深圳国际工业制造技术及设备展览会

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COBOTS焊接:2023年渗透率仅3%

2024-05-22 15:25:32 来自: ITES深圳工业展 596

【导语】 在现代制造业中,焊接作为连接金属件的重要工艺之一,其质量和效率直接影响到产品的性能与安全。而目前我国焊接虽仍以人工为主,但随着我国人口红利逐渐消退,焊工短缺的困境日益突出。

01

焊接场景为什么要使用机器人?

在现代制造业中,焊接作为连接金属件的重要工艺之一,其质量和效率直接影响到产品的性能与安全。而目前我国焊接虽仍以人工为主,但随着我国人口红利逐渐消退,焊工短缺的困境日益突出。在制造业高质量、智能化发展趋势下,焊接机器人的需求在不断增加,产品形式和多样性也在增多。目前焊接机器人主要可分为两类,传统工业机器人和协作机器人。

02

传统工业机器人和协作机器人在焊接场景中各自市场定位及发挥什么作用?

传统工业机器人目前仍是焊接应用的主要生力军。工业弧焊机器人在国内的发展,可追根溯源到上世纪90年代。经过几十年的不断努力,焊接机器人早已在各行各业广泛应用,本土也涌现出较多高品质、高性价比的品牌。

传统工业机器人焊接应用的核心是提高企业的生产效率,带来实质性的收益。因此在工作重复性强、物料标准性高的场景,如汽车零部件、工程机械、二三轮车、金属家具等,工业弧焊机器人凭借标准化作业能力强、响应时间短、效率高、精度高等优势,显著提高了终端企业的生产效率、产品的质量,同时也降低了成本。工业弧焊机器人已成为现代制造业不可或缺的关键技术之一。

根据MIR数据统计,截至2023年,中国工业弧焊机器人为3万多台,在工业机器人市场的渗透率约为11%。虽近几年工业弧焊机器人整体需求有所下滑,但长远来看,中国工业弧焊机器人市场的发展仍相对稳健。随着免示教焊接的成熟应用、本土焊接工艺的突破与积累,船舶、钢结构等行业实现规模化应用,必将为工业焊接机器人带来更大的市场空间。

相比工业焊接机器人,协作焊接机器人更像是其补充产品。它凭借自身的人机协作特性,高柔性、易编程、能快速调节适配各种焊接场景等特点,在小批量多批次、定制化要求较高的行业(如五金件、钢结构、医疗器械)中逐步实现批量应用。


中国协作焊接机器人市场规模(台).jpg

中国协作焊接机器人市场规模(台)

(数据来源:MIR DATABANK)


相较传统工业机器人,协作机器人在焊接中的应用不过短短数年,行业仍处于发展初期。据MIR数据统计,2023年中国协作机器人焊接应用约为700多台,在本土协作机器人市场的渗透率约为3%,其中主要焊接方式以弧焊为主。

03

为什么焊接场景中,协作机器人渗透率较传统工业机器人更低?


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2020-2030年中国协作焊接机器人市场规模推移(台)

(数据来源:MIR DATABANK)


MIR将协作焊接机器人从2020年-2030年中国的发展分为三个阶段。

如上图所示:

1阶段,2022年-2023年,中国协作焊接机器人应用处在发展初期,此阶段由于早期基数较小,凭借随时随地进行焊接的优势,在部分小批量、多批次场景得到了初步应用,实现快速增长。

2阶段,2023年-2026年,预计处在增速放缓期,企业对批量应用协作焊接机器人有了更深层次的考量。协作机器人焊接稳定性是否达标、产品故障率是否可控、焊接工艺是否全面、成熟,产品是否给企业带来实质的收益等难题也逐步呈现出来,当然协作机器人也需要相应的企业人才积累以及素质的提升。也需要时间来进行沉淀、积累。此阶段,需要的是协作焊接机器人整个生态链上的玩家一起合力突破,攻坚克难。

3阶段,2026年-2030年,预计将处在成熟发展期,届时协作机器人的焊接应用将会实现更完善的工艺、更稳定的性能。与之相对的是,玩家竞争也会更加激烈,未来下游行业如钢结构、船舶、管道加工、海工平台等行业预计将实现规模化使用。


2022年、2023年中国协作机器人市场发展趋势.jpg

2022年、2023年中国协作机器人市场发展趋势

(数据来源:MIR DATABANK)


据MIR调研数据统计,对比来看,23年协作机器人焊接市场容量同比22年上升1.2%。

当前协作焊接机器人主要集中在钢构行业,行业利润普遍较低,因此在设备选型上,价格因素占主导地位。在自动化焊接渗透率提升的背景下,这种小规模、多品种的生产模式将持续较长,协作机器人符合自动化焊接柔性转型升级,未来渗透率将加速提升。

眼光向外,对比全球,中国协作焊接机器人目前还存在一些差距。

04

协作焊接机器人,我们与全球的距离?


2023年全球及中国协作机器人焊接应用市场份额.jpg

2023年全球及中国协作机器人焊接应用市场份额

(数据来源:MIR DATABANK)


扩大到全球视角,中国协作焊接机器人相较全球也存在较大发展空间。

2023年,全球协作焊接机器人渗透率约达10%,而中国协作焊接机器人渗透率仅为3%。MIR从两方面分析:全球协作焊接机器人有哪些优势?中国协作焊接机器人在哪些地方还需改善?

国外协作焊接机器人的优势:

1、 布局早:国外协作机器人厂商在焊接领域布局较早,据公开资料显示,2018年UR的E系列协作机器人推出后,海外协作焊接市场被迅速打开,海外市场应用也趋于成熟。这说明在更早的阶段,国外协作机器人厂商就已经布局焊接领域,并不断完善工艺包,对协作焊接应用工艺的积累非常丰富、深刻。

2、 使用观念先进:国外制造业终端更多是把协作机器人作为一种工具来辅助生产,对协作焊接机器人的考量更多是稳定性、精度、是否减少人员投入等,长期来看,也能帮助工厂实现智能化管理,因此海外对设备的价格接受度较高,对协作机器人需求较多。而国内市场,目前企业更多的考量仍是短期内是否能带来实质的降本增效,这对本土协作机器人厂商以及产品要求极高,试错机会也在减少。

3、 国外法律法规较完善:国外尤其是欧美市场,对人的社会保障以及福利制度非常全面,高额的保险赔付促使企业从产品设计之初,就考虑使用自动化设备来减少人员投入。这从根本上加大了市场对协作焊接机器人的需求。

国内协作焊接机器人的劣势:

1、 布局较晚:国内的协作机器人厂商大部分都在2022年才开始正式布局焊接领域,此后才逐步推出适配标准焊接的工艺包。

2、 使用观念较落后:国内由于短期还属于劳动密集型转型期间,更偏向认为协作机器人替代人工,更重视短期内是否能产生较人工来说更多的利益,这就使得协作焊接机器人市场在铺开过程中会遇到一些问题。

3、 国内法律法规待完善:我国还处在制造业转型期间,对焊接等工种工人的保障体系还有待完善。虽然短期协作焊接机器人渗透率较低,但是这也意味着成长空间较大,那么目前协作焊接机器人可以见到在哪些地方发力呢?

1)工艺突破:

弧焊领域中,协作机器人在起弧收弧、焊缝跟踪、厚板焊接的多重多道、多层单道、多轴联动等工艺还存在一定不足,这也就意味着,如果协作机器人针对焊接细分领域进行工艺突破,那么有可能在弧焊领域实现批量出货。

同时,协作机器人在激光焊也具备较多应用机会,随着激光焊接工艺包的拓展、拖动示教、以及电磁防护等技术迭代进步,焊接下游市场也将加速扩大。

2)场景丰富:户外焊接场景特殊性:

协作机器人除了在小规模、多品种的生产场景中加速替代,作为未来焊接自动化技术的重要应用场景之一,户外焊接由于复杂的环境和工程特点,对焊工的挑战更为突出,柔性焊接机器人工作站替人将会是协作机器人焊接市场的另一增量点。

END

展望未来,协作机器人想象空间巨大,渗透率将持续提升。

协作机器人作为焊接领域的新伙伴,正在开启制造业的新篇章。随着它们的加入,我们有理由相信,未来的焊接工作将更加安全、高效、智能。我们主要有以下三点观察:

1、法律完善:随着我国制造业逐渐向智能化转型,未来法律法规有望健全。

2、 下游行业标准变化:举例说船舶行业,船舶行业的标准之前都是国外设计,现在也在逐步转向国内来制定船舶行业的一些标准,下游行业的这一变化预计也会利好协作焊接机器人。

3、 终端产线变化:随着我国智能化制造升级,国内制造业产线自动化率也有待升级,举例如苹果这类电子龙头企业生产一产线设计自动化程度高,国内企业也正出现这一趋势。


新闻来源:MIR睿工业


关于ITES深圳工业展:

2025 ITES深圳工业展聚焦精密制造全工艺流程,推进高端装备与智能制造的应用发展,将数字化、柔性化、定制化的零件加工解决方案和围绕装配、测试、物流、包装等自动化系列解决方案以场景化方式呈现,为电子及产品制造、新能源及汽车制造、半导体等其他行业发展增势赋能。