随着我国工业生产对焊接自动化认知度及接受程度的逐步提高,焊接自动化装备市场有望保持快速增长。
一、焊接自动化产业升级的迫切需求带来市场容量的快速扩大
按照实施工艺,焊接可分为手工焊接和自动化焊接,根据资料调查,目前,我国焊接自动化率仅为 20%-30%,远低于国外发达工业国家的80%,未来存在较大提升空间。而伴随我国焊接自动化产业升级的深入开展,手工焊接设备逐步被焊接自动化装备所替代将成为发展的必然,因此,我国焊接自动化的市场容量也将不断扩大。
1、 焊接设备市场容量
我国基础建设投资规模和经济总量的快速增长,给焊接设备制造行业带来了巨大的发展机遇。数据研究统计,目前,我国已成为焊接设备大国,焊割设备市场需求由 2004年的 48.48 亿元增至 2011 年的 307.47 亿元,年均复合增长率达 30.20%。
由于自动化焊接与手工焊接之间的替代关系,我国焊接设备市场容量的不断增长以及自动化率的不断提高,意味着焊接自动化市场容量的持续扩大。
2、 焊接自动化产业升级的迫切需求将加速手工焊接向自动化焊接的转换
改革开放以来,我国依靠“人口红利”带来的劳动力成本优势,在全球产业链分工体系中成为世界工厂,取得了经济建设的巨大成就,但这种粗放式经济增长并不具有可持续性,因而实现我国经济增长方式由粗放型向集约型的转变刻不容缓。
同时,随着“人口红利”的逐渐衰竭,我国劳动力资源面临紧缺风险,近年来“民工荒”现象时有发生,推动着劳动力成本的不断提高,考虑到焊接自动化所具有的焊接效率、质量、成本和环境优势,我国企业具有焊接自动化产业升级的迫切需求,进而将加速我国手工焊接向自动化焊接的转换,焊接自动化市场容量将迅速扩大。
3、 焊接自动化产业升级是科技发展和提高市场竞争力的需要
随着机器人、数控机床、加工中心、自动化流水线等设备在现代制造业中的大力普及,制造企业对人力的依赖程度逐渐降低。研究显示,大规模使用自动化生产,虽然先期投入资金很大,但长期效益比手工焊接具有优势,而且可减少人为质量问题,提高产品质量。同时,大规模采用自动化生产,并非简单解决人力成本快速上涨的问题,更多是科技化发展的需要。
焊接自动化装备不但有望大幅降低人力成本,率先大规模应用自动化还可能产生行业溢出效应,给竞争对手造成更大压力。制造业“自动化”时代的到来,是比 OEM(代工生产)到 ODM(原始设计制造)更需认真重视的转型节点。
二、焊接自动化装备行业应用前景广阔
作为需求导向型行业,焊接自动化装备行业的市场容量与下游行业发展状况具有高度的正向相关趋势。大部分企业生产的焊接自动化装备主要用于结构件、管件和容器类产品的弧焊工艺,因而在工程机械和石油化工等行业中得到广泛应用。
1、 工程机械行业
工程机械指用于工程建设的施工机械,包括挖掘机械、铲土运输机械、起重机械、压实机械、桩工机械、钢筋混凝土机械和路面机械等,是我国制造业重要组成部分之一。对于工程机械生产企业而言,自动加工生产线的一体化优势与品质优势在其产品竞争中显得愈发重要。随着行业的不断成熟,具有自动控制一体化优势的企业可以获得生产成本优势,从而在竞争中获胜。
由于工程机械产品对焊接工人技术要求越来越高,焊接工作环境恶劣、年轻劳动力短缺,熟练焊接工人已成为稀缺资源,焊接自动化技术的应用已经成为工程机械产业升级的必由之路。而工程机械行业的整体发展将带动焊接自动化行业的持续快速发展。
(1)、工程机械行业持续高速增长
虽然我国工程机械行业起步较晚,但经过多年的发展,已经取得了巨大的发展成果,行业销售收入由 2000 年的 480 亿元增至 2010 年的 4,367 亿元,年均复合增长率达 24.71%,工程机械行业各类产品继续保持高速增长运行,目前我国已经成为世界工程机械第一产销大国。
(2)、工程机械行业增长可期,未来市场空间巨大
中长期来看, “十二五”期间随着全社会固定资产投资持续增长,加上战略性新兴产业的快速发展和西部大开发、振兴东北、中部崛起和建设新疆等国家战略的进一步实施,以及国家对工程机械产业的大力扶持,研究机构预测,未来5年,我国工程机械行业仍将有巨大的增长空间,其中目前依赖进口的高端工程机械产品和国家重点发展的民用机械将成为增长最快的领域。
根据中国工程机械工业协会发布的《中国工程机械行业“十二五”规划》 ,到2015年我国工程机械的销售收入将达到 9,000 亿元水平,年均递增大约为 17%,其中行业出口额将达到260亿美元。工程机械销售额约占全社会固定资产投资额的 1.5%-2.5%,预计“十二五”期间全社会固定资产投资增长率在20%左右,这为工程机械行业继续稳固增长提供了有力保证。
(3)、工程机械行业内企业的技术改造和产能扩张
在我国工程机械内需、外需两旺,发展形势良好的情形下,国内主要工程机械企业纷纷进行扩产计划,如三一重工积极进行国际化发展战略,先后在印度、德国、美国和巴西等国家投资组建制造企业,并规划在海外建立 20 多个制造基地;徐工机械计划投入 20 亿进行大吨位全地面起重机及特种起重机产业化基地技改项目等。
工程机械行业良好的发展前景、固定投资的稳定增长以及工程机械企业产能扩张、生产线升级换代与技术改造等将为工程机械设备的焊接自动化生产系统提供广阔的市场空间。预计“十二五”期间,工程机械行业中焊接自动化的潜在市场需求将高达 270 亿元。
工程机械行业的不断发展,带来行业内企业产能的持续扩张,也将为焊接自动化装备带来巨大的市场需求。
2、 石油化工行业
石油化工行业生产、运输和存储需要大量的压力容器、换热器和各种等级、大小的管道和阀门等零件,上述设备的制造是焊接自动化系统在石油化工行业的作为焊接自动化系统的重要应用领域之一,石油化工行业的发展也将为焊接自动化行业提供广阔的需求空间。
(1)、石油化工行业总体发展情况
近年来国民经济的高速发展增加了对石油化工产品的需求,推动了石油化工行业的高速发展,行业总产值由 2000 年的 1.3 万亿增至 2010 年的 8.88 万亿;同时,石油和化工行业固定资产投资平均年增长率为 30%以上,一直保持高比例增长态势。
(2)、石油石化设备与压力容器产值
随着石油石化行业的高速发展,近年来我国石油石化设备行业增长迅速,全行业产值2004-2010年复合增长37.64%, 其中压力容器产值由2004年的106.23亿元增至 2010年的 532.16 亿元,年均复合增长 30.82%。由此测算, “十二五”期间我国金属压力容器制造业对焊接自动化的年均潜在市场需求达 25 亿元左右。
(3)、换热器市场容量
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备,是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到流程规定的指标,以满足过程工艺条件的需要,同时也提高能源利用率的主要设备之一。
石油化工领域作为换热器产业最大的市场,2010 年其市场规模在 150 亿元左右,石油化工行业换热器市场规模 2013 年将达 222 亿元,据此测算,2011-2015 年石油化工换热器市场对焊接自动化装备的潜在总需求在 10亿元左右13。
3、 其他行业
除工程机械、石油化工行业外,焊接自动化装备还广泛应用于航空航天、军工、矿山机械、船舶制造、海洋工程和轨道交通等众多行业领域,成为推动焊接自动化程度提高的重要力量。焊接自动化装备的其他应用领域与市场前景情况如下:
(1)、航空航天及军工
航空航天及军工是体现一个国家科学技术水平和经济实力的重要产业,焊接是坦克装甲车等军工产品、航空航天器结构主体及其动力推进等关键结构件制造的主要工艺,以飞机制造为例,其生产过程采用了各种焊接技术,焊接结构件在喷气发动机零部件总数中所占比例已超过50%,焊接工作量已占发动机制造总工时的 10%左右。
目前,我国上述行业大多采用传统的手工焊接方式,生产效率低、焊接质量不稳定,焊接自动化升级改造已经成为上述产业发展的迫切需要,实现由传统装备向高端制造装备转型,提高中国国防工业国际竞争能力的必由之路。
“十二五”期间,国家航空设备、卫星及应用等列入重点发展领域,关乎国家安全的军工行业也将保持持续稳定增长。目前我国大型民用飞机研发投入在 400 亿元左右,大型支线飞机 ARJ-21-700 进入取证试飞阶段,大型干线飞机 C919处在研发阶段。未来 20 年大型客机需求量3,700 架左右,价值超过4,000 亿美元,各类通用飞机需求在 20,000 架左右,价值在1,000亿元;同时,在卫星及应用产业方面,我国北斗卫星导航系统2015年将形成价值 1,500亿到 2,000 亿元产业,2020年有望达到 4,000 亿元。
上述行业良好的发展前景使得其对焊接自动化装备的刚性需求也将持续增长。据测算, “十二五”期间我国航空航天领域对焊接自动化装备的年均潜在市场需求为 25亿元左右。同时,由于上述行业的特殊性,国外相关技术和设备一般处于封锁状态,因此,上述行业的焊接自动化升级改造一般依靠国内制造商。
(2)、煤炭机械
煤炭综合机械化开采装备主要包括采煤机、掘进机、刮板运输机和液压支架(简称“三机一架” ) ,上述设备的主体部件多是形状复杂的箱形焊接结构件,焊接结构件尺寸大、板材厚、焊接工艺复杂,焊接过程难度很大。由于综合开采和煤矿安全生产要求的不断提高,煤矿对高端液压支架等综合开采设备的质量要求随之提高。使用焊接自动化装备,特别是机器人焊接已经成为国内煤炭机械设备厂家必须完成的技术改造步骤。
煤炭需求增长带动了煤炭开采业的繁荣,我国煤机设备重型化、大功率和机电一体化发展趋势,给煤炭机械行业带来了前所未有的发展机遇。2011 年-2015 年,新增需求、更新改造需求和机械化率提升带动的煤机需求将分别高达 1,250 亿元、3,581 亿元和 318 亿元,总需求达 5,149 亿元,年均复合增长率 22%。由此测算, “十二五”期间我国煤炭机械行业对焊接自动化设备的年均潜在市场需求达 70亿元左右。
(3)、船舶制造及海洋工程
在船体建造中,焊接工时约占船体建造总工时的 40%,焊接成本约占船体建造总成本的30%-50%,船舶焊接质量是评价造船质量的重要指标,焊接生产效率是影响造船产量与生产成本的主要因素之一;海洋工程装备结构是一种大型、复杂、特殊的焊接结构,长期处于严酷环境。管道是海洋工最重要的输送通道,管道现场安装和预制工作量在海洋工程施工中占有较大的比例,海洋工程装备焊接自动化也有巨大的应用市场。
近年来造船业的景气增强了我国造船企业的资本实力,为缩短生产周期,提升产品国际竞争力,国内造船企业装备改造进入了快速发展期,机器人和专用装备焊接自动化市场容量面临着急速扩张的机遇。根据测算,未来两年我国船舶制造业对焊接自动化装备的潜在市场需求为 140亿元左右20。
海洋工程作为我国高端装备制造业发展的五大重点突破方向之一,在未来十年全球海工设备建造年均市场容量达500-600亿美元的发展背景下,我国海洋工程装备国内市场满足率将提升至 60%以上,国际市场份额将提高到 20%。海洋工程装备的长期成长趋势具有确定性。
(4)、轨道交通
机车重要承载焊接结构件包括构架梁、构架、侧梁、端梁、枕梁、转向架和牵引梁等,其焊接工作量很大,质量要求非常高。我国铁路高速动车组和城市轨道交通设备制造过程中多采用铝合金车体结构,目前高端机车普遍采用机器人焊接以减小焊缝热影响区,并实现自动化生产,提高焊缝质量和焊接效率。 轨道交通装备是国家十二五期间重点发展的新兴战略性产业。目前,我国铁路运营里程 9.1 万公里,其中高铁 8,358 公里,地铁运营里程 835 公里22,根据铁道部颁布的《中长期铁路网规划(2008 年调整) 》 ,2020 年我国铁路营业里程计划将达到12万公里以上;到 2020年,我国城市轨道交通累计营业里程将达到7,395 公里,以每公里 5亿元造价计算,未来 10年总投资约 3.3万亿,年均投入达 2,700 亿元。据此测算, “十二五”期间我国轨道交通对焊接自动化装备的年均潜在市场需求约为30亿元。
三、未来市场的拓展将进一步扩大行业市场需求
1、 现有设备的技术改造和升级需求
目前我国正在成为世界汽车、工程机械、石油化工、船舶、高铁、家电等制造与销售大国。在由制造大国向制造强国迈进的过程中,企业普遍面临着制造技术和设备的升级改造与换代,正处于由手工生产向自动化生产的转变阶段。在提高劳动生产率、提升产品质量和增强竞争力等方面,焊接自动化装备作为重要的基础装备之一,对我国未来先进制造技术的核心竞争力具有重要意义。 尽管国内企业近年来对焊接自动化装备投入较大,但是焊接自动化装备的使用比例仍较低,国内企业平均拥有焊接自动化装备(含焊接机器人)占总焊接设备的比例为 30%。而国外同行业先进企业焊接自动化装备占总焊接设备的比例为在 80%以上。因此,对现有产能进行技术改造升级而产生对焊接自动化装备的需求空间巨大。
面对国内外市场的激烈竞争、企业劳动力成本、环保要求的不断提高、焊接技术工人的短缺、产品焊接工艺技术质量、生产效率要求的不断提高,以焊接为主导工艺的中国企业已将焊接自动化列为企业今后五年技术改造的重点目标,即便不考虑新增产能的影响, 仅对中国企业现有产能的焊接设备进行技术改造升级,也将产生巨大的焊接自动化装备需求,中国焊接自动化装备市场已进入高速发展阶段。
2、 下游行业新增产能需求
近年来,随着我国经济的持续发展,中国工程机械、石油化工、航空航天及军工、船舶制造、轨道交通、矿山机械等行业,已进入世界同行业先进之列。受上述行业快速发展的牵引,国内焊接自动化装备行业进入了高速发展阶段。中国行业咨询网(www.china-consulting.cn)研究部预测,今后5年,由于上述行业产能的不断提升,对焊接自动化装备的需求将显著增加,自动化程度高、性能优良、可靠性好的各种焊接自动化装备,市场容量巨大,发展前景广阔。
3、 新工艺技术带来新的市场需求
目前,新工艺技术的创新带来了未来三个方向的拓展趋势:
(1)、为了提高焊接质量、效率和材料性能,采用新型焊接工艺技术,比如激光复合等高能束焊接、搅拌摩擦焊接等。
(2)、焊接工件自动化传输、抓举、搬运系统与焊接自动化加工系统融合,形成焊接自动化生产线。
(3)、将单纯焊接自动化加工向上下游加工领域拓展,形成下料、搬运、喷涂、抛磨、装配等自动化加工系统,配合自动化物流系统形成自动化加工车间(工厂)的整体解决方案。
上述方向的新技术延伸,将进一步扩大焊接自动化装备的市场容量。
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2015-0727 |