2021年光纤激光切割设备控制系统行业市场供需格局研究预测及投资前景预估评估

激光切割是一种可用于切割各种厚度的金属与非金属材料的切割工艺，以经光学系统引导成型、集束的激光束对材料进行完全穿透，达到切割效果。相比传统的刀具切割方法，激光切割不接触材料本身、无切头磨损、切割速度快、具有适应性和灵活性，可提升加工效率，降低加工成本，提高工件质量。

在制造业智能化升级及5G网络建设大规模推进并开始商用的双重驱动下，国内对激光切割的需求还将保持较高速度的增长，预计到2023年，中国激光切割设备总体市场规模可达403.69亿元。

光纤激光切割设备控制系统行业是集激光技术、数控技术、软件技术于一体的技术密集型行业。当前，在中低功率激光切割控制系统领域，国产系统凭借良好的使用性能和综合性价比，已基本实现进口替代，2020年上海柏楚电子科技股份有限公司国内中低功率市场占有率维持领先。未来，中国激光加工行业在高速发展中不断实现自我技术革新，激光加工方式向传统行业渗透的进程加速，主流切割功率段下限均有上移趋势。

主要优势技术分析：当前，中国光纤激光切割设备控制系统核心技术均系自主研发，集中在计算机图形学（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、数字控制（NC）、传感器和硬件技术五大方面，拥有能够覆盖激光切割全流程的技术链，技术体系的完整性全球领先。

中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国光纤激光切割设备控制系统市场竞争策略及投资潜力研究预测报告》

（1）CAD技术：

①激光切割路径优化技术：本技术以激光切割路径优化技术结合人工智能算法，使加工中切割头的空移长度尽可能短，减少切割过程中单段长距离空移的安全隐患。

②技术兼容性：CAD核心模块可以兼容市面上绝大部分工业设计软件所生成的图纸，且图纸读取成功率和读取速度超出行业平均水平。

③排样算法：排样软件产品CypNest使用自动排样算法，在单零件排样、自动组合排样领域材料利用率已超过竞争对手。

（2）CAM技术：

①基于图形直接加工能力：基于图形直接加工能力技术完整覆盖了激光切割全流程，可以直接基于图形完成加工，所有的信息在加工时仍然是完整的，可以根据加工进程进行丰富的自适应操作。

②切割工艺模块化处理技术：对激光切割的控制过程进行了良好的分层梳理，将数千种激光加工工艺以数字化、模块化的方式良好地解决了工艺难题，实现切割工艺的最优选择。

③逆向工程技术：本技术可以实现在三维切割领域识别建模图形与切割实物的差异，并做出相应实时补偿，从而保证切割精度。

（3）NC技术：

①闭环控制模型参数自动检测技术：本技术通过程序自动测定伺服系统控制模型参数，支持数控系统对激光切割机床的闭环控制，大大减少人工参与，降低人为错误的可能性，提升系统稳定性。

②轨迹预处理：针对加工图形的拐角部分进行轨迹预处理，利用回旋线提前对拐角部分进行曲线平滑处理，在同等参数条件下使得加工效率优于竞争对手。

③速度规划算法：ASBO速度规划算法是一种基于代数S型的双向寻优速度规划插补算法，能够确保曲线各点在满足速度约束条件下，以恒定加加速度进行插补，达到高速高精度的数控要求。

（4）传感器控制技术：

①数字式电容传感调高控制技术：通过高精度的电容采样，精准测量激光加工头与被切割板材或障碍物之间的间距，从而实现切割随动、电容寻边、智能避障、一键标定、一键切断、方管寻中等激光切割高级功能。

②激光加工智能传感控制技术：

光电传感器在切割过程中搜集、反馈控制参考信号，系统根据反馈的信息针对不同加工情况做精度补偿，实现对整个激光加工过程的智能监控和自动化控制。

（5）硬件设计技术：

①嵌入式开发技术：通过对芯片进行嵌入式开发，将高速高精度的运动控制算法集成在微处理器中，提高系统的运算效率，保持系统的稳定性。

②硬件可靠性设计：通过信号完整性分析、电源完整性分析、EMC电磁抗干扰分析等技术实现高级PCB设计能力（从单层板到最高二十层电路板）。