在全球化贸易快速发展的时代，海运的重要性越来越突出，尤其在跨国、跨洲之间的进出口贸易，海运占据主导地位。海运的工具就是船舶，船舶工业是劳动、资金、技术密集型产业，对机电、钢铁、化工、航运、海洋资源勘采等上、下游产业发展具有较强带动作用。

在过去一些年里，韩国、日本一直排在世界造船前两强的国家，近年我国造船快速上升，已超越日韩，按吨位数已排名世界第一，预计产值超过2000亿元。

一、全球造船业齐“过冬”

今年上半年全球经济增速放缓，集装箱航运市场需求整体延续了2015年下半年以来的疲弱态势，并且运价下跌，中国多家海洋运输企业出现亏损，上半年13家航运业上市公司实现净利润-39亿元，中国远洋上半年巨亏72亿元。海运市场严重低迷，导致造船业陷入困境。

8月31日，韩国最大航运公司韩进集团的申请破产；而中国最大的民营船厂扬子江船业去年至今年将完成裁员8000人，员工总数已由28000人降至20000人。中国船舶工业行业协会数据显示：1-7月份，全国造船完工1920万载重吨，同比下降15.4%。承接新船订单1768万载重吨，同比增长26.2%。7月底，手持船舶订单11728万载重吨，同比下降14.2%。造船是典型的资金密集型企业，目前国内造船业订单减少以及经常遇到退单，导致资金链非常紧张，尤其营企业问题更加突出。去年以来，已经有二十几家造船企业因为资金断流走向破产，多位业内人士分析认为，接下来，这种情况很可能继续发酵，未来三年内难以好转。

二、为什么造船业较少用激光加工？

船舶制造涉及到大量钢铁、合金的切割、焊接、钻孔等工艺。激光加工被视为未来制造业技术革新的工艺，不管在民用还是军用领域，激光技术已成为各国抢夺的战略高地和实力竞争的重要目标，在电子制造、金属薄板、皮革布匹、3D打印、汽车制造、航空航天、塑料加工等行业都应用非常广泛。但是在造船领域，激光加工的推广并不像其它领域发展迅猛，反而遭遇了瓶颈，近年很少听闻有起色。为什么造船业很少用激光加工？今天笔者将从激光技术在造船行业的主要应用领域发展，来探讨造船行业中激光技术发展缓慢的原因。

1、激光切割

在世界造船史上，采用激光切割机要追溯到1995年，由于需要切割更厚的钢板，造船业最终采用了6千瓦的CO2激光切割机。1997年激光坡口切割机研发成功，并被意大利的一家造船厂所采用。而我国造船业船用钢板切割一般采用的是传统的火焰切割、等离子切割。但对于一些铜、铝等特别的材料或者工艺要求比较高的材料，由于传统的切割技术精度有限，特别是对特殊材料的甲板和船体材料，因此激光切割技术将很好的满足这方面的需求。

激光切割技术在造船生产中已经应用超过20年，但是目前技术却不是很成熟，现今在欧洲、韩国、日本的造船厂使用较多，几年前曾传出日本的造船厂使用了IPG的万瓦光纤激光器用于厚板切割。激光加工在我国造船业应用率较低，据了解仅在上海、武汉等几个为数不多的造船厂使用了激光设备，总体上并不是很理想。

2、激光焊接

大型豪华邮轮、高速滚装渡轮和先进军用舰艇的船舱和甲板等上层建筑结构复杂，大量采用薄板及各种合金材料，焊接作业量巨大。随着激光器功率的提高和光束品质的改善，激光技术越来越得到造船工业的青睐。欧洲造船业已率先将激光焊接用于船舶建造和修理，发挥其在焊接作业要求高的环境下的良好适用性能，提高生产效率、降低制造成本、增强企业竞争力。欧盟曾经研究开发的适用于造船焊接专用的激光焊接系统，采用光纤传输和机器人操作，用起重机移动激光器和冷却装置，使焊接得以在船舱中各个工作层面进行，使其能够胜任船厂中厚板材的焊接，节省6%~8%的船体制造成本。

目前我国造船业的焊接工艺仍然比较传统，主要采用埋弧焊、CO₂气体保护焊、焊条电弧焊、氩弧焊、钎焊等方式。近年也有提倡推广激光-电弧复合焊的技术。总体而言，我国造船业使用激光焊接较少，一方面大部件焊接工艺门槛较高、难度较大、技术不够成熟，另一方面船舶金属多用中厚板，功率不够的激光设备，难以焊透，即便焊透，背面焊缝、连接效果也不足，采购超高功率的激光焊接设备非常昂贵。

尽管如此，不可否认激光焊接的优势，在目前为船舶“瘦身”的趋势下，激光焊接作用也较为突出。德国meyer船厂已将激光焊接技术用于豪华邮轮的甲板、船舱隔壁、客舱墙壁和楼梯基座的加工制造。与传统蜂窝状焊接加混筋板的结构相比，平板夹心构件减重50%，占据的空间节省50%，减振能力大大增强，噪声下降20%，抗碰撞，耐腐蚀，防火性能好，能够在车间预先制作完成，比传统加工方法节省现场装配工时30%。

特别值得指出的是，焊接变形是船舶制造业中需要解决的主要问题之一。在船体制造过程中，焊接工时和焊接成本占船体建造总工时和总成本的很大一部分，其中焊接变形导致的成本增长占有相当比例。激光-电弧复合焊接变形量非常小，焊后的修整工作量大为减少，进一步降低的船舶制造的成本，节约了时间，提高了效率。德国的Meyer造船厂已经全部采用激光-电弧复合焊接方法进行轮船的焊接。研究证实，厚度≤15毫米、长度≤20米钢板的焊接速度能够达到每分钟3米。

三、激光加工在中国造船业仍有机遇

激光加工在中国造船业应用率处于相对较低水平，造成这一现象的主要原因有几个方面：

1）许多大型船舶船身大量使用金属厚板，比如造一艘大型货轮，船身厚度可达20mm以上，而大型军舰如航母船身厚度可达150mm以上，船用大幅面、大厚度的板材对激光切割是个很大的挑战，在以往对比中，激光切割速度比等离子切割来要慢上许多，因此无法满足当速度与效率必须优先的大前提。

2）另外，超高功率的激光切割/焊接设备价格仍然昂贵，在巨大的采购成本，维持设备运行和维护的费用过高，投资周期长，让造船企业不敢轻易采购，尤其近年造船业低迷，许多企业缺乏资金周转，更难以抽出大笔资金采购激光设备。激光加工在与其它加工比较起来，目前竞争优势不明显，因此，不少造船厂因为企业利润的关系对使用激光设备“有心无力”。

然而，笔者认为，造船业目前的困境只是阵痛，行业洗牌过程。随着经济发展回暖，国家大力推进“智能制造”，未来的5-10年内，激光加工在其它行业应用越来越广泛，造船业也不会例外。未来高功率激光设备价格仍有下降空间，若性价比更显优势，必然吸引造船厂的关注。并且现时国内造船的切割/焊接工艺都不同程度产生污染，激光加工在这方面优势突出，在造船行业的应用需求将会大大增加。（文章来源：星之球产业研究院）