Roboty spawalnicze: Jedna z głównych kategorii robotów przemysłowych, w których inteligencja jest trendem rozwojowym

Roboty spawalnicze stanowią jeden z najważniejszych typów robotów przemysłowych. Jako najbardziej reprezentatywne urządzenia w inteligentnej produkcji, zastosowanie robotów przemysłowych na szeroką skalę stanowi kluczowe podejście do przyszłego przemysłu wytwórczego, mające na celu zastąpienie pracy ludzkiej maszynami i poprawę wydajności produkcji.

W 2022 roku roboty spawalnicze stanowiły około 16% nowo zainstalowanych robotów przemysłowych na całym świecie, ustępując jedynie robotom obsługowym.

Tradycyjne (uczące) roboty spawalnicze są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, 3C i innych gałęziach przemysłu, ale nie nadają się do niestandardowych procesów spawania konstrukcji stalowych, budowy statków i innych dziedzin.

Tradycyjne roboty spawalnicze charakteryzują się wysoką wydajnością, wysoką precyzją i stałą jakością, a także są szeroko stosowane w branżach o wysokim stopniu standaryzacji iprocesy spawania wielkoseryjnegotakich jak motoryzacja, elektronika 3C, wyroby metalowe i maszyny budowlane, zastępując większość ręcznych zadań spawalniczych.

Robot spawalniczy składa się zasadniczo z dwóch części: korpusu robota i pomocniczego sprzętu spawalniczego.

Korpus robota składa się głównie z6-osiowe ramię robota i kontroler, z kluczowymi komponentami, takimi jak system sterowania, reduktory i serwomotory. Sprzęt pomocniczy obejmuje źródła zasilania spawarki, specjalne palniki spawalnicze, automatyczne podajniki drutu itp.

Tradycyjne i inteligentne roboty spawalnicze są przeznaczone odpowiednio do standardowych i niestandardowych gałęzi przemysłu.

Tradycyjne roboty spawalnicze z możliwością realizacji pojedynczego procesu zaspokajają jedynie potrzeby standardowych gałęzi przemysłu, głównie motoryzacyjnego i elektroniki 3C.

Tradycyjne roboty spawalnicze nie zdały egzaminu jako substytut maszyn w niestandardowych gałęziach przemysłu, co sprawiło, że inteligentny spawanie stało się optymalnym rozwiązaniem.

Branża konstrukcji stalowych, stoczniowa i inne sektory charakteryzują się wysoce niestandardowymi, małoseryjnymi, różnorodnymi i projektowymi wymaganiami spawalniczymi, charakteryzującymi się złożonymi i zmiennymi wymaganiami procesowymi. Zastosowanie tradycyjnych robotów drastycznie zwiększyłoby ręczne programowanie i nakład pracy związany z nauczaniem, a jednocześnie koszty nie mogłyby zostać zredukowane poprzez masową produkcję – stąd w przeszłości ograniczona była możliwość zastępowania maszyn w tych sektorach.

Branże takie jak budownictwo stalowe i stoczniowe mają ogromne zapotrzebowanie na spawanie i duży potencjał zastąpienia maszyn.

Główne gałęzie przemysłu spawalniczego o dużym zapotrzebowaniu na produkty spawalnicze w Chinach to przemysł motoryzacyjny i części samochodowych, konstrukcje stalowe oraz budowa statków.

Zdrowy rozwój branży konstrukcji stalowych podtrzymuje rosnący popyt na spawanie.

W 2022 roku całkowita produkcja i przetwarzanie konstrukcji stalowych w Chinach osiągnęło 101,4 mln ton.

Zgodnie z14. Plan Pięcioletni i Wizja Branży Konstrukcji Stalowych na Rok 2035Produkcja ma osiągnąć 140 milionów ton do 2025 roku i 200 milionów ton do 2035 roku, przy prognozowanym rocznym tempie wzrostu (CAGR) na poziomie około 5% w ciągu następnej dekady. Oczekuje się, że popyt na spawanie będzie rósł wraz z produkcją.

Bardzo brakuje doświadczonych spawaczy.

Spawanie konstrukcji stalowych wiąże się z trudnymi warunkami pracy i wysokimi wymaganiami zawodowymi. Wraz z przechodzeniem starszych spawaczy na emeryturę i niską gotowością młodszego pokolenia do podjęcia pracy w tym zawodzie, niedobór spawaczy stale rośnie.

Według strony internetowej chińskiego rządu, w czwartym kwartale 2022 r. spawacze zajmowali 12. miejsce na liście 100 najbardziej poszukiwanych zawodów w Chinach.

Zgodnie zWytyczne dotyczące rozwoju talentów produkcyjnychWedług danych opublikowanych przez odpowiednie ministerstwa, luka kadrowa w kluczowych sektorach produkcyjnych sięgnie 30 milionów do 2025 r., a wskaźnik niedoboru wyniesie 48%, zwłaszcza w przemyśle stoczniowym, motoryzacyjnym, szlifowaniu maszyn przemysłowych i innych dziedzinach.

Oczekuje się, że koszty spawarek będą nadal rosły.

Średnie roczne wynagrodzenie spawaczy przekracza obecnie 180 000 juanów na osobę, przy czym wyższe wynagrodzenia otrzymują wykwalifikowani spawacze starszego pokolenia. Biorąc pod uwagę ograniczoną podaż i rosnący popyt, płace prawdopodobnie będą rosły.

Inteligentne spawanie pozwoliło na przełom w rozwiązywaniu podstawowych problemów technicznych, nad którymi pracowano przez lata.

Wcześniej domowe roboty spawalnicze, których możliwości ograniczały się do niewystarczającej inteligencji, mogły wykonywać wyłącznie spawanie standardowych elementów obrabianych.

Chiny rozpoczęły promocję strategii inteligentnej produkcji w 2015 roku.

Do 2021 roku wiodące przedsiębiorstwa rozwinęły możliwości w zakresie inteligentnych robotów spawalniczych.

W 2023 roku duże firmy zajmujące się produkcją konstrukcji stalowych rozpoczęły pilotażowe wdrożenia, co wskazuje na to, że trudności techniczne zostały pokonane.

W swoim sprawozdaniu rocznym za 2023 r. firma Honglu Steel Structure uznała inteligentne spawanie za najwyższy priorytet w inteligentnej produkcji.

Firma stale inwestuje w inteligentny sprzęt, aby zwiększyć wydajność, poprawić jakość i obniżyć koszty.

W 2010 roku Honglu założyło pierwszy w Chinach instytut badawczy w dziedzinie spawalnictwa. Aktywnie rozwijało powiązane technologie i zwiększało moce produkcyjne.

W sierpniu 2023 r. i kwietniu 2024 r. firma ogłosiła przetarg na dużą liczbę inteligentnych robotów spawalniczych, co wskazuje, że technologia ta spełniła wymagania operacyjne.

Spawanie jest szeroko stosowane w przemyśle ciężkim, jednak produkcja niestandardowych elementów i małych serii nadal wymaga pracy ręcznej.

Szacuje się, że stopień automatyzacji spawania w przemyśle ciężkim wynosi 50–60%, co pozostawia znaczne możliwości dalszej wymiany maszyn.