焊接机器人在钢结构智能制造中的应用与挑战
讨论集中于焊接机器人的应用情况，特别是在钢结构行业的最新布局和进展。提及了免试教技术的兴起，以及其对提升智能生产水平的推动作用。同时，探讨了大环境因素对行业的影响，以及国外品牌对中国市场策略的影响。指出了行业内对免试教技术投入与回报的考量，反映了智能制造转型过程中的机遇与挑战。
企业自集成智能制造设备的策略与效益
讨论了企业采用智能制造设备，特别是智能焊接机器人的推广过程中遇到的阻力和自集成策略的效益。指出，尽管市场对智能设备有需求，但老板及其下属的决策阻力是推广的一大障碍。通过分析宏润钢构和鸿路集团的案例，强调自集成策略不仅能有效控制成本，还能确保设备的售后服务，从而加快了智能设备的普及和企业的智能化升级。
公司自主集成机器人与外部采购产品在质量效率上的差异
公司自主集成的机器人在质量和效率方面相对于外部采购产品有所提升，主要体现在功能覆盖、操作能力以及设备投资量方面。这些提升是通过长期的研发和实际应用获得的，公司研发团队自2015年起就开始着手于智能焊接机器人的研发，通过不断的技术迭代和实际应用，积累了丰富的经验。未来，公司还将继续扩张研发人员，以支持整套产品的可持续发展。
解决焊接领域的技术挑战
讨论了焊接领域内的技术挑战，包括解决桥梁、船舶、钢结构等领域的焊缝问题，主要关注于焊脚跨度、美观度、坡口焊接和横焊缝的技术要求。提出了通过解决角焊缝、V型坡口焊到横焊缝三个环节的技术难题，可以实现85%的焊接工作量的替代，从而提高焊接效率和质量。特别强调了后板焊接的技术难度，需要开坡口和进行多层多道焊接，并且需要精确的焊接姿态和工艺以满足探伤要求。
焊接机器人经济性及成本回收期讨论
项目负责人详细说明了焊接机器人在建筑钢结构行业的应用挑战，包括成本回收期长、折旧及运行费用高等问题。同时，他提出国产品牌机器人价格的下降有助于降低投入成本，但整体经济性仍需进一步评估。
国产机器人集成及成本回收分析
讨论了国产机器人集成的成本、效率和投资回收期。指出，通过集中化智能化生产方式，机器人系统能够显著减少操作人员，从而节省人力成本。计算显示，如果每套机器人系统节省约12万元/月，一年可节省约150万元，与250万元的投入成本相比，具有较好的投资回报率。
智能化焊接机器人对企业的成本与效益影响
智能焊接机器人的应用可以显著减少人工事故率和光线敏感问题，延长生产时间，提高工作效率，降低生产成本，同时提升焊接质量的稳定性和减少耗材损耗。对于企业而言，初期设备投入虽大，但可通过提高生产效率和质量，以及节约的耗材，实现快速成本回收，并在长期运营中保持竞争优势。同时，智能焊接机器人减少了对人工焊工的依赖，提高了生产灵活性和企业整体运营效率。
焊接技术瓶颈及企业规划讨论
讨论了中国老龄化对焊接行业的影响，指出年轻一代不愿从事高危焊接工作，导致劳动力短缺。企业计划增加7000台焊接设备，但面临技术瓶颈，特别是自动化焊接技术尚未成熟，可能无法满足明年的大规模生产需求。尽管存在挑战，但专家认为技术突破是早晚的问题，企业需要继续投资研发以克服当前瓶颈。
焊接技术突破及应用
讨论了焊接技术的应用层面突破，强调了达到95%合格率的重要性及返工率的高风险。提及了国家及社会各界对技术进步的支持和关注，以及企业内部对焊接工人的态度，暗示了随着技术进步，可能对工人岗位产生影响。
智能制造在钢结构行业的应用与对焊工的影响
讨论集中在智能制造在钢结构行业的应用上，特别强调了它不是为了减少人力，而是为了弥补焊工的流失，并提高焊接质量与效率。虽然企业正逐步引入智能制造以提升智能化水平，但并未单纯追求降低人工成本。目前，智能制造更多是协助焊工，减少高强度体力劳动，同时培养焊工成为焊接技术指导人才，而非直接取代。此外，讨论也提到，机器人焊接技术的成熟将有助于处理复杂焊接任务，但这不会减少对焊工的需求，而是转变其工作内容与角色。
焊接行业人机合作的未来趋势
在未来的焊接行业中，机器人将占据主导地位，但人类焊工仍将在特定领域发挥关键作用。根据讨论，机器人将取代大部分焊接工作，而焊工主要负责高难度或特殊的焊接任务，预计焊工占比将保持在30%到40%之间。具体来说，焊接工作将通过两种机器人协作完成：一种是固定式机器人，适用于大量标准化焊接任务；另一种是协作焊接机器人，用于灵活性更高的复杂焊接工作。尽管机器人技术不断进步，但仍有部分焊接任务需依赖人类的特殊技能和经验完成。因此，未来焊接行业可能将形成人机合作的新模式，即一部分焊工与机器人协同工作，以达到更高效、更精准的焊接效果。
鸿路钢构与深圳之行机器人公司合作及未来规划讨论
鸿路钢构与深圳之行机器人公司在智能焊接行业有合作，鸿路提供焊接工艺指导和概念逻辑，而深圳之行负责代码编写和框架构建。鸿路钢构计划加大智能化改造，未来智能焊接场景中，协作机器人占比预计40%，工业机器人占60%，此外还有10%的人工指导。此外，鸿路钢构在钢结构行业有明显规模优势，通过智能化改造提升成本效益，并计划拓展海外市场。
问答回顾
Q：您能否介绍一下目前行业内焊接机器人的应用情况，特别是恒如钢构在这方面最新的布局和进展？
A：近两三年来，焊接机器人的应用呈现爆发性增长，尤其在之前主要围绕三星电子等标准件企业。但现在，“免试教”技术崭露头角，主要针对钢结构、桥梁、船舶等行业中的复杂构件进行自动化焊接，以提升生产效率和智能化水平。恒如钢构在这一领域进行了积极探索和布局。
Q：在推进智能制造的过程中，是否遇到了一些挑战或不尽人意的地方？
A：是的，有两个主要原因制约了智能制造的发展。首先，大环境不好，影响了包括桥梁、船舶、钢建筑、钢结构等行业在内的生产任务，进而限制了智能生产的推进。其次，免试教功能目前主要由中国企业研发，国外知名品牌如ABB、库卡等并未对中国市场提供此类功能，且该技术需要高水平的研发和编程团队支持，导致技术普及和应用存在困难。
Q：研发团队对于是否继续投入研发免试教功能有何考量？
A：研发团队在考量是否跟进免试教功能的研发，因为他们需要评估投入的研发周期、资金投入与预期收益之间的关系。同时，市场对于好用与否的判断可能存在差异，好的产品可能因推广过程中的阻力（如企业内部管理决策、员工操作习惯等）而不被广泛接受。
Q：鸿路集团为何能在短时间内推广应用超过1500套智能焊接机器人，而其他钢结构公司没有跟进？
A：鸿路集团能够快速推广智能焊接机器人的原因在于其自身的管理体制和决策强度。当集团决定将智能化生产作为发展方向后，预计每条生产线将配备10至15套设备，需求量巨大。为了节约成本、控制售后维护，并确保智能化设备的稳定运行，鸿路集团选择自主集成研发，并计划在未来几年内投入约7500套自主集成的机器人。
Q：公司自主集成的机器人与之前外部采购的集成商产品相比，在质量和效率上有何区别？
A：公司自主集成的机器人在功能上有所提升，采用了近几年的免试教技术，具有更强大的功能覆盖面和易操作性。自主集成不仅降低了设备投资成本，还提高了设备的操作便捷性和适应性，即便是普通员工经过短期培训就能熟练掌握。
Q：鸿路的研发团队背景及未来是否会进一步扩张？
A：研发团队目前正致力于免试教技术的研发工作，其背景和后续人员扩张情况将在适当时候进行说明。
Q：鸿路钢构在智能焊接技术方面的起步和发展历程是怎样的？鸿路钢构在智能焊接领域当前具备哪些优势以及未来的发展计划？
A：鸿路钢构从2015年开始着手智能焊接技术的研发，到2017年已经完成了500套焊接机器人的采购，并组建了专门的智能焊接团队来解决零拖板牛腿小部件的焊接需求。从2018年至2020年，公司不断摸索和改进，通过激光下料提高零部件精度，利用视觉技术实现免试教时起始点的精确定位，最终实现了具有完整免睡觉功能的焊接系统，这一过程历经了近十年的经验积累和技术创新。鸿路钢构目前拥有一个稳定的研发团队，包括控制系统的算法研发团队和视觉软件开发团队，这支撑了公司整套存储产品的可持续发展方向。公司不会停止对现有技术的更新步伐，将持续迭代和扩展其智能焊接功能，以覆盖更广泛的焊接需求。未来的发展计划分为三个步骤，首先解决角焊缝和特定类型的坡口焊接，然后逐步过渡到解决后板焊接以及复杂姿态下的横焊缝和立焊缝焊接，目标是实现85%左右的钢结构焊接工作量的替代。
Q：好的设备和产品如何与实际应用场景相结合，并实现算法的有效应用？
A：好的设备和产品需要有一个良好的平台以支持算法的实际应用。实验室中的算法迭代升级需要反馈到实际应用场景中去了解拼装误差、下料误差、切割误差等，并通过这样的实践来优化和升级算法。鸿路钢构不仅拥有研发团队，还建立了这样一个集成软件平台，使得算法能够更好地适应和应用于钢结构制造的实际场景中。
Q：在智能焊接技术的三个阶段中，小焊缝类和后板焊接类分别占据多大比例以及技术替代效果如何？
A：小焊缝类的占比在前些年较多，但现在房地产经济不景气的影响下，薄板焊接中的角焊缝占比已降至15%至20%左右。对于后板焊接，随着行业标准提高，板材厚度超过16mm就需要进行后板焊接，这部分占比预计在30%左右。解决后板焊接问题将满足大部分中高级别的免治疗需求。接下来，公司将攻克更复杂姿态下的横焊缝焊接技术，以进一步提升焊接效率和质量。
Q：焊接机器人在经济性方面，整个回投资回收期大概是多久？能否从造价、折旧、电费、保养费用以及操作人员配备等方面进行详细拆解？
A：对于焊接机器人的经济性分析，我们首先评估投入产出比。以国产品牌机器人为例，目前市场售价大约在22万到25万之间，这受到企业采购数量的影响。例如，一次性采购十套和一次性采购五套的成本结构会有所不同。在使用过程中，需要考虑集中化生产或单条生产线配备，并结合人工替代情况来计算成本回收周期。
Q：投资后多久能收回成本呢？
A：收回成本的时间取决于企业如何使用这些设备。如果集中化生产，一套设备可由两名操作员控制五套机器人，大大减少了人力成本。以10套焊接机器人为例，每年可节省约12万至15万的人工成本，按照此计算，通过节省的人工成本来摊销设备投资。
Q：设备折旧是如何计算的？
A：假设每月节省12万，一年节省150万，按照食材投入成本（即设备成本）计算，如果以8小时工作制计算，三年即可回收设备投资。同时，智能化焊接设备可以实现24小时连续工作，进一步提高生产效率和质量可控性，减少耗材损耗。
Q：智能化焊接相比人工焊接的优势体现在哪些方面？
A：智能化焊接不仅提升了生产效率，更重要的是保证了统一的生产标准和质量稳定性，这是人工焊接难以比拟的。此外，智能化焊接还能减少至少10%到20%的耗材损耗率。
Q：在机器人焊接中，耗材利用率能提升多少，以及在企业管理良好的情况下，投资回报周期是多久？
A：如果企业管理有序，采用智能焊接技术，耗材利用率可提升10%左右。而投资回报周期方面，以焊接机器人为例，在有效使用期内，七八个月就能收回成本，并且还能为企业带来更多的利益。
Q：对于焊接机器人的折旧率和使用年限是如何计算的？
A：国外四大家族如库卡、ABB等承诺其焊接机器人的使用率可达十年无故障，仅需一两年保养。国产机器人品牌也有类似保证。以25万投入为例，国产焊接设备的有效使用年限也得到保证，计算年折旧率时，可以根据具体品牌和型号进行详细计算。
Q：针对7000台焊接机器人的规划是否现实，以及技术发展可能遇到的工具难度问题？
A：目前中国老龄化趋势明显，焊工就业率和失业率逐年下降，年轻一代更倾向于选择非焊工职业。因此，对于企业来说，需要紧跟技术发展步伐，用先进的设备和工艺取代传统人力。虽然明年规划上7000台看似大胆，但这是基于市场需求和企业转型的必然趋势。目前技术瓶颈已基本明确，预计在未来半年左右有望取得重大突破，实现大面积应用。
Q：为什么认为明年就能达到7000台的生产规模，而不是几年后？
A：尽管目前技术尚未完全成熟，但国内外研究团队都在积极投入研发，且国家层面也给予了高度关注和支持。在多方力量的共同努力下，技术突破是可预期的，预计半年左右能实现7000台左右的生产能力。
Q：在智能制造环境下，何时可以减少甚至辞退焊工？
A：实际上，在推进智能制造的过程中，并非简单地减少人工，而是通过智能化技术提高生产效率和质量。例如，尽管目前7000台焊接机器人的需求量看似庞大，但实际上远低于未来市场潜力，这意味着即使在智能制造提升下，焊工岗位的需求依然存在，并可能通过技术进步和生产效率的提升来优化资源配置。
Q：在智能焊接技术的应用下，焊工的角色是否会减少，并且在未来的稳定形态下，机器人能否完全取代焊工？
A：智能焊接技术不是减少人工的目的，而是弥补焊工流失率和改变工作形式。即使在高度发达的智能焊接条件下，仍需要保留一定比例的焊工（约40%），他们主要作为焊接技术人员或在机器人难以作业的特殊姿态焊接中发挥作用。同时，焊工也会转变为技能人才，指导机器人进行焊接作业。
Q：未来焊接现场中，机器人和焊工的比例大概是怎样的？协作焊接机器人具体是如何运作的？
A：最终稳定形态下，预计机器人将承担大约85%至90%的焊接量，焊工则占据剩余的10%左右。其中，焊工中大部分仍从事技术指导和无法由机器人完成的特殊焊接工作，而机器人分为固定式机器人工作站和协作焊接机器人两种类型。协作焊接机器人可通过磁铁吸附在工件上，由人工编程后进行焊接。一个焊工可以操控多台机器人，只需设定起点和终点，机器人就能自动完成焊接任务，实现构件不动，机器人灵活移动的工作模式。
Q：在取代现有焊工的工作量方面，机器人和焊工的比例是如何计算的？
A：举例来说，原本十个焊工的工作量可能只需要八台机器人加上两到四个焊工就能完成，即通过优化组合，部分机器人取代部分焊工，同时保留一部分焊工处理机器人无法胜任的复杂焊接工艺。
Q：鸿路钢构是否与深圳之流行机器人公司有合作？具体是如何合作的？
A：双方存在技术交流与合作，鸿路钢构提供智能焊接的概念、工艺指导以及逻辑框架，而深圳之流行机器人公司在编程、代码编写等方面进行技术支持，共同推动智能焊接行业的发展。
Q：鸿路钢构对于协作机器人有何规划？目前的状态如何？
A：协作机器人目前在钢结构行业中的应用逐渐增多，特别是在小批量、多品种、复杂构件焊接生产中，协作机器人占比有望达到40%左右。相较于传统的工业焊接机器人，协作机器人具有灵巧便携、适应性强的特点，尤其适合桥梁、船舶等复杂结构的焊接需求。未来，协作机器人和工业机器人将根据应用场景的不同，分别占据约60%和40%的市场份额，同时会有约10%的焊工担任技术指导和领班角色。
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