焊接机器人：工业机器人的主要品类之一，智能化是发展趋势
焊接机器人是工业机器人最主要的品类之一。工业机器人是智能制造业最具代表性的装备，其规模化应用是未来制造业机器换人、提高 生产效率的重要手段。2022年全球工业机器人新增安装量中，焊接机器人占比约16%，仅次于搬运机器人。
传统（示教）焊接机器人已大规模应用汽车、3C等行业，但无法解决钢结构、船舶等流程非标化的焊接工作。传统焊接机器人具有高效 率、高精度、一致性等优点，被广泛用于汽车/3C/金属制品/工程机械等焊接流程高度标准化、批量大的行业，替代了大部分人工焊接 工作。但在钢结构/船舶等行业中，焊接呈现“多品类、小批量、非标件”的特点，需要焊接智能化才能满足此类柔性化的焊接需求。
焊接机器人主要由机器人本体部分和焊接配套设备两大部分构成。机器人本体部分主要由六轴机械臂及控制器构成，其核心零部件为控 制系统、减速机及伺服电机，焊接配套设备包括焊接电源、专用焊枪、自动送丝装置等。就结构区别而言，传统焊接机器人有示教器， 智能焊接机器人新增了大量软件和传感器，不需要人工编程，能自适应调整加工参数和路径，无需示教器。
下游应用：传统/智能焊接机器人分别满足标准化/非标行业需求
掌握单一工艺的传统焊接机器人仅能满足标准化行业需求，汽车、3C电子是主要下游。 传统焊接机器人的下游包括汽车、3C电子等标准化行业。汽车、3C电子行业的产品具有大量相同的部件，适合批量生产，具有明显的标 准化特征。在实际生产中，掌握单一焊接工艺的机器人可以通过批量化生产发挥最大效益，因此标准化行业是传统焊接机器人的主要下 游：2023年，汽车、3C电子、金属制品占比分别为36.9%/10.5%/10.0%。
传统焊接机器人无法解决非标行业的机器换人，智能焊接是最优解。 钢结构、船舶等行业的焊接需求具有高度非标、小批量、多品种、项目制的特点，焊接工艺要求复杂多变，若使用传统焊接机器人，人 工编程示教等工作量大幅增加，且无法通过大批量生产摊薄成本，因此过去未能解决这些行业的机器换人。未来，随着智能焊接机器进 一步成熟，非标行业的焊接机器人渗透率有望持续提升。
钢结构、船舶等非标场景有大量焊接需求
下游行业焊接需求庞大，钢结构、船舶等非标场景行业机器换人空间大。目前国内焊接需求较高的行业包括汽车及汽车零部件、钢结构、 船舶等行业。根据行业协会或高工机器人测算数据，钢结构、汽车及汽零、重工业、航空航天等行业体量未来增速为个位数；船舶行业 周期明显且处于上行周期，预计未来几年体量将保持较高增速；新能源行业处于快速发展趋势中，预计未来增速为两位数增长。
钢结构机器换人动力：焊接需求大，但焊工短缺&焊工成本上升
必要性：焊接需求大，焊工短缺&焊工成本持续上升。 钢结构行业健康发展，焊接需求持续增长。2022年我国钢结构加工制造总产量10140万吨。《钢结构行业十四五规划及2035年远景目 标》提出，到2025年钢结构产量达到1.4亿吨，到2035年产量达到2亿吨，预计未来十年产量CAGR约5%，焊接需求增速或与产量持平。 经验丰富的焊工短缺现象严重。钢结构焊接生产环境较差、焊接经验要求高。目前老一代焊工逐渐退休，新一代年轻人当焊工意愿低， 但焊工需求持续增加，导致焊工缺口持续扩大：根据中国政府网新闻，2022年第四季度全国招聘大于求职“最缺工”的100个职业排 行中，焊工位列第12名。根据人社部、工信部、教育部公布的《制造业人才发展规划指南》统计，预计到2025年，全国制造业重点领 域人才缺口将接近3000万人，缺口率将达48%，技能型人才供应将呈现供不应求的状态，主要集中在10个重点制造业领域里，包括船 舶制造、汽车制造、工业机械设备打磨等。焊工成本或将持续增加。目前焊工平均年薪已经超过18万元/人，且经验丰富的成熟焊工年薪更高，考虑到焊工供给紧张且需求持续 增加，未来焊工的平均薪水有逐渐上升趋势。
钢结构机器换人动力：技术瓶颈已有突破
技术可行性：智能焊接厚积薄发，核心技术瓶颈有所突破。此前受智能化能力不足制约，我国的焊接机器人仅能完成标准化工件的焊接。我国从2015年开始推进智能制造战略，2021年部分龙头 企业具备了研发智能焊接机器人的能力，2023年部分钢构龙头企业开始尝试智能焊接机器人，智能焊接机器人的技术瓶颈正在被突破。
鸿路钢构力推智能焊接，引领钢结构行业机器换人趋势
机器换人进展：鸿路钢构进展领先，已批量招标。2023年年报中，鸿路钢构将“智能焊接”放在智能制造 技术的首位。公司一直致力于智能化装备的进步，为公 司的下一步通过智能化提升产能，提高产品质量，降低 成本打下了基础。钢结构行业的机器换人是必然发展趋势。鸿路钢构持续 提升智能焊接技术，努力通过智能化降低成本，提升利 润空间。鸿路钢构2010年成立国内首家焊接研究所，并 此后积极研发相关技术、建设相关产能。2023年8月和 2024年4月，鸿路钢构招标了大量智能焊接机器人，预 示着相关技术已经符合达到使用要求。可以预见的是， 钢结构行业机器换人是短期必然趋势，未来智能焊接机 器人也将显著提升钢结构行业的效率。
重工业：行业稳健发展，机器换人需求大
重工业行业：下游广泛且有一定非标属性，定制化工件仍需人工。行业介绍：重工业是国民经济的重要组成部分，涵盖了钢铁、机械、船舶、电力、化工、矿产资源加工等多个子行业。焊接现状：焊接在重工业中的应用非常广泛，涉及钢铁制造、机械加工、船舶建造、电力设备、矿山设备等多个领域。尽管自动化技 术在某些领域逐步取代手工焊接，但定制化和低批量生产的工件仍需要依赖人工操作。 景气度：在全球经济复苏和政策支持下，行业保持了良好的发展势头，预计未来几年将保持5%左右的增速； 手工焊接规模：根据中国焊接协会数据和我们对行业的整体判断，预计目前重工业领域的自动化占比约50%-60%，未实现自动化的比例 较高，未来仍有较大的机器换人空间。
钢结构智能焊接难点在于非标属性突出
焊接接头的常见类型可分为4类，细分种类数量多 。有两个或两个以上零件利用焊接方式组合的接头称为焊接接头。焊接接头包括焊缝、融合区和热影响区。根据国家标准，焊接接头常 见的基本形式可简单分为对接接头、搭接接头、角接接头和T形接头。 对接接头：两个焊接面相对平行的接头，是焊接结构中采用最多的一种接头形式，能承受较大的静载荷或动载荷。 搭接接头：两个焊件部分重叠构成的接头，一般用于12毫米以下钢板，采用双面焊接这种接头对装配要求不高，也易于焊接施工，但 承载能力较低，只能用于不重要的结构中。 角接接头：两个焊件端面构成大于30度，小于135度夹角的接头，一般用于不重要的焊接结构中。 T型接头：焊接端面与定义焊接平面构成直角或近仿直角的接头。T型接头应用广泛，对承受载荷有一定要求。
焊接工艺复杂度高，场景多样，需要实时动态调整
焊接的过程极为复杂，需要随时根据焊接情况进行调整。焊接前：根据工件的坡口形状、焊接质量要求，焊工需要判断出焊接的路径、焊枪的运行方向、焊枪的角度、焊接顺序、设置的电流 电压参数；焊接时：坡口可能会受热产生未知形变、每条焊缝的深度和焊接速度、出现质量问题时如何调整都需要做出精准判断，需要焊工根据 日积月累的经验进行判断，难以形成文字性、规范化的说明。 成熟焊工掌握特殊材料焊接、多种焊接方法、焊接缺陷实时分析等多项能力，具备足够的工艺积累和大量实操经验。
智能焊接市场规模测算相关假设
关键假设： 参考前文测算，我们假设2025年国内焊工需求量35万名，长期焊工需求量增长至50万名，每年焊工需求新增1.5万名；考虑到智能焊接机器人的技术进步节奏，假设2024-2026年的智能焊接机器人替代率分别为2%，5%，10%。参考其他设备行业经验， 峰值年度的销量将会达到总体累计需求空间的5-10%，假设2027-2028年，更多的焊接技术实现突破，机器人替代率将快速增长，每 年替代率将分别提升10/15个百分点。远期智能焊接机器人替代率达到80%； 假设每个智能焊接机器人可以替代2.5名焊工； 技术进步和规模效应带动智能焊接机器人本体等部件的成本下降，智能焊接机器人的应用场景日益复杂也会导致机器人成本增加。 两因素叠加，假设机器人整机的成本保持30万元/台不变。
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