I. Metināšanas tehnoloģijas modernizācija:Inteliģenti metināšanas robotikā pamatvirziens
(1) Metināšanas tehnoloģija: mūsdienu rūpniecības stūrakmens
Metināšanas tehnoloģija panāk materiālu atomu līmeņa savienošanu, izmantojot augstu temperatūru vai spiedienu, un to plaši izmanto tādās pamatnozarēs kā autobūve, aviācija un kosmosa rūpniecība un būvniecība. Tās precizitāte un efektivitāte tieši nosaka produktu konstrukcijas izturību un ražošanas izmaksas. Klasificēta pēc siltuma avota un procesa, to iedala trīs kategorijās: kausēšanas metināšana, spiediena metināšana un lodēšana. Pēdējos gados jaunās tehnoloģijas, tostarp lāzera metināšana un elektronu staru metināšana, ir pārvarējušas tradicionālo metožu ierobežojumus, apmierinot augstas klases ražošanas prasības.
Metināšanas roboti sastāv no galvenā korpusa (ar sešu asu robotizētām rokām kā kodolu) un atbalsta metināšanas aprīkojuma. Integrējot daudznozaru tehnoloģijas, tie ļaujaugstas precizitātes automatizēta metināšanaKlasificēti pēc procesa, tie ietver punktmetināšanas robotus, lokmetināšanas robotus, lāzermetināšanas robotus utt. Starp tiem punktmetināšanas un lokmetināšanas roboti veido 90% no tirgus daļas, dominējot plāno plākšņu metināšanā attiecīgi autobūves nozarē un automašīnu un motociklu detaļu ražošanā, kā arī 3C elektronikas ražošanā. Jaunās tehnoloģijas, piemēram, lāzermetināšana, paātrina to iekļūšanu jaunās enerģijas transportlīdzekļu un kosmosa nozarēs.
(2) Inteliģento metināšanas robotu nobriešanas tehnoloģija
Atšķirībā no tradicionālo apmācības piekaramo robotu fiksētā “apmācības un atkārtošanas” režīma, viedie metināšanas roboti integrē redzes/lāzera sensorus un mākslīgā intelekta algoritmus, lai panāktu metinājuma šuvju atpazīšanu reāllaikā, automātisku ceļa ģenerēšanu un dinamisko optimizāciju. Tas ievērojami samazina atkarību no manuālā darba un uzlabo darbības elastību, padarot tos īpaši piemērotus nestandarta jomām, piemēram, precīzijas elektronikai un vieglām automobiļu detaļām, kā arī liela jauktā apjoma ražošanas scenārijiem.
Pilnīga viedā metināšanas robota sistēma ietver viedās vadības sistēmu, redzes uztveršanas un izsekošanas moduli, bezsaistes programmēšanas platformu un robota galveno korpusu. Tās galvenās priekšrocības ir nodošanas ekspluatācijā ciklu saīsināšana, izmantojot virtuālās vides modelēšanu un simulāciju, metināšanas stratēģiju optimizācija reāllaikā, izmantojot dziļo mācīšanos, un pozicionēšanas stabilitātes nodrošināšana milimetru līmenī, izmantojot augstas precizitātes sensorus. Pašlaik ir sasniegti tādi galvenie sasniegumi kā 3D redzes vadīta bezapmācības darbība. Tehnoloģija attīstās no "daļēji autonoma" uz "pilnībā autonomu" režīmu un nākotnē, paļaujoties uz 5G un perifērijas skaitļošanu, realizēs starpplatformu sadarbību un mākonī balstītu zināšanu apmaiņu.
II. Ievērojams metinātāju trūkums: plaša tirgus telpa viedajai metināšanai
(1) Metinātāju trūkuma un nomaiņas pieprasījumu veicinoša politikas kombinētie virzītājspēki
Ķīna saskaras ar nopietnu metinātāju trūkumu. 2024. gadā kopējā pieprasījuma un piedāvājuma plaisa sasniedza 3,49 miljonus, un trūka 400 000 pieredzējušu metinātāju. Turklāt vecuma struktūra noveco, un vairāk nekā 60 % no darbaspēka ir cilvēki pēc 60 gadiem un pēc 70 gadiem, savukārt cilvēki pēc 90 gadiem veido tikai 13 %, kā rezultātā rodas ievērojama “paaudžu plaisas” problēma. Apvienojumā ar skarbo darba vidi un augsto metināšanas amatu veselības risku jaunieši arvien vairāk nevēlas uzņemties šādu darbu, radot steidzamu pieprasījumu pēc robotu nomaiņas. Balstoties uz aprēķinu, ka viens robots var aizstāt 2,5 metinātājus, potenciālais tirgus pieprasījums sasniedz 1,4 miljonus vienību.
Valsts ir pastāvīgi izdevusi politikas nostādnes, lai veicinātu viedās metināšanas popularizēšanu. Sākot ar 13. piecu gadu plānu viedās ražošanas attīstībai un beidzot ar 2024. gada ieviešanas plānu iekārtu atjaunošanas veicināšanai rūpniecības sektorā, ir izveidota konsekventa politikas atbalsta sistēma, kas precizē tehniskās specifikācijas, veicina iekārtu modernizāciju un liek stabilu pamatu nozares attīstībai.
(2) Stabila tirgus izaugsme un ievērojamas ekonomiskās priekšrocības
Globālais metināšanas robotu tirgus nepārtraukti paplašinās. No 2016. līdz 2024. gadam pārdošanas apjoms palielinājās no 64 200 vienībām līdz 102 000 vienībām, un tiek prognozēts, ka gada pieauguma tempi 2025. un 2026. gadā sasniegs attiecīgi 6% un 8%. Viedie metināšanas roboti piedāvā izcilu izmaksu efektivitāti, ar metināšanas ātrumu 50–160 cm/min, kas pārspēj manuālās metināšanas ātrumu 40–60 cm/min. Tie nodrošina augstu investīciju atdevi (ROI) dažādos nomaiņas scenārijos: sliktākajā gadījumā (nomainot 1 metinātāju) investīcijas var atgūt 4 gadu laikā, desmit gadu laikā iegūstot kopējos ietaupījumus 10,5 miljonu juaņu apmērā; labākajā gadījumā (nomainot 2,5 metinātājus) investīcijas var atgūt pirmajā gadā, desmit gadu laikā iegūstot kopējos ietaupījumus 27 miljonu juaņu apmērā. Turklāt šie roboti var darboties nepārtraukti 24 stundas diennaktī, lai uzlabotu efektivitāti.
(3) Steidzams pieprasījums pēc nestandarta scenārijiem: paātrināta iespiešanās tērauda konstrukciju un kuģu būves nozarēs
- Tērauda konstrukciju nozare: 2023. gadā valsts tērauda konstrukciju apstrādes apjoms sasniedza 112 miljonus tonnu, kas ir par 10,5% vairāk nekā iepriekšējā gadā. Tomēr nozare cieš no zema automatizācijas līmeņa un lielas atkarības no roku darba. Saskaņā ar aplēsēm 60% tērauda konstrukciju apstrādes ir nepieciešami viedi metināšanas risinājumi. Kad paredzams, ka ražošanas apjoms 2025. gadā sasniegs 135 miljonus tonnu, tas radīs pieprasījumu pēc 12 200 iekārtu komplektiem, pārsniedzot 3 miljardus juaņu.
- Kuģu būves nozare: 2024. gadā Ķīna ieņēma pirmo vietu pasaulē trīs galvenajos rādītājos: kuģu pabeigšanas apjomā, jauno pasūtījumu pieņemšanā un pasūtījumu atlikumā, veidojot vairāk nekā 50% no kopējā apjoma katrā kategorijā. Tomēr nozare saskaras ar tādiem izaicinājumiem kā sarežģītas metinājuma šuves un nelielu partiju pielāgošana, kastradicionālās metināšanas metodesgrūtības risināt. 2024. gadā Ķīnā bija aptuveni 187 800 sertificētu metinātāju. Pamatojoties uz 15 % izplatības līmeni, pieprasījums pēc viedajiem metināšanas robotiem sasniedz 18 800 vienību, kas atbilst 5,634 miljardu juaņu tirgus apjomam. Ja izplatības līmenis pieaugs līdz 30 %, tirgus apjoms pārsniegs 10 miljardus juaņu.
III. Inteliģento metināšanas robotu rūpnieciskās ķēdes struktūra
Rūpnieciskā ķēde sastāv no augšupējas komponentu piegādes, vidējās sistēmas integrācijas un lejupējas nozares lietojumprogrammām, integrējot tehnoloģijas no vairākām jomām, piemēram, robotikas, mākslīgā intelekta un mašīnredzes. Starp tām robota galvenā korpusa un redzes/lāzera sistēmas izmaksas kopā pārsniedz 60 % no kopējām izmaksām.
Augšupējais segments piegādā galvenās sastāvdaļas, tostarp robotu galvenos korpusus, inteliģentas vadības sistēmas un metinājuma šuvju izsekošanas sistēmas, kas nosaka iekārtu veiktspējas stabilitāti. Vietējie metināšanas barošanas avotu ražotāji ir ieņēmuši vadošo pozīciju, savukārt vietējie uzņēmumi 3D redzes un bezsaistes programmēšanas programmatūras nozarēs lauž ārvalstu kapitāla monopolu. Vidējā līmeņa integratori integrē iekārtas, lai izveidotu scenārijam specifiskus risinājumus, apmierinot darbstaciju un ražošanas līniju vajadzības tādās nozarēs kā tērauda konstrukciju un kuģu būves ražošana. Vietējie ražotāji koncentrējas uz inteliģentu ceļa plānošanu, lai apkalpotu nestandarta ražošanu. Lejupējais segments redz tradicionālās lietojumprogrammas, kas koncentrētas tērauda konstrukciju un kuģu būves nozarē, un pakāpeniski iekļūst augstas klases jomās, piemēram, autobūves, jaunās enerģijas un kosmosa nozarē, kļūstot par galveno aprīkojumu uzņēmumiem, lai uzlabotu efektivitāti un samazinātu riskus.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 23. decembris
