A hegesztési technológia iteratív fejlesztése: hatalmas alkalmazási terület az intelligens hegesztéshez

I. Hegesztési technológia korszerűsítése:Intelligens hegesztőrobotokmint a központi irány

(1) Hegesztéstechnika: A modern ipar sarokköve

A hegesztési technológia atomi szintű kötést ér el az anyagok között magas hőmérsékleten vagy nyomáson, és széles körben alkalmazzák olyan alapvető ágazatokban, mint az autóipar, a repülőgépipar és az építőipar. Pontossága és hatékonysága közvetlenül meghatározza a termékek szerkezeti szilárdságát és gyártási költségeit. Hőforrás és eljárás szerint három kategóriába sorolható: fúziós hegesztés, nyomásos hegesztés és forrasztás. Az elmúlt években az új technológiák, beleértve a lézerhegesztést és az elektronsugaras hegesztést, áttörték a hagyományos módszerek korlátait, kielégítve a csúcskategóriás gyártás igényeit.
 
A hegesztőrobotok a fő testből (amelynek magját hattengelyes robotkarok alkotják) és a támogató hegesztőberendezésből állnak. Multidiszciplináris technológiák integrálásával lehetővé teszik a következőket:nagy pontosságú automatizált hegesztésEljárás szerint osztályozva ide tartoznak a ponthegesztő robotok, ívhegesztő robotok, lézerhegesztő robotok stb. Ezek közül a ponthegesztő és ívhegesztő robotok a piaci részesedés 90%-át teszik ki, uralva a vékonylemez-hegesztést az autóiparban, illetve az autó-motorkerékpár-alkatrészek, illetve a 3C elektronika gyártásában. Az olyan új technológiák, mint a lézerhegesztés, felgyorsítják a térhódításukat az új energiájú járművek és a repülőgépipar szektoraiban.

(2) Az intelligens hegesztőrobotok fejlődő technológiája

A hagyományos, függőkapcsolós robotok fix „tanítás és ismétlés” módjával ellentétben az intelligens hegesztőrobotok látás-/lézerérzékelőket és mesterséges intelligencia algoritmusokat integrálnak a valós idejű hegesztési varratfelismerés, az automatikus útvonalgenerálás és a dinamikus optimalizálás megvalósítása érdekében. Ez jelentősen csökkenti a kézi munkaerőtől való függőséget és növeli a működési rugalmasságot, így különösen alkalmasak olyan nem szabványos területekre, mint a precíziós elektronika és a könnyű autóipari alkatrészek, valamint a nagy mennyiségű, de kis volumenű gyártási forgatókönyvek.
 
Egy komplett intelligens hegesztőrobot-rendszer egy intelligens vezérlőrendszerből, egy vizuális érzékelő és követő modulból, egy offline programozási platformból és a robot fő testéből áll. Fő előnyei a virtuális környezet modellezésének és szimulációjának köszönhetően lerövidített üzembe helyezési ciklusok, a hegesztési stratégiák valós idejű optimalizálása mélytanulás révén, valamint a milliméteres szintű pozicionálási stabilitás biztosítása nagy pontosságú érzékelőkkel. Jelenleg olyan kulcsfontosságú áttöréseket értek el, mint a 3D-s látásvezérelt, tanítás nélküli működés. A technológia a „félig autonóm” módról a „teljesen autonóm” módra fejlődik, és a jövőben az 5G és az edge computing segítségével platformfüggetlen együttműködést és felhőalapú tudásmegosztást fog megvalósítani.

II. Kiemelkedő hegesztőhiány: Bővülő piac az intelligens hegesztés számára

(1) A hegesztőhiány és a pótlási keresletet tápláló politikák együttes mozgatórugói

Kína súlyos hegesztőhiánnyal küzd. 2024-re a kereslet és kínálat közötti rés elérte a 3,49 milliót, ami 400 000 tapasztalt hegesztő hiányát jelenti. Emellett a korstruktúra is öregszik, a 60-as és 70-es év felettiek a munkaerő több mint 60%-át teszik ki, míg a 90-es év felettiek mindössze 13%-ot, ami jelentős „generációs szakadékot” eredményez. A hegesztési munkakörnyezet zordsága és magas egészségügyi kockázatai mellett a fiatalok egyre vonakodnak ilyen munkákat vállalni, ami sürgető igényt teremt a robotok cseréjére. Azon számítás alapján, miszerint egy robot 2,5 hegesztőt tud helyettesíteni, a potenciális piaci kereslet 1,4 millió darabot tesz ki.
 
Az állam folyamatosan kiadott politikákat az intelligens hegesztés népszerűsítésének előmozdítására. A 13. ötéves intelligens gyártásfejlesztési tervtől a 2024-es ipari berendezések megújítását előmozdító végrehajtási tervig egy következetes politikai támogatási rendszer alakult ki, amely tisztázza a műszaki előírásokat, ösztönzi a berendezések korszerűsítését, és szilárd alapokat teremt az iparág fejlődéséhez.

(2) Folyamatos piaci növekedés és jelentős gazdasági előnyök

A globális hegesztőrobot-piac folyamatosan bővül. 2016 és 2024 között az értékesítési volumen 64 200 darabról 102 000 darabra nőtt, az éves növekedési ütem várhatóan eléri a 6%-ot, illetve a 8%-ot 2025-ben és 2026-ban. Az intelligens hegesztőrobotok kiemelkedő költséghatékonyságot kínálnak, 50–160 cm/perc hegesztési sebességükkel felülmúlják a 40–60 cm/perc kézi hegesztési sebességet. Magas megtérülést (ROI) biztosítanak a különböző csere-forgatókönyvek esetén: a legrosszabb esetben (1 hegesztőgép cseréje) a befektetés 4 éven belül megtérül, egy évtized alatt 10,5 millió jüan kumulatív megtakarítással; a legjobb esetben (2,5 hegesztőgép cseréje) a befektetés az első évben megtérül, tíz év alatt összesen 27 millió jüan megtakarítással. Ezenkívül ezek a robotok a nap 24 órájában folyamatosan képesek működni a hatékonyság javítása érdekében.

(3) Sürgős kereslet a nem szabványos forgatókönyvek iránt: Felgyorsult penetráció az acélszerkezet- és hajógyártási szektorokban

  1. Acélszerkezet-ipar: 2023-ban az országos acélszerkezet-feldolgozási volumen elérte a 112 millió tonnát, ami 10,5%-os növekedést jelent az előző évhez képest. Az iparág azonban alacsony automatizálási szinttől és a kézi munkaerő nagyfokú függőségétől szenved. Becslések szerint az acélszerkezet-feldolgozás 60%-a intelligens hegesztési megoldásokat igényel. Amikor a termelés várhatóan eléri a 135 millió tonnát 2025-ben, az 12 200 berendezés iránti keresletet generál, ami a piaci méretet meghaladja a 3 milliárd jüant.
  2. Hajóépítő ipar: 2024-ben Kína három fő mutatóban – a hajógyártás volumene, az új megrendelések felvétele és a rendelésállomány – a világ élén állt, és mindegyik kategóriában a globális összrendelés több mint 50%-át tette ki. Mindazonáltal az iparág olyan kihívásokkal néz szembe, mint a komplex hegesztési varratok és a kis tételű egyedi megrendelések, amelyek...hagyományos hegesztési módszereknehézséget okoz a probléma megoldása. 2024-ben Kínában körülbelül 187 800 minősített hegesztő volt. 15%-os penetrációs rátával számolva az intelligens hegesztőrobotok iránti kereslet eléri a 18 800 darabot, ami 5,634 milliárd jüanos piacnak felel meg. Ha a penetrációs arány eléri a 30%-ot, a piaci méret meghaladja a 10 milliárd jüant.

III. Intelligens hegesztőrobotok ipari láncszerkezete

Az ipari lánc a komponensellátásból, a középszintű rendszerintegrációból és a downstream ipari alkalmazásokból áll, integrálva a technológiákat több területről, mint például a robotika, a mesterséges intelligencia és a gépi látás. Ezek közül a robot fő teste és a látó/lézeres rendszer együttesen a teljes költség több mint 60%-át teszi ki.
 
Az upstream szegmens kulcsfontosságú alkatrészeket szállít, beleértve a robot főtesteket, az intelligens vezérlőrendszereket és a hegesztési varratkövető rendszereket, amelyek meghatározzák a berendezés teljesítménystabilitását. A hazai hegesztő tápegység-gyártók vezető pozícióba kerültek, míg a 3D-s látás és az offline programozó szoftverek szektorában működő helyi vállalkozások törnek meg a külföldi tőke monopóliumától. A midstream integrátorok integrálják a berendezéseket, hogy forgatókönyv-specifikus megoldásokat hozzanak létre, kielégítve az olyan iparágak munkaállomás- és gyártósor-igényeit, mint az acélszerkezet-gyártás és a hajógyártás. A helyi gyártók az intelligens útvonaltervezésre összpontosítanak, hogy kiszolgálják a nem szabványos gyártást. A downstream szegmensben a hagyományos alkalmazások az acélszerkezet-gyártásban és a hajógyártásban koncentrálódnak, és fokozatosan behatolnak a csúcskategóriás területekre, mint az autóipar, az új energia és a repülőgépipar, és a vállalatok számára a hatékonyság javítása és a kockázatok csökkentése érdekében alapvető berendezésként jelennek meg.

 


Közzététel ideje: 2025. dec. 23.