国信证券最新发布的智能焊接机器人行业专题报告指出，钢结构、船舶等非标焊接场景正迎来机器换人的历史性拐点。2022年全国钢结构加工量超1亿吨，焊工短缺持续加剧，焊工平均年薪已超18万元。智能焊接机器人成本约30万元/台，较人工焊接年省45万元，经济性拐点已至。预计未来5年钢结构行业智能焊接机器人累计市场规模达166亿元，远期有望近500亿元，行业放量在即。
焊接需求稳健增长，焊工短缺推动机器换人迫切性上升
钢结构行业焊接需求持续增长。国信证券报告显示，2022年我国钢结构加工制造总产量达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1.4亿吨，到2035年达2亿吨，预计未来十年产量CAGR约5%，焊接需求增速与产量持平。焊接是钢结构制造中最重要的环节之一，约60%的钢结构件需要焊接加工。
焊工短缺问题日益突出。钢结构焊接生产环境较差、焊接经验要求高，老一代焊工逐渐退休，新一代年轻人从事焊接工作的意愿低。根据中国政府网数据，2022年第四季度焊工位列全国“最缺工”职业第12名。人社部、工信部、教育部联合发布的《制造业人才发展规划指南》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%。
焊工成本持续上升。目前焊工平均年薪已超过18万元/人，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，未来焊工平均薪资有逐渐上升趋势。与此同时，钢结构行业利润微薄——2023年龙头钢结构企业平均毛利率仅13.4%、平均净利率仅3.2%，企业有迫切的降本增效需求，机器换人成为必然选择。
智能焊接机器人经济性优势已确立，成本较人工年省45万
智能焊接机器人已具备经济可行性。国信证券报告对比了焊工与智能焊接机器人的成本：一条万吨钢结构生产线需25名焊工，以焊工年薪15万元计算，年人工焊接成本约375万元；一套智能焊接工作站总成本约28万元，每台机器人可替代2-3名焊工，10台机器人+3名操作工的年成本约330万元，较人工节省45万元。随着技术进步带来的成本下降、人工成本上升和机器人折旧，机器人的性价比将更加突出。
国信证券报告指出，智能焊接机器人的成本优势还在扩大。一方面，技术进步和规模效应推动机器人本体及部件成本持续下降；另一方面，焊工短缺加剧推动人工成本持续上升，两者差距将越拉越大。同时，智能焊接机器人可连续作业、焊接质量一致性高、材料利用率高，综合效益远超人工焊接。
传统焊接机器人无法满足钢结构等非标场景的需求。传统示教机器人需要人工编程示教，适用于标准工件、批量加工，操作复杂需专家编程。而钢结构焊接呈现“多品类、小批量、非标件”特点，传统焊接机器人无法通过大批量生产摊薄成本。智能焊接机器人免示教、离线编程，可自适应调整加工参数和路径，是解决非标焊接的唯一方案。
表1：焊工与智能焊接机器人成本对比| 项目 | 焊工 | 智能焊接机器人 |
|---|
| 一条万吨生产线配置 | 25名焊工 | 10台机器人+3名操作工 |
| 单位成本 | 15万元/人/年 | 机器人30万元/台，操作工10万元/人/年 |
| 总成本 | 375万元 | 330万元 |
| 成本趋势 | 上升 | 下降 |
鸿路钢构引领行业智能化，两次大规模招标验证技术成熟
钢结构龙头鸿路钢构是行业智能焊接的引领者。国信证券报告梳理了鸿路钢构的焊接智能化历程：2010年成立国内首家焊接研究所，2015年“机器人”首次出现在年报中，2017年提出焊接机器人达500台规模目标，2021年成立智能制造研发团队，积极推进智能化焊接、激光切割、喷涂油漆等应用。
2023年以来，鸿路钢构加速推进智能焊接机器人采购。2023年8月，公司招标1000台弧焊机器人、1000套机器人焊接电源、1000套机器人焊接视觉、1000套机器人地轨、500套角焊缝免示教机器人焊接工作站。2024年4月，公司再次招标2000套水冷焊枪、2000套清枪器、2000套地轨。两次大规模招标标志着智能焊接机器人技术已逐步成熟并具备商用条件。
为寻求智能焊接最优解，鸿路钢构与行业内大部分龙头企业进行了合作。国信证券报告显示，公司先后与德国库卡、瑞士ABB、华中数控、美国米勒、日本发那科、中集飞秒、柏楚电子、钱江机器人、麦格米特等企业签署合作协议。从最初与海外企业合作学习经验，到转向与国内优质企业合作并进行批量采购，鸿路钢构的智能化路径清晰可见。除鸿路钢构外，杭萧钢构、精工钢构、东南网架、富煌钢构等企业也在积极布局产线智能化。
