I. Actualització de la tecnologia de soldadura:Robots de soldadura intel·ligentscom a direcció central
(1) Tecnologia de soldadura: la pedra angular de la indústria moderna
La tecnologia de soldadura aconsegueix la unió de materials a nivell atòmic mitjançant altes temperatures o pressions, i s'aplica àmpliament en sectors bàsics com l'automoció, l'aeroespacial i la construcció. La seva precisió i eficiència determinen directament la resistència estructural i els costos de producció dels productes. Classificada per font de calor i procés, es divideix en tres categories: soldadura per fusió, soldadura per pressió i soldadura amb força. En els darrers anys, les noves tecnologies, com ara la soldadura làser i la soldadura per feix d'electrons, han superat les limitacions dels mètodes tradicionals, satisfent les demandes de la fabricació d'alta gamma.
Els robots de soldadura consten del cos principal (amb braços robòtics de sis eixos com a nucli) i l'equip de soldadura de suport. Integrant tecnologies multidisciplinàries, permeten...soldadura automatitzada d'alta precisióClassificats per procés, inclouen robots de soldadura per punts, robots de soldadura per arc, robots de soldadura làser, etc. Entre aquests, els robots de soldadura per punts i de soldadura per arc representen el 90% de la quota de mercat, dominant la soldadura de xapa fina en la indústria de l'automoció i la producció de peces d'automòbils i motocicletes, electrònica 3C, respectivament. Les noves tecnologies com la soldadura làser estan accelerant la seva penetració en els sectors dels vehicles de nova energia i l'aeroespacial.
(2) Tecnologia de maduració dels robots de soldadura intel·ligents
A diferència del mode fix d'"ensenyament i repetició" dels robots tradicionals amb comandament a distància, els robots de soldadura intel·ligents integren sensors de visió/làser i algoritmes d'intel·ligència artificial per aconseguir el reconeixement de costures de soldadura en temps real, la generació automàtica de trajectòries i l'optimització dinàmica. Això redueix significativament la dependència del treball manual i millora la flexibilitat operativa, fent-los especialment adequats per a camps no estàndard com l'electrònica de precisió i els components lleugers d'automoció, així com per a escenaris de producció d'alta barreja i baix volum.
Un sistema complet de robot de soldadura intel·ligent comprèn un sistema de control intel·ligent, un mòdul de detecció i seguiment per visió, una plataforma de programació fora de línia i el cos principal del robot. Els seus principals avantatges resideixen en l'escurçament dels cicles de posada en marxa mitjançant el modelatge i la simulació d'entorns virtuals, la realització d'una optimització en temps real de les estratègies de soldadura mitjançant l'aprenentatge profund i la garantia d'una estabilitat de posicionament a nivell mil·limètric amb sensors d'alta precisió. Actualment, s'han aconseguit avenços clau com ara el funcionament sense aprenentatge guiat per visió 3D. La tecnologia està evolucionant del mode "semiautònom" al mode "totalment autònom", i permetrà la col·laboració multiplataforma i l'intercanvi de coneixements basat en el núvol en el futur, basant-se en el 5G i la computació perimetral.
II. Important escassetat de soldadors: ampli espai de mercat per a la soldadura intel·ligent
(1) Impulsors combinats de l'escassetat de soldadors i polítiques que impulsen la demanda de reemplaçament
La Xina s'enfronta a una greu escassetat de soldadors. El 2024, la bretxa global entre l'oferta i la demanda va arribar als 3,49 milions, amb una escassetat de 400.000 soldadors sèniors. A més, l'estructura d'edat està envellint, amb persones de més de 60 i més de 70 anys que representen més del 60% de la força laboral, mentre que les de més de 90 només representen el 13%, cosa que resulta en un important problema de "bretxa generacional". A més de l'entorn laboral dur i els alts riscos per a la salut dels llocs de treball de soldadura, els joves són cada cop més reticents a assumir aquestes feines, cosa que crea una demanda urgent de substitució de robots. Basant-se en el càlcul que un robot pot substituir 2,5 soldadors, la demanda potencial del mercat ascendeix a 1,4 milions d'unitats.
L'estat ha publicat contínuament polítiques per promoure la popularització de la soldadura intel·ligent. Des del 13è Pla quinquennal per al desenvolupament de la fabricació intel·ligent fins al Pla d'implementació del 2024 per a la promoció de la renovació d'equips en el sector industrial, s'ha format un sistema coherent de suport a polítiques, que aclareix les especificacions tècniques, impulsa les actualitzacions d'equips i estableix una base sòlida per al desenvolupament de la indústria.
(2) Creixement constant del mercat i avantatges econòmics significatius
El mercat mundial de robots de soldadura s'està expandint constantment. Del 2016 al 2024, el volum de vendes va augmentar de 64.200 unitats a 102.000 unitats, amb taxes de creixement interanuals projectades per arribar al 6% i el 8% el 2025 i el 2026 respectivament. Els robots de soldadura intel·ligents ofereixen una excel·lent relació cost-eficàcia, amb una velocitat de soldadura de 50-160 cm/min que supera la velocitat de soldadura manual de 40-60 cm/min. Ofereixen un alt retorn de la inversió (ROI) en diversos escenaris de substitució: en el pitjor dels casos (substitució d'1 soldador), la inversió es pot recuperar en 4 anys, amb un estalvi acumulat de 10,5 milions de iuans durant una dècada; en el millor dels casos (substitució de 2,5 soldadors), la inversió es pot recuperar el primer any, amb un estalvi total de 27 milions de iuans en deu anys. A més, aquests robots poden funcionar contínuament les 24 hores del dia per millorar l'eficiència.
(3) Demanda urgent d'escenaris no estàndard: penetració accelerada en els sectors de les estructures d'acer i la construcció naval
- Indústria de les estructures d'acer: El 2023, el volum nacional de processament d'estructures d'acer va arribar als 112 milions de tones, un augment interanual del 10,5%. No obstant això, la indústria pateix de baixa automatització i alta dependència del treball manual. Segons les estimacions, el 60% del processament d'estructures d'acer requereix solucions de soldadura intel·ligents. Quan s'espera que la producció arribi als 135 milions de tones el 2025, generarà una demanda de 12.200 conjunts d'equips, cosa que elevarà l'escala del mercat a més de 3.000 milions de iuans.
- Indústria de la construcció naval: El 2024, la Xina va ocupar el primer lloc a nivell mundial en tres indicadors principals: volum de finalització de vaixells, nova entrada de comandes i cartera de comandes, representant més del 50% del total mundial en cada categoria. No obstant això, la indústria s'enfronta a reptes com ara soldadura complexa i personalització de lots petits, quemètodes de soldadura tradicionalsdificultats per abordar. El 2024, hi havia aproximadament 187.800 soldadors certificats a la Xina. Amb una taxa de penetració del 15%, la demanda de robots de soldadura intel·ligents arriba a les 18.800 unitats, cosa que correspon a una mida de mercat de 5.634 milions de iuans. Si la taxa de penetració augmenta fins al 30%, l'escala del mercat superarà els 10.000 milions de iuans.
III. Estructura de la cadena industrial de robots de soldadura intel·ligents
La cadena industrial consisteix en el subministrament de components aigües amunt, la integració de sistemes a mitjans de producció i l'aplicació industrial aigües avall, integrant tecnologies de múltiples camps com la robòtica, la intel·ligència artificial i la visió artificial. Entre aquests, el cos principal del robot i el sistema de visió/làser representen junts més del 60% del cost total.
El segment de producció aigües amunt subministra components clau, com ara cossos principals de robots, sistemes de control intel·ligents i sistemes de seguiment de costures de soldadura, que determinen l'estabilitat del rendiment dels equips. Els fabricants nacionals de fonts d'alimentació per a soldadura han pres una posició de lideratge, mentre que les empreses locals dels sectors de programari de visió 3D i programació fora de línia estan trencant el monopoli del capital estranger. Els integradors de producció mitjana integren equips per formar solucions específiques per a cada escenari, atenent les necessitats de l'estació de treball i la línia de producció d'indústries com l'estructura d'acer i la construcció naval. Els fabricants locals se centren en la planificació intel·ligent de trajectòries per servir a la fabricació no estàndard. El segment de producció aigües avall veu les aplicacions tradicionals concentrades en l'estructura d'acer i la construcció naval, i està penetrant gradualment en camps d'alta gamma com l'automoció, les noves energies i l'aeroespacial, emergint com a equip bàsic per a les empreses per millorar l'eficiència i reduir els riscos.
Data de publicació: 23 de desembre de 2025
