I. Модернизация сварочных технологий:Интеллектуальные сварочные роботыв качестве основного направления
(1) Технология сварки: краеугольный камень современной промышленности
Технология сварки обеспечивает соединение материалов на атомном уровне за счет высоких температур или давления и широко применяется в таких ключевых отраслях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и строительство. Ее точность и эффективность напрямую определяют прочность конструкции и себестоимость продукции. По источнику тепла и процессу сварки она подразделяется на три категории: сварка плавлением, сварка под давлением и пайка. В последние годы новые технологии, включая лазерную сварку и электронно-лучевую сварку, преодолели ограничения традиционных методов, удовлетворяя потребности высокотехнологичного производства.
Сварочные роботы состоят из основного корпуса (с шестиосевыми роботизированными манипуляторами в качестве ядра) и вспомогательного сварочного оборудования. Благодаря интеграции междисциплинарных технологий они позволяютвысокоточная автоматизированная сваркаКлассифицируемые по типу процесса, они включают роботы для точечной сварки, роботы для дуговой сварки, роботы для лазерной сварки и т. д. Среди них роботы для точечной и дуговой сварки занимают 90% рынка, доминируя в сварке тонких пластин в автомобильной промышленности и производстве деталей для автомобилей и мотоциклов, а также в 3C-электронике, соответственно. Новые технологии, такие как лазерная сварка, ускоряют свое проникновение в секторы электромобилей и аэрокосмической отрасли.
(2) Развитие технологий интеллектуальных сварочных роботов
В отличие от фиксированного режима «обучение и повторение», характерного для традиционных роботов с пультом управления, интеллектуальные сварочные роботы интегрируют датчики зрения/лазера и алгоритмы искусственного интеллекта для обеспечения распознавания сварочного шва в реальном времени, автоматического построения траектории и динамической оптимизации. Это значительно снижает зависимость от ручного труда и повышает гибкость эксплуатации, что делает их особенно подходящими для нестандартных областей, таких как прецизионная электроника и легкие автомобильные компоненты, а также для мелкосерийного производства с широким ассортиментом продукции.
Комплексная интеллектуальная система сварочного робота включает в себя интеллектуальную систему управления, модуль визуального распознавания и отслеживания, платформу автономного программирования и основной корпус робота. Ее основные преимущества заключаются в сокращении циклов ввода в эксплуатацию за счет моделирования и симуляции виртуальной среды, реализации оптимизации стратегий сварки в реальном времени с помощью глубокого обучения и обеспечении стабильности позиционирования на миллиметровом уровне благодаря высокоточным датчикам. В настоящее время достигнуты ключевые прорывы, такие как управление без обучения с помощью 3D-визуализации. Технология развивается от «полуавтономного» к «полностью автономному» режиму и в будущем будет обеспечивать межплатформенное взаимодействие и обмен знаниями на основе облачных технологий с использованием 5G и граничных вычислений.
II. Острая нехватка сварщиков: обширный рыночный потенциал для интеллектуальной сварки.
(1) Совокупность факторов, приводящих к нехватке сварщиков, и политики, стимулирующей спрос на замену.
Китай сталкивается с острой нехваткой сварщиков. В 2024 году общий разрыв между спросом и предложением достиг 3,49 миллиона человек, при этом дефицит составил 400 000 сварщиков старшего возраста. Кроме того, наблюдается старение возрастной структуры рабочей силы: на людей старше 60 и 70 лет приходится более 60% рабочей силы, а на людей старше 90 лет — всего 13%, что приводит к заметной проблеме «разрыва поколений». В сочетании с суровыми условиями труда и высокими рисками для здоровья, связанными со сваркой, молодые люди все чаще неохотно устраиваются на такую работу, что создает острую потребность в замене сварщиков роботами. Исходя из расчета, что один робот может заменить 2,5 сварщика, потенциальный рыночный спрос составляет 1,4 миллиона единиц.
Государство постоянно принимает меры по популяризации интеллектуальной сварки. Начиная с 13-го пятилетнего плана развития интеллектуального производства и заканчивая Планом реализации до 2024 года по содействию обновлению оборудования в промышленном секторе, была сформирована последовательная система поддержки, уточняющая технические характеристики, стимулирующая модернизацию оборудования и закладывающая прочную основу для развития отрасли.
(2) Устойчивый рост рынка и значительные экономические преимущества
Мировой рынок сварочных роботов неуклонно растет. С 2016 по 2024 год объем продаж увеличился с 64 200 до 102 000 единиц, а прогнозируемые темпы роста в годовом исчислении достигнут 6% и 8% в 2025 и 2026 годах соответственно. Интеллектуальные сварочные роботы отличаются выдающейся экономической эффективностью: скорость сварки 50–160 см/мин превосходит скорость ручной сварки 40–60 см/мин. Они обеспечивают высокую окупаемость инвестиций (ROI) при различных сценариях замены: в худшем случае (замена 1 сварщика) инвестиции окупаются в течение 4 лет, а совокупная экономия за десятилетие составляет 10,5 млн юаней; в лучшем случае (замена 2,5 сварщиков) инвестиции окупаются в первый год, а общая экономия за десять лет составляет 27 млн юаней. Кроме того, эти роботы могут работать непрерывно 24 часа в сутки, что повышает эффективность.
(3) Острая потребность в нестандартных сценариях: ускоренное проникновение в секторы стальных конструкций и судостроения
- Стальная металлоконструкционная промышленность: В 2023 году объем обработки стальных конструкций в стране достиг 112 миллионов тонн, что на 10,5% больше, чем годом ранее. Однако отрасль страдает от низкой степени автоматизации и высокой зависимости от ручного труда. По оценкам, 60% обработки стальных конструкций требует интеллектуальных сварочных решений. Когда ожидается, что объем производства достигнет 135 миллионов тонн в 2025 году, это создаст спрос на 12 200 комплектов оборудования, что увеличит масштабы рынка до более чем 3 миллиардов юаней.
- Судостроительная отрасль: В 2024 году Китай занял первое место в мире по трем ключевым показателям: объему завершенных судов, поступлению новых заказов и портфелю заказов, на долю которого пришлось более 50% от общемирового показателя в каждой категории. Тем не менее, отрасль сталкивается с такими проблемами, как сложные сварные швы и мелкосерийное изготовление продукции на заказ, чтотрадиционные методы сваркиЭто сложная задача. В 2024 году в Китае насчитывалось около 187 800 сертифицированных сварщиков. При уровне проникновения в 15% спрос на интеллектуальных сварочных роботов достигнет 18 800 единиц, что соответствует объему рынка в 5,634 миллиарда юаней. Если уровень проникновения вырастет до 30%, масштаб рынка превысит 10 миллиардов юаней.
III. Структура производственной цепочки интеллектуальных сварочных роботов.
Промышленная цепочка включает в себя поставку компонентов на начальном этапе, системную интеграцию на среднем этапе и применение в промышленности на конечном этапе, объединяя технологии из различных областей, таких как робототехника, искусственный интеллект и машинное зрение. При этом на основной корпус робота и систему машинного зрения/лазерную систему приходится более 60% от общей стоимости.
В сегменте «начала производства» поставляются ключевые компоненты, включая основные корпуса роботов, интеллектуальные системы управления и системы отслеживания сварочного шва, которые определяют стабильность работы оборудования. Отечественные производители источников питания для сварочного оборудования заняли лидирующие позиции, в то время как местные предприятия в секторах 3D-зрения и программного обеспечения для автономного программирования разрушают монополию иностранного капитала. Интеграторы среднего звена интегрируют оборудование для создания решений, адаптированных к конкретным сценариям, удовлетворяя потребности рабочих мест и производственных линий таких отраслей, как металлоконструкции и судостроение. Местные производители сосредотачиваются на интеллектуальном планировании траектории для обслуживания нестандартного производства. В сегменте «конца производства» традиционные области применения сосредоточены в металлоконструкциях и судостроении, и постепенно происходит проникновение в высокотехнологичные области, такие как автомобилестроение, новые источники энергии и аэрокосмическая промышленность, становясь ключевым оборудованием для предприятий, позволяющим повысить эффективность и снизить риски.
Дата публикации: 23 декабря 2025 г.
