I. Modernizacja technologii spawalniczych:Inteligentne roboty spawalniczejako Kierunek Główny
(1) Technologia spawania: kamień węgielny nowoczesnego przemysłu
Technologia spawania pozwala na łączenie materiałów na poziomie atomowym za pomocą wysokiej temperatury lub ciśnienia i jest szeroko stosowana w kluczowych sektorach, takich jak motoryzacja, lotnictwo i budownictwo. Jej precyzja i wydajność bezpośrednio wpływają na wytrzymałość strukturalną i koszty produkcji produktów. Spawanie, klasyfikowane według źródła ciepła i procesu, dzieli się na trzy kategorie: spawanie, zgrzewanie ciśnieniowe i lutowanie twarde. W ostatnich latach nowe technologie, takie jak spawanie laserowe i spawanie wiązką elektronów, przełamały ograniczenia tradycyjnych metod, zaspokajając potrzeby produkcji wysokiej klasy.
Roboty spawalnicze składają się z korpusu głównego (z sześcioosiowymi ramionami robota jako rdzeniem) oraz pomocniczego sprzętu spawalniczego. Integrując technologie multidyscyplinarne, umożliwiająwysoce precyzyjne zautomatyzowane spawanieKlasyfikowane według procesu, obejmują roboty do spawania punktowego, roboty do spawania łukowego, roboty do spawania laserowego itp. Spośród nich roboty do spawania punktowego i łukowego stanowią 90% udziału w rynku, dominując odpowiednio w spawaniu cienkich blach w przemyśle motoryzacyjnym oraz w produkcji części samochodowych i motocyklowych oraz w elektronice 3C. Nowe technologie, takie jak spawanie laserowe, przyspieszają swoją penetrację w sektorach pojazdów nowej energii i lotnictwa.
(2) Dojrzewanie technologii inteligentnych robotów spawalniczych
W przeciwieństwie do sztywnego trybu „naucz i powtarzaj” tradycyjnych robotów z pilotem zdalnego sterowania, inteligentne roboty spawalnicze integrują czujniki wizyjne/laserowe oraz algorytmy sztucznej inteligencji, aby umożliwić rozpoznawanie spoin w czasie rzeczywistym, automatyczne generowanie ścieżek i dynamiczną optymalizację. To znacznie zmniejsza konieczność ręcznej pracy i zwiększa elastyczność operacyjną, dzięki czemu roboty te są szczególnie przydatne w niestandardowych branżach, takich jak precyzyjna elektronika i lekkie podzespoły samochodowe, a także w scenariuszach produkcji niskoseryjnej o dużej różnorodności.
Kompletny, inteligentny system robota spawalniczego składa się z inteligentnego systemu sterowania, modułu czujników wizyjnych i śledzenia, platformy programowania offline oraz korpusu głównego robota. Jego główne zalety to skrócenie cykli uruchomieniowych dzięki modelowaniu i symulacji środowiska wirtualnego, optymalizacja strategii spawania w czasie rzeczywistym dzięki głębokiemu uczeniu (deep learning) oraz zapewnienie stabilności pozycjonowania z dokładnością do milimetra dzięki czujnikom o wysokiej precyzji. Obecnie osiągnięto kluczowe przełomy, takie jak sterowanie bezużyteczne z wykorzystaniem technologii wizyjnej 3D. Technologia ewoluuje od trybu „półautonomicznego” do „w pełni autonomicznego”, a w przyszłości umożliwi współpracę międzyplatformową i udostępnianie wiedzy w chmurze, wykorzystując w tym celu technologię 5G i przetwarzanie brzegowe.
II. Wyraźny niedobór spawaczy: rozległa przestrzeń rynkowa dla inteligentnego spawania
(1) Połączone czynniki powodujące niedobór spawarek i polityki napędzające popyt na spawarki zastępcze
Chiny borykają się z poważnym niedoborem spawaczy. W 2024 roku całkowita luka popytowo-podażowa osiągnęła 3,49 miliona, przy niedoborze 400 000 starszych spawaczy. Ponadto, struktura wiekowa starzeje się – osoby po 60. i 70. roku życia stanowią ponad 60% siły roboczej, podczas gdy osoby po 90. roku życia stanowią zaledwie 13%, co skutkuje widocznym problemem „luki pokoleniowej”. W połączeniu z trudnymi warunkami pracy i wysokim ryzykiem zdrowotnym związanym z pracą spawacza, młodzi ludzie coraz bardziej niechętnie podejmują się tego typu pracy, co stwarza pilne zapotrzebowanie na zastąpienie robotów. Biorąc pod uwagę, że jeden robot może zastąpić 2,5 spawacza, potencjalny popyt rynkowy wynosi 1,4 miliona sztuk.
Państwo stale wprowadza polityki promujące popularyzację inteligentnego spawania. Od XIII Pięcioletniego Planu Rozwoju Inteligentnej Produkcji do Planu Wdrożeniowego na Rok 2024 dotyczącego Promocji Odnowy Sprzętu w Sektorze Przemysłowym, stworzono spójny system wsparcia polityki, precyzujący specyfikacje techniczne, stymulujący modernizację sprzętu i kładący solidne podwaliny pod rozwój branży.
(2) Stały wzrost rynku i znaczące korzyści ekonomiczne
Globalny rynek robotów spawalniczych stale się rozwija. W latach 2016–2024 wolumen sprzedaży wzrósł z 64 200 do 102 000 sztuk, a prognozowane roczne wskaźniki wzrostu mają osiągnąć odpowiednio 6% i 8% w latach 2025 i 2026. Inteligentne roboty spawalnicze oferują wyjątkową opłacalność, oferując prędkość spawania 50–160 cm/min, przewyższając spawanie ręczne z prędkością 40–60 cm/min. Zapewniają wysoki zwrot z inwestycji (ROI) w różnych scenariuszach wymiany: w najgorszym przypadku (wymiana 1 spawarki) inwestycja może zwrócić się w ciągu 4 lat, co daje skumulowane oszczędności w wysokości 10,5 mln juanów w ciągu dekady; w najlepszym przypadku (wymiana 2,5 spawarki) inwestycja może zwrócić się już w pierwszym roku, co daje łączne oszczędności w wysokości 27 mln juanów w ciągu dziesięciu lat. Co więcej, roboty te mogą pracować nieprzerwanie 24 godziny na dobę, co zwiększa wydajność.
(3) Pilne zapotrzebowanie na scenariusze niestandardowe: przyspieszona penetracja w sektorach konstrukcji stalowych i budowy statków
- Branża konstrukcji stalowych: W 2023 roku krajowy wolumen przetwórstwa konstrukcji stalowych osiągnął 112 milionów ton, co oznacza wzrost o 10,5% rok do roku. Jednak branża ta zmaga się z niską automatyzacją i dużym wykorzystaniem pracy ręcznej. Według szacunków, 60% przetwórstwa konstrukcji stalowych wymaga inteligentnych rozwiązań spawalniczych. Przewidywany wzrost produkcji do 135 milionów ton w 2025 roku wygeneruje zapotrzebowanie na 12 200 zestawów urządzeń, zwiększając skalę rynku do ponad 3 miliardów juanów.
- Przemysł stoczniowy: W 2024 roku Chiny zajęły pierwsze miejsce na świecie pod względem trzech kluczowych wskaźników: wolumenu ukończonych statków, nowych zamówień i portfela zamówień, stanowiąc ponad 50% globalnej wartości w każdej kategorii. Niemniej jednak branża stoi przed wyzwaniami, takimi jak skomplikowane spoiny i indywidualizacja małych partii, co…tradycyjne metody spawaniaTrudność w rozwiązaniu tego problemu. W 2024 roku w Chinach było około 187 800 certyfikowanych spawaczy. Przy wskaźniku penetracji na poziomie 15%, popyt na inteligentne roboty spawalnicze sięga 18 800 sztuk, co odpowiada wielkości rynku wynoszącej 5,634 miliarda juanów. Jeśli wskaźnik penetracji wzrośnie do 30%, skala rynku przekroczy 10 miliardów juanów.
III. Struktura łańcucha przemysłowego inteligentnych robotów spawalniczych
Łańcuch przemysłowy obejmuje dostawę komponentów na etapie upstream, integrację systemów na etapie midstream oraz aplikacje przemysłowe na etapie downstream, integrując technologie z wielu dziedzin, takich jak robotyka, sztuczna inteligencja i systemy wizyjne. Spośród nich, korpus robota i system wizyjny/laserowy łącznie stanowią ponad 60% całkowitego kosztu.
Segment upstream dostarcza kluczowe komponenty, w tym korpusy robotów, inteligentne systemy sterowania i systemy śledzenia spoin, które decydują o stabilności działania sprzętu. Krajowi producenci zasilaczy spawalniczych zajęli wiodącą pozycję, a lokalne przedsiębiorstwa z sektora wizji 3D i oprogramowania do programowania offline przełamują monopol kapitału zagranicznego. Integratorzy midstream integrują sprzęt, tworząc rozwiązania dostosowane do konkretnych scenariuszy, zaspokajając potrzeby stanowisk roboczych i linii produkcyjnych w branżach takich jak konstrukcje stalowe i przemysł stoczniowy. Lokalni producenci koncentrują się na inteligentnym planowaniu ścieżek, aby obsługiwać produkcję niestandardową. Segment downstream koncentruje tradycyjne zastosowania w konstrukcjach stalowych i przemyśle stoczniowym, stopniowo wkraczając do zaawansowanych branż, takich jak motoryzacja, nowe źródła energii i przemysł lotniczy, stając się kluczowym wyposażeniem przedsiębiorstw, które poprawia wydajność i ogranicza ryzyko.
Czas publikacji: 23-12-2025
