近年来新兴产业的蓬勃发展,为吉林省制造业振兴与转型提供了强劲动力。作为新兴产业,2020年长春市光电信息产业产值完成高达577.7亿元,同比增长11%。在“十四五”开局之年,长春市发挥光电信息产业优势,坚持创新引领,以产业促合作,以项目促发展,实现质量率先和效率率先,高标准建设国家区域创新中心、吉林自贸区核心片区和“北方光谷”核心区,为长春现代都市圈建设助力。
正是在这一大背景下,长春长光大器科技有限公司(以下简称“长光大器”)于2020年2月份正式成立,由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所及研究团队自然人等合资,注册资金2000万元。
长光大器是一家面向中大口径非球面及自由曲面的高端精密光学元件加工及检测装备研发、生产、销售于一体的先进光学技术公司。在疫情最严重时,公司毅然开始了长光大器的初期业务拓展。通过对全行业的宏观调研,公司业务范围初期布局在光学行业较发达的长春、南京、杭州、福州、武汉等省会级城市,积极通过以点带面的方式进行业务拓展。
科技创新不仅可以近距离拥抱“星辰大海”,还能在经济层面上拥有更强的发展潜力和抗风险能力。长光大器的技术亮点优势主要在于较完善的光学加工检测的软件工程化。经过中科院长春光机所光学中心近20年的工艺及经验的积累,将这一核心关键的工艺参数优化方式以数字化的形式体现并进行固化,有利于非球面加工生产的大规模推广,最终以SLAM软件的实体呈现出来。
SLAM是集成了多种光学加工工艺(数控磨头、磁流变、离子束等),可拓展性强,对上可与多种光学及机械设计软件通信,对下可支持多种运动执行设备(机械臂、五轴联动机床)。
SLAM软件专为高精度光学表面抛光工艺过程设计,可以生成以CNC机床或机械手为运动机构的抛光加工文件。SLAM最初为应力盘加工大口径非球面而作,逐渐扩展到涵盖各种光学曲面、研磨抛光等全工艺流程。
前方冲锋作战,后勤也必须保证及时跟上。长光大器入住经开区后不仅获得了厂房支持,还享受着租金减免、税收返还、人才及科研项目奖励、政企对接、专项补贴等。园区给予企业的服务也非常到位,如可以帮助企业进行政策申报、申请政府补贴等,帮助企业节省大量时间成本。当前的政府助企服务,无论从硬件的支持,到软环境的打造,都让企业可以安心搞生产经营。
如今在长春市,已经形成了光电信息产业的链条发展。依托光电信息产业园,可以形成产学研的一体化,企业也能在园区中找到上游和下游的供应商,并通过园区企业进行相互推荐,凝成一股合力。在以5G、物联网、工业互联网、人工智能等为代表的新型基础设施建设(“新基建”)的推动下,光电产业发展前景广阔。
个人名片
王旭,现为长春长光大器科技有限公司副总经理、中科院长春光学精密机械与物理研究所研究员、光学工程专业硕士生导师。于2005年获得大连理工大学光信息学士学位,2010年获得中科院长春光机所光学工程博士学位。在攻读博士学位及工作期间,主要从事超精密非球面快速加工与检测技术研究,参与多项国防重点项目的预研及型号任务的研制工作。曾担任所创新(EUV光源收集镜制造关键技术研究)项目负责人,并参与国家重大科研装备研制项目(4M 量级高精度SiC 非球面反射镜集成制造系统)以及973项目一项。2015年荣获中科院杰出科技成就奖集体奖,2018年荣获吉林省科学技术奖一等奖,2019年荣获军队科技进步一等奖。现已发表文章14篇,其中SCI文章3篇,EI文章10篇,会议文章1篇。
企业家面对面
《高科技与产业化》:能否介绍一下长光大器成立的背景?
王旭:随着科学技术的发展,对先进光电系统的需求越来越大,要求也随之提高。在光电系统中,光学元件的精度直接决定整个系统是否达标,如大口径天文望远镜,夜视镜,激光陀螺仪的反射镜,高分辨率显微镜中的光学透镜等,因此加工制造出超精密光学元件成为当今科研热点之一。超精密光学元件加工中球面加工已有相对成熟解决方案,而非球面以及自由曲面的加工成为难点,磁流变抛光技术的出现成为较为高效的加工手段之一。磁流变抛光技术的基本原理是流动的磁流变液在工作区域强磁场梯度的作用下,变为具有一定硬度的柔性磨头,这一柔性磨头以剪切的形式实现对材料的去除。因此磁流变抛光具有传统方法不具备的优点,柔性磨头与任意曲面吻合度高,循环的磁流变液使得磨头具有自锐性,去除函数稳定,材料去除效率高,亚表面破坏层小,边缘去除函数可控,加工适用性强,可以实现非球面及自由曲面的光学元件快速高精度低成本制造。
国外在磁流变抛光设备和关键技术上对我国进行长期封锁,国内关键技术欠缺,该项技术更是成为制约我国光电产业发展的首要问题。为突破高端超精密磁流变抛光设备的“卡脖子”技术问题,长光大器对超精密磁流变抛光设备进行了深入研究与开发,并实现批量生产,推向国内市场,为国家重大战略需求、国防建设以及高端民用市场提供了有力的技术支持。
《高科技与产业化》:请问长光大器产品有哪些重要创新点?
王旭:我们主要开发完成整套磁流变抛光数控加工中心,建立了抛光磁流变加工的完整工艺流程,开发专为高精度光学表面抛光工艺设计的可视化软件SLAM,并打破了国外对于我国超精密光学加工的技术垄断,在光学加工设备开发领域取得突破性进展。
开发设备主要具备以下创新点:1)提出磁流变抛光模块中永磁型磁场工程化设计流程和设计指标, 完成了磁场设计和磁场优化;2)对磁流变抛光模块进行紧凑型布局,完成磁流变装置轻量化设计,具有更快的响应速度,实现高性能磁流变抛光液的研制及性能测试;3)基于自主研发的磁流变抛光设备,结合实际加工中对液体控制和加工后液体的清理等方面要求,构建了磁流变抛光的液体循环和成分控制系统;4)建立了大口径非球面磁流变加工的完整工艺流程编写GUI 可视化控制算法软件SLAM,涵盖各种光学曲面、研磨抛光等全工艺流程。
《高科技与产业化》:能否介绍一下目前市场整体概况与需求?
王旭:目前我国科技发展日新月异,尤其在航空航天领域已经进入世界前列,这对高端光学元件技术要求较高;近年来光学元件民用市场规模增长迅猛,各类光学镜头、电子成像设备以及高端仪器对光学元件需要求量也愈发增强,因此,为了满足高端光学元件高标准、大批量的需求,就需要成熟的超精密光学加工设备。经过近些年的研究和工程实践,磁流变抛光设备在光学加工领域已经得到认可,但由于国际贸易问题,以及国内相关技术起步较晚,导致我国对于磁流变抛光设备需要一直居高不下,这对磁流变设备产业化无疑起到巨大推动作用。从我国经济发展和科技发展来看,超精密加工设备符合高端智能制造的发展方向,在未来的市场潜力不可小觑。
当前国内从事磁流变抛光设备研制工作的单位基本均为科研院所与高校,制造的相关设备大多自给自足,或者少数用在兄弟单位,真正推向市场的设备少之又少,因此磁流变抛光设备产业的蓝海正等待被充分开发。
随着光电产业的迅猛发展,光学加工市场急需大量高端超精密加工装备,我们的研制工作也正是在这样的形式之下应运而生的,致力于满足我国在高端超精密复杂曲面光学元件制造装备产业发展方面的急迫需求。在东北地区、长三角地区、珠三角地区以及华中地区等光电产业聚集地,诸多企业急需高端装备来完成高质量光学加工,其中蕴含巨大市场潜力。未来,长光大器将致力打造为具有国际影响力的先进光学装备生产商及面向高端客户定制的光学产品研制服务提供商。
![]() |
版权:《高科技与产业化》编辑部版权所有 京ICP备12041800号 地址:北京市海淀区中关村北四环西路33号 邮编:100080 联系电话:(010)82626611-6618 传真:(010)82627674 联系邮箱:hitech@mail.las.ac.cn |