苏州相城经济开发区-新建智能激光设备生产基地项目可行性研究报告
思瀚产业研究院    2025-09-16

本项目建设地点位于苏州相城经济开发区，预计投资总额为 50,029.50 万元。本项目已取得“苏（2021）苏州市不动产权第 7006552 号”不动产权证。项目设计新增智能激光设备年产能 3,000 台。2020 年 12 月 9 日，本项目取得了苏州相城经济技术开发区管理委员会出具的《江苏省投资项目备案证》（项目代码：2012-320563-89-01-429483）。项目实施主体广东宏石激光技术股份有限公司苏州控股公司。

2021 年 5 月 20 日，本项目取得了苏州市行政审批局出具的《关于对苏州市宏石激光技术有限公司新建智能激光设备生产基地项目建设项目环境影响报告表的批复》（苏行审环评[2021]70073 号）。

2、投资概算情况

本项目预计投资总额为 50,029.50 万元，其中建设投资 44,957.77 万元，铺底流动资金投资 5,071.73 万元。

3、核心技术、工艺流程和设备选择

（1）公司产品所使用的核心技术

经过多年的技术研发和积累，公司形成了激光切割加工工艺技术、激光切割整机设计技术、激光切割加工控制系统技术、激光加工套料软件技术、激光加工调高系统技术、激光切割头技术、激光切管机智能卡盘技术、激光自动化加工技术等核心技术，具体情况如下：

激光切割加工工艺

技术激光切割加工工艺是采用激光束照射到加工材料表面时释放的能量来使加工材料熔化，以实现切割效果的技术。激光切割加工工艺的好坏直接影响到切割速度和效率、能够切割的厚度范围、切割面的质量、气体利用效率等方面。

公司成立了激光切割工艺实验室，进行大量的专业实验和分析，包括光聚焦特性和能量分析，光、气流和加工材料相互作用关系实验，切割产品表面状态及锥度检查分析，切割过程中通过高速摄影机对切割金属熔融物进行动态检测分析，切割原理可视化等。经过多年的研发，公司积累了适用于多种金属材料、多种板厚、多种切割辅助气体的金属材料激光切割经验，形成了激光不锈钢切割工艺技术、碳钢厚板切割工艺技术、铝合金高质量切割工艺技术、光斑能量分布可控的薄厚板高效切割工艺技术、超省气切割工艺技术等多项激光切割工艺技术。

激光不锈钢切割工艺技术：通过激光切割头及喷嘴的内部结构优化对切割辅助气体进行整流，提升切割质量和切割效率，大幅改善不锈钢切割面的表面粗糙度。

碳钢厚板切割工艺技术：使用激光切割头中的特殊光学模组对光束聚焦前的外层光及能量分布进行整形控制，实现了碳钢厚板的高速及稳定切割

铝合金高质量切割工艺技术：通过喷嘴内部结构优化对切割辅助气体的整流，以及激光切割头光学模组对光斑的能量分布控制，解决了铝合金材料切割面的刮渣问题。

光斑能量分布可控的薄厚板高效切割工艺技术：通过光路整形设计技术实现了对材料表面的光斑大小的有效控制，使得薄板切割中光斑较小，厚板切割中光斑较大 ， 光 斑 大 小 控 制 范 围 为170um-600um，最终实现薄板切割更快、厚板切割效率和切割稳定性更高的效果。

超省气切割工艺技术：通过激光切割头气路结构、超音速喷嘴结构的设计技术，实现了不锈钢厚板切割耗气量的大幅减少，实现了 10Bar 以下的不锈钢厚板切割工艺。

激光切割整机设计技术

1）整机结构设计技术

公司在激光切割机整机设计过程中结合结构力学，人机工学，抽风除尘，床身防烧以及散热等多方面因素进行综合考虑，形成最优化的整机结构设计。公司研发了高功率中空床身，以及外置蝶阀风道的结构，解决了高功率床身防烧及抽风的问题；研发了适用于中功率平面切割机的双电机高低交换工作台结构，大幅提升了工作台的交换速度，提升设备利用率；研发了适用于板管光纤激光切割机的独立小床身结构，降低了床身加工难度，消除了一体式床身共振对切管精度的影响。

公司坚持零部件的标准化、模块化、通用化的设计理念，通过产品生命周期管理系统建立标准通用件库，并不断提升标准零部件的通用率，实现从部件预投、模块化装配的精益化生产，大幅提升了集采度及整机生产效率。

激光切割管板一体机：通过平面切割机床和切管机床的组合式设计，使用共用龙门横梁的结构来实现一台激光器，一个激光切割头实现板材和管材的切割加工需求。

分区抽风除尘系统：通过在床身两侧以及床身端头设置一级大分区风门组、二级旋转风门组和抽风管；以及在风道之间设置有若干横向间隔板，使得当不需要开启的抽风区域能够良好的密封，并且结构简单，易于实现

极小管切割技术：通过独特的卡盘设计，实现了极小管材（10mm）切割时夹持以及高转速的切割需求。设备小，占用面积小，在其末端还设置有护管装置，保护物料，提高了物料的质量

管材自动上料技术：通过管材自动上料装置，包括机架、接料装置、分料装置、测量装置及输送装置；接料装置将若干管材从自动料库送至分料装置中，可自动切换管材；智能化自动化程度高；可测量判断管材的尺寸型号；适用性强；生产成本低

五轴三联动激光切管机：通过在切管机 Z 轴滑板上搭载简单的二维激光切割头即可实现五轴三联动切割，切割出具有复杂空间曲面的异形工件，激光光束无需进行多次光路转换，激光功率损失小，切割效率高，同时也简化了电工装配，降低了生产成本，激光切割头的运动简单，控制编程方便，操控性强。

2）硬件电路设计技术

经过多年的技术积累，公司形成了完善的硬件电路设计方法和执行标准，包括激光加工设备数控系统设计、激光电源控制系统设计、低压电气控制系统设计、制冷电气控制系统设计、PLC 控制系统设计等，从而保证设备的稳定运行。由于激光控制主要使用 0~10V 模拟量、PWM 信号等弱电信号，容易受到伺服驱动器、变频器等影响，公司硬件电路设计充分考虑电磁干扰源、耦合途径、敏感设备，采取了一系列干扰保护措施，确保电路的稳定性、可靠性。

光切管卡盘信号控制装置：通过在卡盘的旋转体内设置有充电板模块、锂电池模块、无线发射板模块以及卡盘检测传感器模块；在卡盘的外壳上设置有无线接收板模块；能够自动、有效地，实现卡盘状态检测，将卡盘状态发送给切管机上位系统。

一种激光器焊接功率控制装置：通过主控制器及激光器，主控制器上设有模拟电压输出端口、PWM 调制脉冲输出端口及 IO 端口，可有效调节和控制 PWM 脉宽的逐渐增大和减小，达到控制起弧和收弧功率渐变的目的，有效避免了激光器用于激光焊接时的过烧现象。

一种智能卡盘锂电池充电电路：当锂电池电压低于 7.2V，锂电池充电管理芯片开启充电模式，进行涓流充电；当锂电池电压与供电电压的电压差为 0.1V～1V 时，锂电池充电管理芯片由充电模式变为恒流模式，锂电池进行恒流充电；锂电池电量为 7.5V～8.4V时，若锂电池充电管理芯片采样电流小于 10μA 时，锂电池充电管理芯片停止供电。

一种分区抽风控制装置：本分区抽风控制装置，包括主分区输出模块、主分区切换继电器、副分区输出模块、副分区继电器组及电磁阀组，副分区继电器组包括至少一个副分区继电器，电磁阀组包括至少两个电磁阀；用于根据主分区切换继电器及副分区继电器的通电状态切换电磁阀。

3）切割功能设计

公司基于客户生产加工需求，开发设计了具有板材切割功能、管材切割功能、板材及管材切割功能的多个系列的激光切割机。就板材切割功能而言，公司基于各种板材加工的特点，设计了适用不同幅面、不同承重、不同功率的平面光纤激光切割机，包括根据客户不同幅面需求设计的小幅面、大幅面及超大幅面光纤激光切割机，根据不同功率、防烧等级、切割厚度以及除尘要求设计的中功率平面光纤激光切割机，高功率平面光纤激光切割机，超高功率平面光纤激光切割机等，实现了对不同幅面、不同功率段的全面覆盖，为客户提供全面的平面光纤激光切割解决方案。

就管材切割功能而言，公司基于管材加工材料的特点，设计了适用于不同大小、不同形状管材的存储料库、自动上料装置、支撑结构，提高了储料、上料、切管及下料的效率和精度；并将激光切割工艺和钻孔、攻丝工艺结合起来，在专业光纤激光切管机中设置钻攻一体机，实现对管材的切割、钻孔和攻丝功能，提高了管材加工效率，全面满足客户多方面的管材加工需求。

就板材及管材切割功能而言，公司针对既有板材加工需求，又有管材加工需求的客户开发了板管光纤激光切割机，一台设备实现了两台设备的功能，节省了占地面积，亦降低了客户设备投资成本。

激光切割加工控制系统技术

激光切割加工控制系统是激光切割设备的控制中枢，实现了对各软、硬件模块的集成，直接决定了设备的智能化水平。公司建立了专业的控制系统技术研发团队，经过多年的研发，成功开发了专业切管控制系统 HSGX9000/9500/9800，并广泛用于产品生产。

公司控制系统包括机床操作人机交互、激光工艺、PLC 控制、宏程序和 CNC 程序模块，其中机床操作人机交互模块主要包含机床基本控制、图形预览、跟踪显示、工艺数据库、激光切割辅助功能等；激光工艺模块和PLC 控制模块包含激光切割工艺流程代码；宏程序和 CNC 程序模块包含机床动作逻辑和运动控制算法，具体包括自适应进给速度算法、Z 轴数控随动一体控制算法、速度能量跟随算法、三维空间蛙跳算法、坡口随动高度动态补偿算法、切割路径滤波算法、小线段拟合高速切割算法等。

公司激光切割加工控制系统具备管材三维五轴坡口切割能力；能够实现 Z轴数控随动一体，可保证 R 角切割转速达 100 转以上；通过三维空间蛙跳技术可以缩短 20%以上无效空移路径，提升空移效率，显著缩短非加工时间；通过自适应速度调节技术能够根据管材大小自动调节线速度大小，保证切割头相对管材表面的速度恒定不变，极大简化所需调节的工艺参数，保证加工稳定性。

激光加工套料软件技术

激光加工套料软件是一种计算机辅助制造软件，其使用多种数学算法自动在金属板管材上排布切割成品的位置、形状，并自动生成切割路径和切割方法。激光加工套料软件的好坏对材料利用率、切割效率、切割稳定性等有直接的影响。公司经过多年的经验积累及研发工作，开发了大量激光切割应用套料算法，包括多槽口共边切割刀路算法、四轴三刀共边切割刀路算法，高效空移策略算法，RapidCut 多轴插补分解算法等。公司激光加工套料软件具有自动分配工艺层、管材零件库等功能，支持对三角管/T 型管/条形刚/D 型管等异性管材的切割。

激光加工调高系统技术

激光加工调高系统指自动调节激光切割头高度，实现激光切割头与切割材料距离保持稳定不变的软硬件一体化系统。公司激光加工调高系统由放大器和控制主机两大部分构成，放大器将激光切割头和工件之间的皮法级微小电容在嘈杂的噪声环境中检测出来并放大，转化为频率信号，通过通讯电缆传输给控制主机，控制主机中的 FPGA 对频率信号进行采样、滤波、频率和位置的插值计算，得到当前切割头的实时高度值，并通过双闭环运动控制算法控制切割头的伺服电机，保证切割头悬浮在工件表面一个固定的高度范围。

公司激光加工调高系统的采样频率高达 1,000Hz，高度随动控制范围为 0-15mm，可将激光切割头与切割材料的距离控制在特定高度上下 0.05mm 内。同时，通过对不同材料电容变化率进行分析，公司激光加工调高系统可自适应不同类型的材料，对于非金属材料也可以进行标定和跟随。

激光切割头技术

激光切割头主要由机械结构、光学模组、气路模块、智能检测模块组成。在激光切割过程中，激光切割头将激光器生成的发散光聚焦到材料表面，材料吸收激光能量熔融后，切割辅助气体把熔融金属排出，实现加工材料的切割分离。公司持续开展激光切割头的研发工作，形成了激光光学系统设计技术、光学轨迹控制技术、光学防尘特殊镜片技术、切割辅助气体整流技术、光学模组防尘密封技术、光学部件及切割加工智能监控技术、光学温控技术、适用于高功率激光器的激光切割头技术、切割头抗污染技术等激光切割头核心技术。

上述技术有效提高了公司激光切割头产品的切割效率、切割质量、切割稳定性、切割头寿命和可承载的输入激光功率。同时，公司针对性的研发了适用于多种行业、多种加工材料类型激光切割应用的激光切割头，包括适用于坡口切管应用的 LA4 单轴摆动切割头、适用于汽车制造行业的可实现热成型件三维五轴切割的多光轴摆动 LA5 切割头等。

激光切管机智能卡盘技术

激光切管机智能卡盘用于对管材的自动定心夹紧，是关系切割效率、切割精度、可切割管材形状和重量范围的关键零部件。公司激光切管机智能卡盘集精密机械传动、精密检测、无线传输功能于一体，精密检测模块可以在夹持过程中检测机械结构具体位置变化，并通过无线传输模块将位置变化信息传送到数控系统，数控系统根据收到信息自动识别管材大小，根据管材厚度控制夹持力，有效防止管材夹扁，并确保切管流程处于最优状态。公司激光切管机智能卡盘可夹持12mm 至 254mm 口径的管材，可夹持单根管材的重量达到 200kg，卡盘重复夹持精度在 0.1mm 以内。

激光自动化加工技术

公司大力开展激光自动化加工技术研发工作，形成了管料存储料库生产技术、自动上下料技术、中控 MES 系统等自动化加工技术。公司管料存储料库具有占地面积小、存储管料种类及数量多、取用及维护管理方便、防止倾倒、自动化及智能化程度高的优势，同时，管料存储料库的中控系统能够与工厂 MES 系统进行数据交互。公司激光切割设备开放性、适配性较强，可与客户工厂系统及其他设备交互对接，有效提升自动化加工水平。

（2）工艺流程

本项目主要为激光切割设备的生产，其工艺流程与公司现有工厂工艺流程相同，具体如下：

（3）设备选择

本项目所需的主要设备情况如下所示：单位：台、套

具体参考详细版本可研报告。

4、主要原材料、辅助材料及能源的供应情况

本项目的主要原材料为激光光学类部件、机械加工及钣金类部件、电动器件类部件、系统控制软硬件、传动类部件、电气元件及辅料部件，这些原材料供应商构成激光切割设备行业的上游产业。本项目所需的能源主要是电，能源的供应由工厂所在地电力部门提供，供应稳定充足。

5、环境保护措施

本项目产生的主要污染物为生活污水、少量有机废气以及设备测试过程中的少量切割废料和员工生活垃圾等。上述废水、废气、废料能够达标排放，对周围环境的影响较小，从环境保护角度看，项目建设合理可行。2021 年 5 月 20 日，本项目取得了苏州市行政审批局出具的《关于对苏州市宏石激光技术有限公司新建智能激光设备生产基地建设项目环境影响报告表的批复》（苏行审环评[2021]70073 号）。

6、项目建设周期及进度情况

本项目建设期为 24 个月，涉及实施方案设计、工程及设备招标、基础建设及装修工程、设备采购及安装调试、人员招聘及培训、试生产及验收竣工等环节。

7、投资项目实施的可行性

（1）公司产品市场前景广阔

激光技术拥有的能量密度高、方向性好、电光效率高、可控性强等优势顺应智能制造、精密制造的大潮流，正快速替代传统加工技术。近年来，我国激光切割设备市场需求增长迅速，根据《2022 中国激光产业发展报告》的数据，2021年我国激光切割设备市场规模达到 280 亿元。

随着国内经济复苏、传统制造业技术更新升级、激光技术的发展与成本的降低，各行各业对激光切割设备的需求不断提高，激光切割设备市场将迎来进一步的增长，发展前景广阔。

（2）公司拥有坚实的项目实施基础

公司长期专注激光切割设备的研发、生产和销售业务，为国内领先的激光切割设备供应商。截至目前，公司已经建设了佛山生产基地、苏州生产基地和济南生产基地，公司国内营销网络基本覆盖全国主要制造业集中区域，可实现对国内客户的有效触达，国外营销网络有效覆盖了亚太、欧洲、中东等全球主要目标市场。

上述业务基础为本次项目的实施奠定了坚实的基础，本次项目实施以公司现有核心技术、产品、销售为基础，进一步扩大产能，拓展业务规模。

此报告为摘录公开部分。定制化编制政府立项审批备案、IPO募投可研、国资委备案、银行贷款、能评环评、产业基金融资、内部董事会投资决策等用途可研报告可咨询思瀚产业研究院。