>> 財(cái)通證券-建筑裝飾行業(yè)投資策略周報(bào)：鋼結(jié)構(gòu)“智”造進(jìn)展如何-240101
| 上傳日期： |
2024/1/2 |
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pdf 共3頁(yè) |
來源： |
財(cái)通證券 |
| 評(píng)級(jí)： |
強(qiáng)于大市 |
作者： |
畢春暉 |
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此報(bào)告為加密報(bào)告 |
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鋼結(jié)構(gòu)制造轉(zhuǎn)型為大勢(shì)所趨，焊接機(jī)器人為當(dāng)前研發(fā)熱點(diǎn)。21世紀(jì)以來，我國(guó)人口老齡化程度日趨嚴(yán)重。第七次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)65歲及以上人口比重達(dá)13.50%，人口老齡化程度已高于世界平均水平（65歲及以上人口占比9.3%），因此從長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)角度來看，在此趨勢(shì)下勞動(dòng)人口老化推動(dòng)用工成本上升，制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)為大勢(shì)所趨。當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)各制造環(huán)節(jié)都在逐步采用智能生產(chǎn)設(shè)備，其中焊接環(huán)節(jié)為正在推進(jìn)機(jī)器替代人工的重要環(huán)節(jié)，目前機(jī)器人實(shí)現(xiàn)輕鋼類角焊縫焊接技術(shù)已基本成熟，業(yè)內(nèi)主要聚焦于研發(fā)解決重鋼中厚板焊接技術(shù)。中厚板焊接的焊接面積較大，無法一次性完成焊接，故一般多采用多層多道焊和多層單道焊。使用傳統(tǒng)焊接機(jī)器人多層多道焊和多層單道焊時(shí)主要存在的難題有：1）在前一道焊道焊接完成后再示教下一條焊道，這需要工人高強(qiáng)度的示教工作，反而降低焊接效率；2）采用多層焊接時(shí)會(huì)存在熱量積累，隨著焊接層數(shù)和道數(shù)的累加，由于焊縫坡口會(huì)產(chǎn)生未知的形變，采取預(yù)先規(guī)劃的路徑往往會(huì)偏離實(shí)際焊縫。
視覺傳感技術(shù)在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸廣泛，對(duì)中厚板焊接具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。焊接機(jī)器人傳統(tǒng)模式為在半自動(dòng)人工干預(yù)情況下，結(jié)合焊縫周圍的零件結(jié)構(gòu)形式，工人對(duì)焊接構(gòu)件每條焊縫的焊接工藝進(jìn)行設(shè)置，該模式下工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且不夠精確。當(dāng)前業(yè)內(nèi)持續(xù)推進(jìn)的則為基于激光視覺的免示教焊接機(jī)器人，即在離線編程環(huán)境下，設(shè)計(jì)算法對(duì)焊縫的關(guān)聯(lián)零件特征進(jìn)行識(shí)別，結(jié)合焊接工藝參數(shù)庫(kù)自動(dòng)生成焊縫的合理焊接工藝參數(shù)，提升機(jī)器人自動(dòng)化焊接的效率和焊接質(zhì)量。免示教機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件主要包括六軸機(jī)器人本體、電氣控制柜（包含運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器、工控機(jī)）、激光視覺系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)（包含數(shù)字焊機(jī)、送絲機(jī)、焊槍等），其中，激光視覺系統(tǒng)對(duì)焊接效果起到相對(duì)重要的作用，在系統(tǒng)搭建過程中反復(fù)應(yīng)用嘗試，使得機(jī)器人具備獲取不同焊縫的空間位置信息和路徑規(guī)劃的能力，從而能夠靈活地解決傳統(tǒng)機(jī)器人中厚板焊接遇到的難題。
機(jī)器人焊接提質(zhì)增效，未來規(guī)模應(yīng)用或有望推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)制造升級(jí)。根據(jù)郭小強(qiáng)、戴志彬2023年9月發(fā)表的《基于BIM和機(jī)器視覺的鋼結(jié)構(gòu)智能焊接機(jī)器人系統(tǒng)分析》，某制造產(chǎn)業(yè)園鋼結(jié)構(gòu)廠房項(xiàng)目中，將基于BIM和3D機(jī)器視覺的鋼結(jié)構(gòu)智能機(jī)器人焊接技術(shù)應(yīng)用于對(duì)鋼結(jié)構(gòu)二次焊接工序中鋼結(jié)構(gòu)梁柱端板、加勁板等小批量非標(biāo)連接件，相較傳統(tǒng)人工焊接，整個(gè)項(xiàng)目可降低50%以上人工成本、提升40%以上焊接效率，焊接質(zhì)量和工廠環(huán)境得到大幅改善和優(yōu)化。雖然當(dāng)前焊接機(jī)器人技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用仍有一定缺陷需要彌補(bǔ)，但在鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)與系統(tǒng)集成商的合作研發(fā)下，未來相關(guān)技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)突破，從而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)效能提升。
我們認(rèn)為具備以下特征的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)能夠率先受益于智能化改造：1）鋼結(jié)構(gòu)制造規(guī)模較大：機(jī)器替代人工最大的優(yōu)勢(shì)在于成本攤銷，而這需要生產(chǎn)企業(yè)首先具有一定的規(guī)模；2）生產(chǎn)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化程度相對(duì)較高：機(jī)器優(yōu)于人工操作的要點(diǎn)主要在于能夠長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度地完成重復(fù)機(jī)械工作，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身具有個(gè)性化定制的特點(diǎn)，比如工程類鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)往往根據(jù)單個(gè)訂單進(jìn)行設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-加工-組裝，標(biāo)準(zhǔn)化程度較低；而專注加工制造的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)則存在將同類型構(gòu)件合并生產(chǎn)的動(dòng)能，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化加工；3）愿意為技術(shù)迭代投入試用和研發(fā)：機(jī)器替代人工技術(shù)需要大量投入研發(fā)，例如視覺傳感系統(tǒng)需要配備機(jī)器人采用構(gòu)件進(jìn)行反復(fù)嘗試方能完善數(shù)據(jù)，因此愿意長(zhǎng)期投入的企業(yè)能更有效地突破智能化改造中的各種困難。
在人工成本日益上升的背景下，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)線各環(huán)節(jié)智能化改造進(jìn)程加快，率先開展相關(guān)研發(fā)和嘗試的企業(yè)有望脫穎而出。截至2023年6月30日，鴻路鋼構(gòu)產(chǎn)能500萬噸位列行業(yè)前列，在廣泛應(yīng)用激光切割機(jī)的基礎(chǔ)上，2023Q3開啟采購(gòu)弧焊機(jī)器人/焊接機(jī)器人視覺/機(jī)器人地軌/箱形柱智能生產(chǎn)線等方案設(shè)備;Q4與柏楚電子簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，在智能焊接機(jī)器人領(lǐng)域繼續(xù)推進(jìn)研發(fā)，為未來的降本增效打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，目前已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)研發(fā)和應(yīng)用焊接機(jī)器人額領(lǐng)先者之一，值得重點(diǎn)關(guān)注。
投資建議：基于行業(yè)發(fā)展?jié)摿Α⑵髽I(yè)市占率及核心競(jìng)爭(zhēng)力，建議關(guān)注鴻路鋼構(gòu)（002541.SZ）、大豐實(shí)業(yè)（603081.SH）、華鐵應(yīng)急（603300.SH）、瑞納智能（301129.SZ）、豪爾賽（002963.SZ）等上游供應(yīng)商?；诔侵写甯脑旒氨Ｕ戏空叱掷m(xù)推進(jìn)，建議關(guān)注有相關(guān)業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)的中國(guó)建筑（601668.SH）、隧道股份（600820.SH）、華陽(yáng)國(guó)際（002949.SZ）、亞廈股份（002375.SZ）、精工鋼構(gòu)（600496.SH）。得益于國(guó)企改革、穩(wěn)增長(zhǎng)等政策催化，建議關(guān)注中國(guó)中鐵（601390.SH）、中材國(guó)際（600970.SH）、中國(guó)鐵建（601186.SH）、中鋼國(guó)際（000928.SZ）、東湖高新（600133.SH）等。
風(fēng)險(xiǎn)提示：技術(shù)開發(fā)不及預(yù)期；行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)；宏觀經(jīng)濟(jì)下行風(fēng)險(xiǎn)
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