目前工业产品标记领域最先进的技术设备。不断革新的高速高效激光打标机设备在市场中的应用价值不断提升,除了平面标记,激光还能在各种弧面、立体面及飞行物上打印各种文字、符号、图案、序列号、条形码及二维码等。总体来看,随着激光打标技术的逐渐成熟,产业链成本降低,激光打标机产品价格不断降低。

当前5000美元以下激光打标机已经是全球主流产品价格,随着世界各国都在聚重金大力研发光纤激光打标机,国内的激光打标机企业也如雨后春笋般出现在市场上,市场上激光打标机的品牌和型号也在变得多样化,生产厂家增多,品牌增多,机器型号增多。与此同时,中小功率激光器价格下降带动主要应用中小功率激光器市场的激光打标机的市场竞争加剧,行业进入全新的发展轨道,低价竞争激烈。以20W光纤激光打标机为例,标准打标机设备价格在1.5万到3万元不等,多数厂商报价都在2万左右,在低端市场,价格降到了零点,企业毛利接近5%,已经突破了正规激光打标设备厂商10%-15%的利润下限。在中高端市场,光纤激光打标机的价格也一直在持续下降,年降幅在15%-30%之间。行业竞争进入白热化阶段。未来,随着全球越来越多的激光器和激光设备企业上市,企业进一步扩大激光打标机零部件,激光打标机零部件及激光打标机产能的进一步提高,未来全球激光打标机产品价格将会进一步下降。

观研天下分析师观点:激光打标机行业的前景是非常好的,几乎各行各业都会用到激光打标机,虽然行业竞争越来越激烈,但普遍面临的是低价,低质,低端价格战竞争,随着打标技术往高精度上发展,市场会有分化,精细的更精细,价格也会更高;低价的打标机也有其市场需求,还是一个长期的存在。

4、光纤激光打标机在各行业渗透率将进一步提高

光纤激光标记系统采用了高速振镜系统和优化的软硬件控制系统,实现高速标记,打标速度可达到7000mm/s,在很多行业都有着越来越广阔的发展,近年来被一致认为是有可能全面替代固体激光器的新一代产品。相较于其他类型的激光打标机,1)光纤激光打标设备体积小巧灵便,可与庞杂的客户端联系在一起,可靠性高、体积小巧;2)光纤激光打标设备的使用寿命长,可以达到10万个小时,是目前所有的激光打标设备中寿命最长的,可以降低设备的使用成本;3)光纤激光打标设备内置风冷,可以减少维护的成本,半导体激光打标机和中等功率的CO2激光打标机都是采用冷却水进行冷却,都要使用水冷器,并且每隔一段时间都要去检查水质和更换冷却水,比较麻烦,而光纤激光打标机可以免去这一点,省时省力很多。当前激光打标机价格降至2-15万,因此目前的光纤激光打标机的价格已基本适合大中小企业的接受能力,同时在性能上满足广大企业的需求,价格合适且效果好所以受到各个企业的喜爱。数据显示,近年来,光纤激光打标机市场增长达到了200%左右,销售额一直占据国内激光加工销售额的50%以上,目前光纤激光打标的年市场销售数量已经达到4000~5000台,主要用于现在零部件加工的固定位置打标,和流水线上物品的快速打标。

光纤激光打标机的优点

序号 优点分析
1 采用光纤输出激光,再经高速扫描振镜系统实现打标功能,电光转换效率非常高,且十分省电。
2 打标速度快、标记时可一次成型,标记不会因为恶劣的环境而导致内容消退(外力对其进行打磨、破坏除外)。
3 采用空气冷却的方式,设备使用寿命长,可24小时连续工作,激光器免维护时间长达10万小时以上。
4 主要应用于对深度、光滑度、精细度要求较高的领域,如各种五金类、不锈钢、金属氧化物、金银铜打标等。
5 加工效率高,在计算机控制下的激光光束可以移动(速度达7米/秒),打标过程可在数秒内完成。
6 是自动化操作的设备,激光束能量密度高,聚焦光斑小,加工速度快,对工件的热影响区域小。
7 标识是永久的,正是由于这一特点,很多行业都采用激光工艺为产品标记二维码、防伪码等,以实现产品的追溯防伪。
8 可以打出各种文字、符号和图案等,字符大小可以从毫米到微米量级,标记内容灵活多变,对产品种类多的用户更为适合,无需制版,简单快捷。
9 无毒无害、无污染的安全清洁加工方式。

资料来源:观研天下数据中心整理

从需求端来看,十年前,国内的激光技术主要运用在轻工业、服装布料、电子工业等方面,从而带动对光纤激光打标机需求的增长,但近年来,手机、服装等市场的增长速度已经放缓,随着智能制造和物联网时代的到来以及国家“中国制造2025”战略的发布,轨道交道、光纤通信、新材料、动力电池加工等产业对光纤激光打标机需求将会进一步释放,光纤激光打标机将成为新时代工业展开的宠儿,在各行业渗透率将进一步提高。另外,光纤激光器的输出波长涵盖范围极广,从400~3400nm,可满足各方面的应用需求,在工商业、通信、军事、医学等方面都有很好的应用前景。随着这些新兴领域的全面爆发,光纤激光器市场在未来十年也将出现更大的增长。

从需求端来看,十年前,国内的激光技术主要运用在轻工业、服装布料、电子工业等方面,从而带动对光纤激光打标机需求的增长,但近年来,手机、服装等市场的增长速度已经放缓,随着智能制造和物联网时代的到来以及国家“中国制造2025”战略的发布,轨道交道、光纤通信、新材料、动力电池加工等产业对光纤激光打标机需求将会进一步释放,光纤激光打标机将成为新时代工业展开的宠儿,在各行业渗透率将进一步提高。另外,光纤激光器的输出波长涵盖范围极广,从400~3400nm,可满足各方面的应用需求,在工商业、通信、军事、医学等方面都有很好的应用前景。随着这些新兴领域的全面爆发,光纤激光器市场在未来十年也将出现更大的增长。

资料来源:观研天下整理

观研天下分析师观点:当前行业竞争激烈,各行业对激光打标机的功能需求也越来越多,企业要能够发挥出自身的竞争优势,逐步提升工艺参数和控制系统软件、研发新设备、提高性价比才能吸引客户,提高竞争力。

5、激光器技术创新促进行业应用和开发

从激光打标机的成本结构来看,激光器占整个激光打标机设备成本的40%-50%。近年来,国内相关企业在激光器的领域推陈出新,成果不断。其中,以光纤作基质的光纤激光器,在降低阈值、振荡波长范围、波长可调谐性能等方面,已取得明显进步,部分研究成果达到了国际先进水平或国际领先水平。

从激光打标机的成本结构来看,激光器占整个激光打标机设备成本的40%-50%。近年来,国内相关企业在激光器的领域推陈出新,成果不断。其中,以光纤作基质的光纤激光器,在降低阈值、振荡波长范围、波长可调谐性能等方面,已取得明显进步,部分研究成果达到了国际先进水平或国际领先水平。

资料来源:观研天下整理

近年来,国家大力倡导构建完善的激光制造产业体系、政策扶植激光制造和增材制造的全国产化,2021年以来国内动力电池企业和激光设备企业对国产激光器的关注度明显升温,主流激光器国产化,并进入市场应用,例如:光纤激光器、大功率CO2激光器,中小功率金属腔射频CO2激光器,紫外激光器、端泵激光器、及大功率半导体泵浦全固态激光器。可以说激光器的创新促进了激光打标机市场的应用和开发,也为国产激光打标机加工的升值开拓新应用创造条件,伴随着国内企业逐步在中小功率激光器市场站稳脚跟,长期依赖进口这一局面有望被打破。

我国激光行业相关政策重点内容

时间 政策名称 重点内容
2022.6 《工业能效提升行动计划》 推进重点行业节能提效改造升级。加快一体化压铸成形、无模铸造、超高强钢热成形、精密冷锻、异质材料焊接、轻质高强合金轻量化、激光热处理等先进近净成形工艺技术产业化应用。
2022.5 《关于开展“携手行动”促进大中小企业融通创新(2022-2025年)的通知》 以数字化为驱动,打通大中小企业数据链:开展智能制造试点示范行动,遴选一批智能制造示范工厂和典型场景,促进提升产业链整体智能化水平。深入实施中小企业数字化赋能专项行动,开展智能制造进园区活动。
2022.3 《政府工作报告》 增强制造业核心竞争力。启动一批产业基础再造工程项目,促进传统产业升级,大力推进智能制造,加快发展先进制造业集群,实施国家战略性新兴产业集群工程。
2021.12 《“十四五”智能制造发展规划》 规划指出大力发展智能制造装备。通过智能车间/工厂建设,带动通用、专用智能制造装备加速研制和迭代升级。通过智能装备包括:激光/电子束高效选区熔化装备、激光选区烧结成形装备等增材制造装备;超快激光等先进激光加工装备。
2021.4 《长三角G60科创走廊建设方案》 打造先进制造业集群。围绕人工智能、集成电路、生物医药、高端装备、新能源、新材料、新能源汽车等领域。
2021.3 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》 加快构建以国家实验室为引领的战略科技力量,聚焦量子信息、光子与微纳电子、网络通信、人工智能、生物医药、现代能源系统等重大创新领域组建一批国家实验室,重组国家重点实验室,形成结构合理、运行高效的实验室体系。

资料来源:观研天下数据中心整理

6、智能化、自动化是激光打标机行业发展的重要方向

当前,我国传统制造业正处于转型升级的关键期,智能化、自动化生产是激光打标机的未来发展方向。一方面,面对“智能制造”时代发展要求,激光加工技术与现代数控技术融合发展,使激光打标机具备对加工流程的分析、判断、执行等能力,整个激光加工过程由计算机软件控制系统控制,只需按照预先设定的指令和目标进行设定,即可自动完成打标,无需人工干预。键入各种文字、符号、图案,易于通过软件设计打标图案和改变打标内容,适合现代生产快节奏的要求,从而实现激光打标机设备各个部分的自动化与智能化,市场空间不断拓宽。

另一方面,防疫“新十条”下,感染人数与日俱增,医疗零售业呈现爆发性增长,人力成本日益攀升,对于制造业而言,一旦有人劳动失能,一整条生产线都可能难以运转,反观市场,想要在众多的激光打标机厂家中优势凸显,仅凭价格优势已经不足以留住客户,标准的激光打标机也满足不了市场的需求,激光打标机的工艺解决方案、自动化方案服务都将成为新的竞争要素,这也倒逼激光打标机行业向更高的自动化、智能化方向发展。未来,随着“工业4.0”及“中国制造2025”国家战略的逐步推进,激光打标领域的自动化、智能化,将成为发展的必然趋势,高度智能化的多功能激光打标设备将不断涌现,并极大的提升工业加工的效率,实现高效的生产管理。

观研天下分析师观点:激光打标机行业属于制造业,国家层面来看,需要有针对性的引导与出台相关的创新政策,推动企业发展所需要的创新要素集聚、配置和升级。行业本身来看,需要结合我国当前制造业的发展形势进行不断调整,以求突破升级。就目前的激光打标的整个行业来说,激光打标机的发展方向是:朝着自动化、智能化、多样化三个方向发展的。(LZC

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