۱. ارتقاء فناوری جوشکاری:رباتهای جوشکار هوشمندبه عنوان جهت اصلی
(1) فناوری جوشکاری: سنگ بنای صنعت مدرن
فناوری جوشکاری، اتصال مواد در سطح اتمی را از طریق دما یا فشار بالا محقق میکند و به طور گسترده در بخشهای اصلی مانند خودرو، هوافضا و ساخت و ساز کاربرد دارد. دقت و کارایی آن مستقیماً استحکام ساختاری و هزینههای تولید محصولات را تعیین میکند. این فناوری که بر اساس منبع گرما و فرآیند طبقهبندی میشود، به سه دسته تقسیم میشود: جوشکاری ذوبی، جوشکاری فشاری و لحیمکاری سخت. در سالهای اخیر، فناوریهای جدید از جمله جوشکاری لیزری و جوشکاری پرتو الکترونی، محدودیتهای روشهای سنتی را از بین بردهاند و نیازهای تولید پیشرفته را برآورده میکنند.
رباتهای جوشکاری از بدنه اصلی (با بازوهای رباتیک شش محوره به عنوان هسته) و تجهیزات جوشکاری پشتیبان تشکیل شدهاند. آنها با ادغام فناوریهای چند رشتهای، این امکان را فراهم میکنندجوشکاری خودکار با دقت بالابر اساس فرآیند، شامل رباتهای جوش نقطهای، رباتهای جوش قوسی، رباتهای جوش لیزری و غیره میشوند. در میان این رباتها، رباتهای جوش نقطهای و جوش قوسی ۹۰٪ از سهم بازار را به خود اختصاص دادهاند و به ترتیب بر جوشکاری صفحات نازک در صنعت خودرو و تولید قطعات خودرو-موتورسیکلت، الکترونیک ۳C، تسلط دارند. فناوریهای جدید مانند جوشکاری لیزری، نفوذ خود را به بخشهای خودروهای انرژی جدید و هوافضا تسریع میکنند.
(2) فناوری رو به رشد رباتهای جوشکار هوشمند
برخلاف حالت ثابت «آموزش و تکرار» رباتهای آویز آموزش سنتی، رباتهای جوشکار هوشمند، حسگرهای بینایی/لیزر و الگوریتمهای هوش مصنوعی را برای دستیابی به تشخیص درز جوش در زمان واقعی، تولید خودکار مسیر و بهینهسازی پویا ادغام میکنند. این امر به طور قابل توجهی وابستگی به کار دستی را کاهش داده و انعطافپذیری عملیاتی را افزایش میدهد و آنها را به ویژه برای زمینههای غیر استاندارد مانند الکترونیک دقیق و قطعات سبک خودرو و همچنین برای سناریوهای تولید با حجم کم و با اختلاط بالا مناسب میسازد.
یک سیستم کامل ربات جوشکاری هوشمند شامل یک سیستم کنترل هوشمند، یک ماژول حسگر و ردیابی بینایی، یک پلتفرم برنامهنویسی آفلاین و بدنه اصلی ربات است. مزایای اصلی آن در کوتاه کردن چرخههای راهاندازی از طریق مدلسازی و شبیهسازی محیط مجازی، تحقق بهینهسازی بلادرنگ استراتژیهای جوشکاری از طریق یادگیری عمیق و تضمین پایداری موقعیتیابی در سطح میلیمتر با حسگرهای با دقت بالا نهفته است. در حال حاضر، پیشرفتهای کلیدی مانند عملیات بدون نیاز به آموزش با هدایت بینایی سهبعدی حاصل شده است. این فناوری از حالت «نیمه خودکار» به «کاملاً خودکار» در حال تکامل است و در آینده با تکیه بر 5G و محاسبات لبه، همکاری بین پلتفرمی و اشتراکگذاری دانش مبتنی بر ابر را محقق خواهد کرد.
دوم. کمبود قابل توجه جوشکار: فضای بازار گسترده برای جوشکاری هوشمند
(1) عوامل ترکیبی کمبود جوشکار و سیاستهایی که تقاضای جایگزینی را افزایش میدهند
چین با کمبود شدید جوشکار مواجه است. در سال ۲۰۲۴، شکاف کلی تقاضا و عرضه به ۳.۴۹ میلیون نفر رسید که کمبود ۴۰۰۰۰۰ جوشکار ارشد را به همراه داشت. علاوه بر این، ساختار سنی رو به پیری است، به طوری که افراد بالای ۶۰ سال و بالای ۷۰ سال بیش از ۶۰٪ از نیروی کار را تشکیل میدهند، در حالی که افراد بالای ۹۰ سال تنها ۱۳٪ را تشکیل میدهند که منجر به یک مسئله برجسته "شکاف نسلی" میشود. همراه با محیط کار سخت و خطرات بالای سلامتی در موقعیتهای جوشکاری، جوانان به طور فزایندهای تمایلی به انجام چنین مشاغلی ندارند و تقاضای فوری برای جایگزینی ربات ایجاد میکنند. بر اساس محاسبهای که یک ربات میتواند جایگزین ۲.۵ جوشکار شود، تقاضای بالقوه بازار به ۱.۴ میلیون واحد میرسد.
دولت به طور مداوم سیاستهایی را برای ترویج و گسترش جوشکاری هوشمند وضع کرده است. از سیزدهمین برنامه پنج ساله توسعه تولید هوشمند گرفته تا برنامه اجرایی ۲۰۲۴ برای ترویج نوسازی تجهیزات در بخش صنعت، یک سیستم پشتیبانی سیاستی منسجم شکل گرفته است که مشخصات فنی را شفافسازی میکند، ارتقاء تجهیزات را هدایت میکند و پایه محکمی برای توسعه صنعت ایجاد میکند.
(2) رشد پایدار بازار و مزایای اقتصادی قابل توجه
بازار جهانی رباتهای جوشکاری به طور پیوسته در حال گسترش است. از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۴، حجم فروش از ۶۴۲۰۰ واحد به ۱۰۲۰۰۰ واحد افزایش یافته است و پیشبینی میشود نرخ رشد سالانه به ترتیب در سالهای ۲۰۲۵ و ۲۰۲۶ به ۶٪ و ۸٪ برسد. رباتهای جوشکاری هوشمند با سرعت جوشکاری ۵۰ تا ۱۶۰ سانتیمتر در دقیقه که از سرعت جوشکاری دستی ۴۰ تا ۶۰ سانتیمتر در دقیقه بهتر است، از نظر هزینه بسیار مقرون به صرفه هستند. آنها در سناریوهای مختلف جایگزینی، بازده سرمایهگذاری (ROI) بالایی را ارائه میدهند: در بدترین حالت (جایگزینی ۱ جوشکار)، سرمایهگذاری را میتوان در عرض ۴ سال با صرفهجویی تجمعی ۱۰.۵ میلیون یوان در طول یک دهه بازیابی کرد؛ در بهترین حالت (جایگزینی ۲.۵ جوشکار)، سرمایهگذاری را میتوان در سال اول با صرفهجویی کل ۲۷ میلیون یوان در ده سال جبران کرد. علاوه بر این، این رباتها میتوانند به طور مداوم ۲۴ ساعت شبانهروز کار کنند تا کارایی را بهبود بخشند.
(3) تقاضای فوری برای سناریوهای غیر استاندارد: نفوذ سریع در بخشهای سازههای فولادی و کشتیسازی
- صنعت سازههای فولادی: در سال ۲۰۲۳، حجم پردازش سازههای فولادی در سطح ملی به ۱۱۲ میلیون تن رسید که نسبت به سال قبل ۱۰.۵ درصد افزایش داشته است. با این حال، این صنعت از اتوماسیون پایین و اتکای زیاد به نیروی کار دستی رنج میبرد. طبق برآوردها، ۶۰ درصد از پردازش سازههای فولادی نیاز به راهکارهای جوشکاری هوشمند دارد. هنگامی که انتظار میرود تولید در سال ۲۰۲۵ به ۱۳۵ میلیون تن برسد، تقاضا برای ۱۲۲۰۰ مجموعه تجهیزات ایجاد خواهد شد و مقیاس بازار را فراتر از ۳ میلیارد یوان خواهد برد.
- صنعت کشتیسازی: در سال ۲۰۲۴، چین در سه شاخص اصلی رتبه اول جهانی را کسب کرد: حجم تکمیل کشتی، دریافت سفارش جدید و سفارشهای معوقه، که بیش از ۵۰٪ از کل جهانی را در هر دسته تشکیل میدهد. با این وجود، این صنعت با چالشهایی مانند درزهای جوش پیچیده و سفارشیسازی در مقیاس کوچک مواجه است که ...روشهای جوشکاری سنتیتلاش برای رسیدگی. در سال 2024، تقریباً 187800 جوشکار دارای گواهینامه در چین وجود داشت. بر اساس نرخ نفوذ 15٪، تقاضا برای رباتهای جوشکار هوشمند به 18800 واحد میرسد که مربوط به اندازه بازار 5.634 میلیارد یوان است. اگر نرخ نفوذ به 30٪ افزایش یابد، مقیاس بازار از 10 میلیارد یوان فراتر خواهد رفت.
III. ساختار زنجیره صنعتی رباتهای جوشکار هوشمند
زنجیره صنعتی شامل تامین قطعات بالادستی، یکپارچهسازی سیستمهای میاندستی و کاربرد در صنعت پاییندستی است که فناوریهایی از زمینههای مختلف مانند رباتیک، هوش مصنوعی و بینایی ماشین را با هم ادغام میکند. در میان این موارد، بدنه اصلی ربات و سیستم بینایی/لیزر روی هم رفته بیش از 60 درصد از کل هزینه را تشکیل میدهند.
بخش بالادستی، اجزای کلیدی از جمله بدنه اصلی ربات، سیستمهای کنترل هوشمند و سیستمهای ردیابی درز جوش را تأمین میکند که پایداری عملکرد تجهیزات را تعیین میکنند. تولیدکنندگان داخلی منبع تغذیه جوشکاری جایگاه پیشرو را به دست آوردهاند، در حالی که شرکتهای محلی در بخشهای نرمافزارهای دید سهبعدی و برنامهنویسی آفلاین در حال شکستن انحصار سرمایه خارجی هستند. یکپارچهسازان میاندستی، تجهیزات را برای ایجاد راهحلهای خاص سناریو ادغام میکنند و نیازهای ایستگاههای کاری و خط تولید صنایعی مانند سازههای فولادی و کشتیسازی را برآورده میکنند. تولیدکنندگان محلی بر برنامهریزی مسیر هوشمند برای خدمت به تولید غیراستاندارد تمرکز میکنند. بخش پاییندستی، کاربردهای سنتی را در سازههای فولادی و کشتیسازی متمرکز میکند و به تدریج در حال نفوذ به حوزههای پیشرفته مانند خودرو، انرژیهای نو و هوافضا است که به عنوان تجهیزات اصلی برای شرکتها برای بهبود کارایی و کاهش خطرات ظاهر میشوند.
زمان ارسال: ۲۳ دسامبر ۲۰۲۵
