Išmanieji suvirinimo robotaiPramonė: išmanusis suvirinimas yra neišvengiama tendencija, o plieno konstrukcijų pramonės apimties augimas neišvengiamas

1. Suvirinimo robotų rinkos apžvalga

Suvirinimo robotai: viena iš pagrindinių pramoninių robotų kategorijų, kurios vystymosi tendencija yra intelektas

Suvirinimo robotai yra vienas svarbiausių pramoninių robotų tipų. Kadangi tai yra reprezentatyviausia išmaniosios gamybos įranga, didelio masto pramoninių robotų taikymas yra pagrindinis ateities gamybos būdas, siekiant pakeisti darbą mašinomis ir pagerinti gamybos efektyvumą.

2022 m. suvirinimo robotai sudarė maždaug 16 % visų naujai įrengtų pramoninių robotų visame pasaulyje, ir tai antras pagal dydį rodiklis po robotų, skirtų darbui.

Tradiciniai (mokymo) suvirinimo robotai buvo plačiai naudojami automobilių, 3C ir kitose pramonės šakose, tačiau negali atlikti nestandartinių suvirinimo procesų plieno konstrukcijų, laivų statybos ir kitose srityse.

Tradiciniai suvirinimo robotai pasižymi dideliu efektyvumu, dideliu tikslumu ir pastovia kokybe, todėl yra plačiai naudojami pramonės šakose, kuriose taikomas griežtas standartizavimas irdidelio tūrio suvirinimo procesaipavyzdžiui, automobilių, 3C elektronikos, metalo gaminių ir statybinių mašinų pramonėje, pakeičiant daugumą rankinio suvirinimo užduočių.

Tačiau tokiose pramonės šakose kaip plieno konstrukcijų ir laivų statybos, suvirinimui būdingos įvairios, mažomis partijomis gaminamos ir nestandartinės detalės, todėl norint patenkinti tokius lanksčius gamybos poreikius, reikalingas išmanusis suvirinimas.

Suvirinimo robotų sudėtis

Suvirinimo robotai daugiausia susideda iš dviejų dalių: roboto korpuso ir pagalbinės suvirinimo įrangos.

Roboto korpusą daugiausia sudaro6 ašių robotinė ranka ir valdiklis, su pagrindiniais komponentais, tokiais kaip valdymo sistema, reduktoriai ir servo varikliai. Pagalbinę suvirinimo įrangą sudaro suvirinimo maitinimo šaltiniai, specialūs suvirinimo degikliai, automatiniai vielos padavimo įrenginiai ir kt.

Kalbant apie struktūrinius skirtumus:

Tradiciniai suvirinimo robotai turi mokymo pultelį.
Išmanieji suvirinimo robotai yra integruoti su išsamia programine įranga ir jutikliais, todėl nereikia rankinio programavimo. Jie gali adaptyviai reguliuoti apdorojimo parametrus ir kelius be mokymo pultelio.

Tolesnės programos

Tradiciniai ir išmanūs suvirinimo robotai atitinkamai skirti standartizuotoms ir nestandartinėms pramonės šakoms.

Tradiciniai suvirinimo robotai, galintys atlikti vieną procesą, tenkina tik standartizuotų pramonės šakų, daugiausia automobilių ir 3C elektronikos, poreikius.

2023 m. automobilių pramonė sudarė 36,9 %, 3C elektronikos pramonė – 10,5 %, o metalo gaminių pramonė – 10,0 % tradicinių suvirinimo robotų paklausos.

Tradiciniai suvirinimo robotai nestandartinėse pramonės šakose nesugebėjo pakeisti mašinų, todėl optimalus sprendimas yra išmanusis suvirinimas.

Plieno konstrukcijų, laivų statybos ir kitose pramonės šakose reikalingi labai nestandartiniai, mažų partijų, įvairių tipų ir projektų pagrindu veikiantys suvirinimo darbai, kuriems keliami sudėtingi ir kintami proceso reikalavimai. Naudojant tradicinius robotus, rankinio programavimo ir mokymo darbo krūvis smarkiai padidėtų, o masinės gamybos būdu nebūtų galima sumažinti sąnaudų, todėl anksčiau šiuose sektoriuose mašinų pakeitimas buvo ribotas.

Ateityje, tobulėjant išmaniesiems suvirinimo robotams, tikimasi, kad jų skverbties lygis nestandartinėse pramonės šakose nuolat didės.

Didžiulė paklausa pasroviui

Tokiose pramonės šakose kaip plieno konstrukcijų ir laivų statybos suvirinimo poreikiai yra didžiuliai, o mašinų pakeitimo potencialas – didelis.

Pagrindinės paklausios suvirinimo pramonės šakos Kinijoje apima automobilių ir automobilių dalių, plieno konstrukcijų ir laivų statybos pramonę.

Remiantis pramonės asociacijų ir „GG Robot“ skaičiavimais:

Plieno konstrukcijų, automobilių ir autodalių, sunkiosios pramonės ir aviacijos bei kosmoso pramonės sektoriai augs vienženkliu tempu.
Laivų statybos pramonė išgyvena augimo ciklą su akivaizdžiu cikliškumu ir tikimasi, kad ateinančiais metais ji išlaikys gana didelį augimą.
Naujasis energetikos sektorius sparčiai plečiasi, prognozuojamas dviženklis augimas.

2. Pažangus suvirinimas: skubi paklausa plieno konstrukcijų ir laivų statybos pramonėje, apimties augimas neišvengiamas

Plieno konstrukcijų mašinų pakeitimo veiksniai: didelė suvirinimo paklausa, darbo jėgos trūkumas ir didėjančios išlaidos

Būtinybė

Sveika plieno konstrukcijų pramonės plėtra palaiko augančią suvirinimo paklausą.

2022 m. Kinijos plieno konstrukcijų perdirbimo ir gamybos apimtis siekė 101,4 mln. tonų.

Pasak14-asis penkerių metų planas ir 2035 m. plieno konstrukcijų pramonės vizijaPrognozuojama, kad iki 2025 m. gamyba pasieks 140 mln. tonų, o iki 2035 m. – 200 mln. tonų, o per ateinantį dešimtmetį prognozuojamas maždaug 5 % metinis augimo tempas. Tikimasi, kad suvirinimo paklausa augs kartu su gamyba.

Labai trūksta patyrusių suvirintojų.

Plieninių konstrukcijų suvirinimas reikalauja griežtų darbo sąlygų ir aukštų profesinių reikalavimų. Vyresniems suvirintojams išeinant į pensiją, o jaunesnėms kartoms mažėjant noru pradėti dirbti šioje srityje, suvirintojų trūkumas toliau didėja.

Kinijos vyriausybės interneto svetainės duomenimis, 2022 m. 4 ketvirtį suvirintojai užėmė 12 vietą tarp 100 paklausiausių profesijų Kinijoje.

PasakGamybos talentų ugdymo gairėsAtitinkamų ministerijų paskelbtoje ataskaitoje teigiama, kad iki 2025 m. talentų trūkumas pagrindiniuose gamybos sektoriuose priartės prie 30 milijonų, o trūkumas sieks 48 %, ypač laivų statybos, automobilių gamybos, pramoninių mašinų šlifavimo ir kitose srityse.

Tikimasi, kad suvirinimo aparatų kainos ir toliau kils.

Vidutinis metinis suvirintojų atlyginimas dabar viršija 180 000 RMB vienam asmeniui, o kvalifikuotų vyresniųjų suvirintojų atlyginimai yra didesni. Atsižvelgiant į mažą pasiūlą ir augančią paklausą, tikėtina, kad atlyginimai didės.

Techninis įgyvendinamumas

Pažangus suvirinimas po daugelio metų kaupimo pasiekė proveržio sprendžiant pagrindines technines kliūtis.

Anksčiau dėl nepakankamo intelekto ribojo buitiniai suvirinimo robotai galėjo atlikti tik standartizuotą ruošinių suvirinimą.

Kinija pradėjo propaguoti išmaniosios gamybos strategiją 2015 m.

Iki 2021 m. pirmaujančios įmonės buvo išvystę išmaniųjų suvirinimo robotų pajėgumus.

2023 m. didelės plieno konstrukcijų įmonės pradėjo bandomąsias programas, o tai rodo, kad techninės kliūtys yra įveikiamos.

„Honglu“ plieno konstrukcija pirmauja visoje pramonėje keičiant mašinas

Savo 2023 m. metinėje ataskaitoje „Honglu Steel Structure“ išmanųjį suvirinimą įvardijo kaip svarbiausią išmaniosios gamybos prioritetą.

Įmonė nuolat investavo į išmaniąją įrangą, siekdama padidinti pajėgumus, pagerinti kokybę ir sumažinti sąnaudas.

Įkūrusi pirmąjį Kinijoje suvirinimo tyrimų institutą 2010 m., „Honglu“ aktyviai plėtojo susijusias technologijas ir didino gamybos pajėgumus.

2023 m. rugpjūtį ir 2024 m. balandį ji paskelbė konkursą dėl didelio kiekio išmaniųjų suvirinimo robotų, o tai rodo, kad technologija atitinka eksploatacinius reikalavimus.

Mašinų pakeitimas plieno konstrukcijų pramonėje yra neišvengiama trumpalaikė tendencija, o išmanūs suvirinimo robotai žymiai pagerins pramonės efektyvumą.

Sunkioji pramonė: nuolatinis vystymasis, didelė mašinų pakeitimo paklausa

Sunkioji pramonė yra nacionalinės ekonomikos ramstis, apimantis geležies ir plieno, mašinų, laivų statybos, elektros energijos, chemijos inžinerijos, mineralų perdirbimo ir kitus subsektorius.

Suvirinimas plačiai taikomas sunkiojoje pramonėje, tačiau individualiai pritaikyti ir mažo tiražo ruošiniai vis dar gaminami rankomis.

Sunkiosios pramonės suvirinimo automatizavimo lygis yra maždaug 50–60 %, todėl lieka daug erdvės tolesniam mašinų pakeitimui.

Tikimasi, kad dėl pasaulinio ekonomikos atsigavimo ir politikos paskatų pramonė ateinančiais metais augs maždaug 5 % per metus.

3. Iššūkiai, rinkos dydis ir intelektualiojo suvirinimo konkurencinė aplinka

Pagrindinis iššūkis: žymūs nestandartiniai plieninių konstrukcijų suvirinimo atributai

Suvirinti sujungimai pagal nacionalinius standartus skirstomi į keturias pagrindines kategorijas su daugybe poskyrių:

Užpakalinės jungtys: plačiausiai naudojamos, galinčios atlaikyti dideles statines ir dinamines apkrovas.
Perdengimo jungtys: tinka plieninėms plokštėms iki 12 mm, lengvai surenkamos, bet maža apkrova.
Kampinės jungtys: naudojamos nekritinėse konstrukcijose.
T formos jungtys: plačiai naudojamos esant tam tikriems apkrovos reikalavimams.

Didelis procesų sudėtingumas

Suvirinimas apima labai sudėtingus, dinaminius realaus laiko koregavimus:

Prieš suvirinimą: Suvirintojai nustato kelią, degiklio kryptį ir kampą, seką, srovę ir įtampą pagal griovelio formą ir kokybės reikalavimus.
Suvirinimo metu: terminė deformacija, nepastovus suvirinimo gylis, greičio kontrolė ir defektų taisymas labai priklauso nuo patyrusio sprendimo, kurį sunku įforminti rašytiniuose standartuose.

Kvalifikuoti suvirintojai, turintys didelę praktinę patirtį, puikiai išmano specialių medžiagų suvirinimą, įvairius procesus ir defektų analizę realiuoju laiku.

Rinkos dydžio įvertinimas – pagrindinės prielaidos

Suvirintojų paklausa šalies viduje: 350 000 2025 m., ilgainiui išaugs iki 500 000, o metinis padidėjimas bus 15 000.
Išmaniųjų suvirinimo robotų pakeitimo rodiklis: 2 % (2024 m.), 5 % (2025 m.), 10 % (2026 m.).
Pagreitintas pakeitimas nuo 2027 iki 2028 m.: metinis padidėjimas atitinkamai 10 ir 15 procentinių punktų, pasiekiant ilgalaikį 80 % pakeitimo lygį.
Kiekvienas išmanusis suvirinimo robotas pakeičia 2,5 suvirintojo.
Pilnos robotų sistemos vieneto kaina: fiksuota 300 000 RMB, subalansuojant sąnaudų sumažėjimą dėl mastelio keitimo ir kainų padidėjimą dėl sudėtingumo.

Įrašo laikas: 2026 m. kovo 19 d.

Pažangių suvirinimo robotų pramonė: išmanusis suvirinimas yra neišvengiama tendencija, o plieno konstrukcijų pramonės apimties augimas neišvengiamas.