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1、 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。1 证券研究报告 科技科技/工业工业 智能焊接机器人在钢构业开启新纪元智能焊接机器人在钢构业开启新纪元 华泰研究华泰研究 计算机计算机 增持增持 (维持维持)通用机械通用机械 增持增持 (维持维持)研究员 谢春生谢春生 SAC No.S0570519080006 SFC No.BQZ938 +(86)21 2987 2036 研究员 方晏荷方晏荷 SAC No.S0570517080007 SFC No.BPW811 +(86)755 2266 0892 研究员 倪正洋倪正洋 SAC No.S0570522100004 SFC No
2、.BTM566 +(86)21 2897 2228 研究员 黄颖黄颖 SAC No.S0570522030002 SFC No.BSH293 +(86)21 2897 2228 研究员 杨任重杨任重 SAC No.S0570522110003 +(86)21 2897 2228 联系人 彭钢彭钢 SAC No.S0570121070173 +(86)21 2897 2228 行业行业走势图走势图 资料来源:Wind,华泰研究 重点推荐重点推荐 股票名称股票名称 股票代码股票代码 目标价目标价 (当地币种当地币种)投资评级投资评级 柏楚电子 688188 CH 277.29 买入 资料来源:华泰
3、研究预测 2023 年 8 月 18 日中国内地 专题研究专题研究 焊接机器人在钢构焊接机器人在钢构场景逐步推广,场景逐步推广,22 年潜在年潜在市场市场或或达到达到近近 200 亿级别亿级别 焊接作为钢体连接的重要手段在钢构行业中有广泛应用,智能焊接机器人在钢构场景中的应用逐步推广。从应用场景看,焊接机器人在建筑、钢铁、桥梁、电力、石油化工、汽车制造等行业均有所应用,目前头部钢构厂商正逐步推进焊接机器人的应用,提升生产效率。据目前的需求进行测算,中性假设下 22 年钢结构焊接机器人潜在市场或达到近 200 亿级别。我们认为百亿级别钢构智能焊接机器人市场空间正逐步打开,智能化方案有望进一步渗透
4、,建议关注在智能焊接机器人核心软硬件技术有积累,并且能率先落地实现场景迭代的厂商,建议关注柏楚电子,产业链相关公司还包括埃斯顿、埃夫特、中集集团等。智能化趋势演进,智能焊接机器人方案持续落地智能化趋势演进,智能焊接机器人方案持续落地 在钢构行业中焊接机器人智能化趋势持续演进。根据智能化程度从低到高,焊接机器人可分为示教再现型、离线编程型、自主编程型。其中示教再现型需要人类输入完成作业的各类运动、工序信息,并由机器人记忆重复再现,离线编程型通过传感器对机器人作业内容进行适当的反馈控制,自主编程型焊接机器人则在此基础上进一步加入了决策和规划能力,能够利用计算机处理传感结果并对焊接任务进行规划。我们
5、认为在多种焊接机器人类型中,智能化程度较高的焊接机器人有助于切实减少人力成本投入,是焊接机器人发展的重要方向。智能焊接机器人需要多种软硬件技术,核心技术积累重要性提升智能焊接机器人需要多种软硬件技术,核心技术积累重要性提升 智能焊接机器人关键技术相较于传统的焊接机器人,对智能化相关技术提出了更高的要求,主要包括离线编程、视觉定位、运动仿真、路径规划、运动控制、焊缝跟踪等。在现有的行业实践中,较为先进的智能焊接机器人通过视觉模块、编程软件,AI 技术实现简单示教和自动编程。传感器能够对周围环境进行感知,实现工件定位、焊缝跟踪等功能。焊接软件能够快速编程生成焊接路径,降低了示教的复杂性和使用门槛。
6、我们认为随着智能焊接机器人需求逐步释放,传感,规划,控制等核心软硬件技术重要性或进一步提升,具备相关技术积累的厂商有望率先打造出可落地的智能焊接机器人方案。关注全栈软硬件关注全栈软硬件技术积累及工业场景落地情况技术积累及工业场景落地情况 随着焊接机器人智能化趋势持续演进,我们认为具备核心能力的厂商有望充分受益于智能化发展趋势。核心能力具体包括:1)全域软件能力:传感/规划/控制算法开发能力;2)全栈软件能力:机器人算法/操作系统/中间件;3)软硬件集成能力:嵌入式软件/智能硬件开发能力;4)硬件生产能力。我们认为具备以上能力的厂商有望率先打造能够落地的智能焊接机器人方案,而能够率先落地智能焊接
7、机器人方案或在使用中持续加速迭代,产品力进一步提升,先发优势有望持续扩大。风险提示:宏观经济波动;技术落地不及预期。(22)(4)143149Aug-22Dec-22Apr-23Aug-23(%)计算机通用机械沪深300 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。2 科技科技/工业工业 正文目录正文目录 焊接机器人在钢构行业中具备广阔应用空间焊接机器人在钢构行业中具备广阔应用空间.3 建筑装配式大势所趋,钢结构渗透率有望加速提升.3 钢结构制造行业高度分散,龙头企业发展智能制造夯实成本优势.4 钢构行业与焊接机器人具备丰富的结合点.6 钢构焊接自动化难度高,焊接机器人市场潜力
8、大.7 智能化趋势持续演进,关注软件开发智能化趋势持续演进,关注软件开发+工艺迭代工艺迭代.10 智能化为焊接机器人重要发展趋势.10 关注全栈开发能力+工艺迭代.11 国内外相关产品梳理国内外相关产品梳理.13 科耐特.13 埃斯顿.13 安徽工布智造.14 埃夫特.15 ABB.16 FANUC.16 KUKA.17 YASKAWA.17 Path Robotics.18 Ominirobotic.19 大熊星座.19 中集飞秒.20 道尔芬智能.20 敏越科技.21 英莱科技.21 风险提示.21 AViZpVjXgVfWnPpNmPbRdNbRmOpPnPpMeRqQwOjMmOoP7
9、NmNqQMYsQoRwMpNrP 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。3 科技科技/工业工业 焊接机器人在钢构行业中具备广阔应用空间焊接机器人在钢构行业中具备广阔应用空间 建筑装配式大势所趋,钢结构渗透率有望加速提升建筑装配式大势所趋,钢结构渗透率有望加速提升 根据我国粗钢产量的情况,钢结构的发展历程经历了从“节约使用”到“大力推广使用”根据我国粗钢产量的情况,钢结构的发展历程经历了从“节约使用”到“大力推广使用”的演变历程的演变历程,但,但相较于发达国家相较于发达国家,我国钢结构渗透率仍有较大提升空间我国钢结构渗透率仍有较大提升空间。20 世纪 90 年代中后期,随
10、着我国钢材产量的快速增加,政策开始逐步推广使用钢结构,2008 年前后,在奥运会的推动下,“鸟巢”、“水立方”等代表性钢结构建筑走入大众视野,奥运会国家体育场等在设计、制造和安装等技术方面均达到了世界较高水平。钢结构建筑热潮带动钢结构需求显著增加,展厅、场馆、机场、车站和高层建筑等领域钢结构建筑不断涌现。2016 年供给侧改革之后,推动钢结构发展有望协助上游化解过剩产能,钢结构用钢量进一步提升。2018 年以来,在装配式大力推进下,钢结构产量继续保持较快增长。根据中国钢结构协会数据,2022 年钢结构产量为 10,445 万吨,占全国粗钢产量的比例为 10.31%,2021 年钢结构建筑占新建
11、建筑面积比例 7%,2022 年在建的钢结构建筑面积为 4.81 亿平方米,占当年在建建筑面积 3.07%,相比于发达国家仍有一定差距,据刘钊、王喆等 2020 年发表的 国外钢结构住宅发展历程及现状,美国 2020 年采用钢结构的住宅比例超过 40%。图表图表1:我国钢结构产量我国钢结构产量增速增速及其占比粗钢产量情况及其占比粗钢产量情况 图表图表2:2019-2021 年钢结构建筑占新建建筑面积比例年钢结构建筑占新建建筑面积比例 资料来源:中国钢结构协会,华泰研究 资料来源:住建部,华泰研究 我国建筑工业化起步较晚,目标及标准确定后迎来快速发展。我国建筑工业化起步较晚,目标及标准确定后迎来
12、快速发展。2017 年住建部出台“十三五”装配式建筑行动方案,方案规定:到 2020 年全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上,其中重点推进地区、积极推进地区和鼓励推进地区分别大于 20%、15%和 10%,到 2025 年装配式建筑在新建建筑中占比达 30%。同年 12 月发布 装配式建筑评价标准,我国装配式迎来快速发展。根据住建部,2018-2020 年全国新开工装配式建筑面积 CAGR达 57.9%,20 年占新建建筑面积的比例约为 20.5%,较 19 年提升 7.1pct,较大幅度超过了政策要求的 15%以上的目标。进入“十四五”装配式建筑占比继续稳步提升,2022 年全国新开
13、工装配式建筑面积达 8.1 亿平方米,同比增长 9.5%,占新建建筑面积的比例为 26.2%,较 2021 年继续提升 1.7pct,但仍与发达国家具有较大差距。装配式建筑有望助力钢结构渗透率提升。装配式建筑有望助力钢结构渗透率提升。根据结构体系划分,装配式建筑大致可分为预制混凝土结构(PC)、钢结构(PS)和木结构三大类,目前主流结构仍以 PC 为主,根据住建部,2019 年新开工的装配式建筑中,PC 结构占比 65%,钢结构占比 31%;2021 年 PC结构占比 66%,钢结构占比 28%,PC 由于其成本优势、住宅使用接受度较高等原因仍领先发展。但从工业化生产和碳排放等角度来看,钢结构
14、优于 PC 结构:1)钢结构作为正在兴起的装配式建筑,与预制混凝土结构区别在于其主要承重构件全部采用钢材制作,由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各部件之间通常在现场采用焊缝、螺栓或铆钉连接。目前钢结构建筑大多数部件均可在工厂加工,同时易拆除,部分产品和材料可循环利用,且可以覆盖绝大多数现场作业方式对应的下游,是绿色建筑的重要代表;0%2%4%6%8%10%12%0%5%10%15%20%25%2008200920000022钢结构产量增速钢结构占粗钢产量比例(右)4.2%6.2%7.0%0%
15、1%2%3%4%5%6%7%8%0.00.51.01.52.02.5201920202021(亿)钢结构建筑钢结构建筑占新建建筑面积比例(右)免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。4 科技科技/工业工业 2)根据钢结构模块化住宅全生命周期成本与效益分析(2020)等论文中的案例项目对比可见,装配式混凝土建筑可以较现浇建筑降低碳排放约 13%,钢结构装配式建筑可以较传统现浇建筑降低碳排放约 22%,此外钢结构材料相比 PC 具备较好的可回收性可实现间接节能降碳,基于此政策对于钢结构支持力度渐大。同时钢结构装配式建筑更适配光伏幕墙、光伏屋顶,具备在建筑运行阶段进一步降低排放的
16、潜力。图表图表3:2022 年新开工装配式建筑面积年新开工装配式建筑面积 8.1 亿亿,同比同比+9.5%图表图表4:2021 年新开工装配式建筑约年新开工装配式建筑约 28%采用采用钢结构钢结构 资料来源:住建部,华泰研究 资料来源:住建部,华泰研究 预计预计 2023-2025 年钢结构产量年钢结构产量 CAGR 超过超过 10%。根据 钢结构行业“十四五”规划及 2035年远景目标,提出钢结构行业“十四五”期间发展目标:“到 2025 年底,全国钢结构用量达到 1.4 亿吨左右,占全国粗钢产量比例 15%以上,钢结构建筑占新建建筑面积比例达到15%以上。到 2035 年,我国钢结构建筑应
17、用达到中等发达国家水平,钢结构用量达到每年2.0 亿吨以上,占粗钢产量 25%以上,钢结构建筑占新建建筑面积比例逐步达到 40%。”根据政策提出的 2025 年用量目标,我们预计 2023-2025 年钢结构产量 CAGR 超过 10%,将维持稳健发展。而根据 2025 年装配式建筑比例达到 30%、钢结构建筑占新建建筑面积比例达到 15%以上的目标估算,届时钢结构建筑占装配式建筑比例将达到 50%,较 21 年提高 22pct,渗透率有望加速提升。钢结构制造钢结构制造行业高度分散行业高度分散,龙头企业发展智能制造夯实成本优势龙头企业发展智能制造夯实成本优势 钢结构制造商位于产业链中游位置,制
18、造能力的差异使得企业之间出现分化,钢结构制造商位于产业链中游位置,制造能力的差异使得企业之间出现分化,而而核心竞争核心竞争力在于钢结构产品制作的成本优势力在于钢结构产品制作的成本优势。纯钢结构制造的业务利润率薄,通常制造订单的定价方式为售价=(钢价+加工费)*数量,由于制造产品大多类似,生产难度不高,因此定价越低的厂家越容易获得订单。对于钢结构制造商来说,成本的管控主要体现在三个方面:1)规模效应带来的采购和产能平滑优势,通过产能扩张形成规模优势之后,可降低采购成本,同时较大的产能和饱满订单可以降低单吨人力成本和固定成本摊销;2)通过精细化管理和拆单排产,提高产能利用率,同时降低钢结构的废品率
19、;3)生产线智能化改造,对冲人力成本上升、提高产品质量及生产效率。低端低端产能出清改善钢结构行业竞争格局,但产能出清改善钢结构行业竞争格局,但龙头市占率仍较低。龙头市占率仍较低。2013-2017 年期间,钢材价格大幅波动,对产品议价能力和风险抵御能力较弱的中小型钢结构企业被迫淘汰,同时随着行业供给侧改革进行,落后产能逐渐淘汰。根据2013 年度中国钢结构制造企业生产经营状况调查报告中数据,不完全统计下 2013 年共有钢结构企业 3,000 家左右,而根据中国钢结构协会的统计,截至 2018 年末国内钢结构企业约为 2,500 家左右,行业供给端的改革持续进行,但大部分企业规模仍较小,年产量
20、在 10 万吨以上的企业仅有 41 家,行业仍处于高度分散的格局。据中国建筑金属结构协会不完全统计,2021-2022 年行业重点企业全年完成生产产量在 5/10/30/50 万吨的企业数量呈逐年上升的势头,企业规模不断扩大,龙头企业带动了整体产量的逐年提高。2022 年,全行业钢结构产量为 1.04 亿吨,全国产量规模前五的上市公司合计产量为 664 万吨,CR5 仅为 6.4%。40.4%80.6%44.6%50.5%17.6%9.5%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%00022(亿)全国新开工装配式
21、建筑yoy0%10%20%30%40%50%60%70%80%混凝土结构钢结构其他201920202021 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。5 科技科技/工业工业 图表图表5:2020-2022 年钢结构行业规模企业数量年钢结构行业规模企业数量 规模分类规模分类 2020 年年 2021 年年 2022 年年 产量 100 万 t 以上 4 6 8 产量 50 万100 万 t 5 8 6 产量 30 万50 万 t(不含 50 万)6 9 7 产量 10 万30 万 t 37 38 36 产量 5 万10 万 t 24 23 26 产量 3 万5 万 t 24 1
22、6 17 资料来源:中国建筑金属结构协会,华泰研究 图表图表6:2015-2022 年五大钢结构上市公司产量年五大钢结构上市公司产量 图表图表7:2015-2022 年五大钢结构上市公司市占率年五大钢结构上市公司市占率 资料来源:住建部,华泰研究 资料来源:Wind,华泰研究 以鸿路钢构为代表的龙头企业不断夯实成本优势以鸿路钢构为代表的龙头企业不断夯实成本优势,已已凸显出较强护城河凸显出较强护城河,高度重视生产设高度重视生产设备智能化改造备智能化改造。公司从 2015 年开始加强对钢结构生产线部分设备智能化改造研发,于当年已完成样机的试制与调试,且具备了批量化改造的条件,2016 年开始进行批
23、量智能化技术改造,2018 年投入约 1.6 亿元对原有钢结构生产线进行了大规模的智能化改造,研发或引进了包括全自动钢板剪切配送生产线、数控下料、数控钻孔、全自动双弧双丝埋弧焊生产线、焊接及喷涂机器人等先进设备及生产工艺,可以较明显地降低生产成本、提高产品质量、降低劳动强度。2019-2021 年公司持续加大研发投入,引进焊接机器人、喷涂机器人、自动翻转机、全自动双弧双丝埋弧焊生产线、全自动剪切配送生产线、镀锌生产线等设备及相关工艺技术,加快了对钢结构生产线的智能化改造,并成功研发了国内领先的具有自主知识产权的全自动方管柱生产线、十字柱生产线等智能制造设备。2022 年公司开始加快激光智能切割
24、、小型连接件的专业化智能化生产、机器人自主寻位焊接、机器人喷涂等智能化改造,不断探索生产全流程成本优化路径。图表图表8:2015-2022 年鸿路钢构研发投入及增速年鸿路钢构研发投入及增速 资料来源:Wind,华泰研究 587095935005003003504002000212022鸿路钢构精工钢构杭萧钢构富煌钢构东南网架(万吨)3.0%3.5%4.0%4.5%5.0%5.5%6.0%6.5%7.0%2000212022钢结构五大上市公司市占率-50%0%50%
25、100%150%200%0200022(亿元)研发投入yoy 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。6 科技科技/工业工业 钢构行业与焊接机器人具备丰富的结合点钢构行业与焊接机器人具备丰富的结合点 从自动横焊设备到焊接机器人,钢构行业智能化持续推进从自动横焊设备到焊接机器人,钢构行业智能化持续推进。在中国钢结构建筑的建设历程中,智能焊接的应用不断演进。一方面,功能持续丰富,从基础的自动焊接,逐步进化到具有示教、数据记忆、非标件等智能功能,如 2005 年鸟巢项目中焊接机器人具备了焊缝轨迹示教、焊接参数储存记
26、忆、焊接电源联动控制等功能;另一方面,形态不断丰富,从早期的自动横焊设备,逐步演变为轨道移动式机器人等多种形态,1986 年京城大厦项目中运用的智能焊接产品为自动横焊设备,2016 年大兴国际机场项目中的焊接机器人形态则包括刚性直轨道移动式焊接机器人、管道焊接机器人、柔性轨道移动式焊接机器人形态。图表图表9:钢构行业焊接机器人应用历程钢构行业焊接机器人应用历程 资料来源:公司官网,华泰研究 钢构行业钢构行业拥有丰富的焊接使用场景拥有丰富的焊接使用场景及多样的工艺及多样的工艺。钢焊接是指通过电弧、气体、激光、等离子等方式将两个或更多的钢材连接起来的方法。从应用场景看,焊接作为钢构行业主要的连接方
27、法,广泛应用于建筑、钢铁、桥梁、电力、石油化工、天然气、机械制造、汽车制造、管道输送、航空航天、家电制造等行业。从焊接工艺看,焊接的主要方法包括电弧焊、气体保护电弧焊、药芯焊丝自保护焊、埋弧焊、电渣焊、电阻焊、气电立焊等。众多焊接方式均可与焊接机器人结合,达到降低人工成本、提高生产效率、提高焊接精度与质量的效果,焊接机器人在多种类型焊接中均可发挥广泛用途,使用场景广泛。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。7 科技科技/工业工业 图表图表10:常见钢结构焊接方法常见钢结构焊接方法 方法方法 特点特点 适用场景适用场景 手工电弧焊 设备简单,操作方便灵活,适用于任意空间、任
28、何位置的焊接。但生产效率不高,并且焊接的质量完全要看焊工的水平和状态,劳动强度较大。适用于较短位置焊接,例如钢铁、桥梁、石油化工、建筑等领域 电弧焊 一种电弧在焊剂层下燃烧的焊接方法,埋弧焊焊接热量集中,效率高,并且没有飞溅现象,焊缝成形均匀美观,可自动化操作 适用于焊接长度较长、板材较厚的直线状焊接,例如桥梁等焊接场景 气体保护电弧焊 利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的一种焊接方法,焊接速度很快,焊件熔深较大,塑性、抗腐蚀性较好,可自动化操作 适用于风较小的场景下的全位置焊接,通常应用于工程结构、船舶、天然气等领域。药芯焊丝自保护焊 焊接速度快、抗风能力强、焊缝合格率可达 90%以
29、上、焊缝成形美观、可用于较大焊接电流进行全位置焊接等;缺点:焊丝制造过程复杂、焊接时送丝较实芯焊丝困难、焊丝表面容易锈蚀、粉剂易吸潮等 适用于较小位置高精度焊接,管线建设、海洋工程 埋弧焊 在焊剂层下燃烧,焊缝的化学成分较稳定、焊接接头具有良好的综合利用性能、适用于厚度较大的构件的焊接、焊缝成型光洁美观、能减少电能和金属的消耗,可自动化操作 适用于压力容器、管道制造、箱型梁柱等重要钢结构 电渣焊 以电流通过液体熔渣,所产生的的电阻热作热源进行焊接 适用于大厚度、焊缝处于垂直位置的焊接,例如蒸气锅炉、水压机气缸和蓄油筒、化工及石油加工的反应筒 电阻焊 将工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接
30、头的接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态,优点:焊接成本低、操作简单、成产率高、无噪声及有害气体;缺点:目前缺乏可靠的无损检测方法 适用于汽车零部件、家电行业、电路板焊接 气电立焊 气电立焊是由普通熔化极气体保护焊和电渣焊发展而形成的一种熔化极气体保护电弧焊,生产率高,成本低 适用于车身制造等高强度钢材焊接 资料来源:张宏伟建筑钢结构2008,华泰研究 钢构焊接自动化难度高,焊接机器人市场潜力大钢构焊接自动化难度高,焊接机器人市场潜力大 2022 年年钢结构焊接机器人钢结构焊接机器人潜在潜在市场市场或达近或达近 200 亿级别。亿级别。据共研网 2022 年我国钢结构产量1
31、.04 亿吨,我们以此为中性假设对我国钢构市场的焊接需求进行测算。由于年产能超过 600吨/年已属于标兵级别,我们假设一般成年焊工钢结构年产能在 400 吨左右,据此推算我国当前钢构行业的焊工总需求约 26 万人/年。焊接机器人相较于人类,在工作时长上具有一定优势,年产能在人类的 2-3 倍,中性假设下焊接机器人钢结构年产能约 1000 吨。由于部分焊接工艺具备较高的复杂性,我们进一步对焊接机器人可替代产能的比例进行假设,假设中性情况下 60%的钢结构产能能够被机器人替代,则中性情况下我国当前钢构产能对应焊接机器人需求约 6 万余台。从价格看,市面上焊接机器人的价格在数万到百万不等,中性假设下
32、,我们假设焊接机器人单价 30 万元/台,对应市场空间为 188 亿元。我们认为随着智能焊接机器人的能力逐步提升,百亿级别市场空间有望逐步打开。图表图表11:2022 年钢构焊接机器人市场空间测算年钢构焊接机器人市场空间测算 单位单位 指标指标 悲观悲观 中观中观 乐观乐观 万吨 中国钢结构产量 10445 10445 10445 吨 每名焊工年产能 450 400 350 万人 对应焊工需求 23 26 30 万元/年 焊工平均薪酬 15 20 25 亿元亿元 焊工薪酬规模焊工薪酬规模 348 522 746 吨 焊接机器人年产能 1350 1000 700 焊接机器人可替代产能比例 50%
33、60%70%万台 对应焊接机器人需求 3.9 6.3 10.4 万元/台 焊接机器人单价 20 30 40 亿元亿元 钢构焊接机器人市场空间钢构焊接机器人市场空间 77 188 418 资料来源:Wind、共研网、华泰研究预测 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。8 科技科技/工业工业 产品和劳动的非标化导致国内钢结构焊接具备较高的自动化难度。产品和劳动的非标化导致国内钢结构焊接具备较高的自动化难度。据张迪等中冶建筑研究总院于 2019 年发布的机器人焊接技术在钢结构行业的应用,国内焊接机器人处于发展早期阶段,行业发展面临以下几个痛点:1)结构件设计的非标化:)结构件设
34、计的非标化:国内钢结构结构件设计的标准化程度低,导致示教编程阶段耗费了更长时间;2)坡口的非标化)坡口的非标化:国内钢结构构件坡口加工以火焰切割为主,且主要为人工装配,坡口角度和间隙的偏差较大,相较而言日本焊接构件的坡口为机加工,坡口精度非常高,一定程度上降低了焊接难度;3)钢结构焊钢结构焊接对于接对于机器人智能化机器人智能化的要求更高的要求更高:钢结构构件焊接多涉及多层多道焊,前道焊缝的成形质量及其带来的焊接变形会影响后续焊缝起始点定位的精度和路径规划的准确性,需要关键焊接参数根据反馈实时变化,这也是目前全球焊接机器人行业面临的难题。图表图表12:国内钢结构焊接机器人面临的痛点解析国内钢结构
35、焊接机器人面临的痛点解析 国内国内 日本日本 后果后果 钢结构构件设计的标准化程度低 主要采用标准化设计的“梁贯通”节点 导致国内焊接辅助时间长、焊接作业时间端,大量的操作时间消耗在示教编程阶段 坡口加工以火焰切割为主,且主要为人工装配,坡口角度和间隙的偏差较大 机器人焊接构件的坡口为机加工,坡口精度非常高 由于机器人的示教程序是基于标准的坡口间隙和装配精度,导致示教程序和实际构件不匹配,按照示教程序完成焊接过程后,焊缝易出现未焊满、漏焊或多焊的情况,不仅降低了焊缝质量,往往还需要人工二次修补或焊接过程中人工介入,焊接效率和质量提升不显著 机器人的智能化程度较低,欠缺对外部信息实时传感和反馈调
36、节的能力 不足以自动识别焊接过程的变化,也难以实时反馈并调整关键焊接参数,如焊丝伸出长度、焊枪角度等,缺乏主动预防焊接缺陷产生的手段,反而会导致构件焊接质量下降,甚至出现质量不合格的情况。资料来源:机器人焊接技术在钢结构行业的应用张迪等 2019 年,华泰研究 国内焊接机器人国内焊接机器人 22 年销售额年销售额在在 140 亿级别,过去亿级别,过去 5 年复合增速约年复合增速约 16%。焊接机器人可分为弧焊、电焊、激光焊等种类。高工机器人产业研究所(GGII)数据显示,2021 年中国市场弧焊机器人销量 4.16 万台,同比增长 30%,其预计 2022 年整体焊接机器人销量为 7 万台,过
37、去 5 年复合增速约为 16%,其预计到 2025 年,中国市场焊接机器人整体销量或将接近 10 万台。价格端不同焊接机器人厂商差异较大,其中国内企业如卡诺普、钱江在 34万级别,凯尔达 10 万20 万,克鲁斯 1040 万,海外品牌典型如福尼斯,仅焊机(不含本体)价格就在 40 万以上。假设焊接机器人平均售价在 20 万元/台,则 22 年国内焊接机器人市场规模在 140 亿级别。突破了技术难度相对较高的钢结构焊接后,焊接机器人远期具备较大发展空间。突破了技术难度相对较高的钢结构焊接后,焊接机器人远期具备较大发展空间。据国家统计局,2022 年我国表观钢材消费量达到 10.9 亿吨。据中冶
38、建筑设计总院李午申 2007 年发布的我国钢材、焊接性与焊接材料发展及需要关注的问题,我国焊接用钢占到钢材总消费量的 50%以上。据此推算我国焊接用钢总量在 5.5 亿吨以上,是钢结构量的产量的 5 倍以上,如果钢结构焊接机器人的市场空间在近 200 亿量级,则从钢铁消费量的角度匡算,钢材焊接机器人市场空间有望接近 1000 亿量级。而从用工人数的角度看,我们将全国焊接工人总数按 2000/2500/3000 万人,可替代人工比例 30%/40%/50%/60%/70%做敏感性分析,机器人效率按人的 2.5 倍计算,可知 2022 年国内潜在焊接机器人需求量在 240840万台,即便考虑未来价
39、格降至 10 万元/台,则焊接机器人的潜在市场空间也在 2400 亿以上,具备较大的成长潜力。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。9 科技科技/工业工业 图表图表13:焊接机器人潜在需求量(万台)的敏感性分析焊接机器人潜在需求量(万台)的敏感性分析 焊接工人数量(万人)焊接工人数量(万人)2000 2500 3000 可替代比例(万人)可替代比例(万人)30%240 300 360 40%320 400 480 50%400 500 600 60%480 600 720 70%560 700 840 资料来源:华泰研究预测 图表图表14:中国表观钢材消费量中国表观钢材消
40、费量 图表图表15:我国焊接机器人销售总量及同比变化我国焊接机器人销售总量及同比变化(万台万台)资料来源:Wind,华泰研究 资料来源:高工机器人,华泰研究 020,00040,00060,00080,000100,000120,00020072008200920000022(万吨)免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。10 科技科技/工业工业 智能化趋势持续演进,关注软件开发智能化趋势持续演进,关注软件开发+工艺迭代工艺迭代 智能化为焊接机器人重要发展趋势智能化为焊接机器人重要发展趋
41、势 焊接机器人是工艺与软硬件技术的结合,智能化为重要趋势焊接机器人是工艺与软硬件技术的结合,智能化为重要趋势。从工艺角度看,焊接机器人可分为点焊机器人、弧焊机器人等类型。在不同场景中需要不同类型的焊接工艺,如点焊机器人广泛应用于薄板材料的焊接等。从智能化程度看,焊接机器人根据智能化程度从低到高可分为示教再现型、离线编程型、自主编程型。示教再现型机器人由操作者将运动轨迹、运动速度、触发条件、作业顺序等信息进行示教,机器人进行复现。离线编程型焊接机器人通过传感器对环境进行一定程度的感知,并根据感知到的信息对机器人作业内容进行适当的反馈控制。自主编程型焊接机器人则进一步加入了决策和规划能力,能够利用
42、计算机处理传感结果并对焊接任务进行规划。我们认为焊接机器人智能化程度的提升有助于减少人力成本投入,智能化是焊接机器人发展的重要方向。图表图表16:智能焊接发展趋势智能焊接发展趋势 资料来源:华泰研究 图表图表17:焊接机器人分类焊接机器人分类 资料来源:华泰研究 智能智能焊接机器人焊接机器人在钢构行业逐步落地在钢构行业逐步落地。钢构行业的智能焊接机器人正逐步投入应用。据公司官网,2021 年精工钢构参与研发的坡口自动识别焊接机器人与悬臂式全方位焊接机器人投入产线。2022 年 11 月宏宇重工与科耐特机器人就智能焊接项目达成合作,宏宇重工未来两年内将采购约 200 台智能焊接设备陆续投入生产使
43、用,设备搭载柏楚电子 CYPWELD智能焊接控制系统以及与其配套的视觉引导系统,将智能焊接机器人应用于钢架焊接。2022年 12 月中建钢构参与研发的免示教智能焊接机器人引入钢梁制造车间,单台设备效率相比普通示教焊接机器人提升一倍多。2023 年鸿路钢构将智能焊接机器人引入低碳装配式住宅钢筋桁架楼承板生产线,大大减小人力成本,提高了生产效率与准确率。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。11 科技科技/工业工业 图表图表18:智能焊接机器人在钢构行业应用智能焊接机器人在钢构行业应用 资料来源:公司官网,华泰研究 关注全栈开发能力关注全栈开发能力+工艺迭代工艺迭代 全栈软硬
44、件开发能力全栈软硬件开发能力+工艺迭代有助于提升产品力工艺迭代有助于提升产品力。从 IT 视角看,我们认为具备全栈软硬件开发、集成能力是打造智能焊接机器人产品力的关键。从工艺视角看,在现实工业场景中的工艺迭代则是提升焊接效果的重要手段。自适应焊接机器人系统是智能化焊接机器人的代表,能够扫描、自行识别应该焊接的内容、确定如何焊接,然后执行焊接过程。自适应焊接的实现,需要从焊接工艺的需求出发设计系统,建立各类工件的识别模型和各类材料的工艺数据库,实现焊接过程动态参数化控制。同时,还需要多传感器融合方案,以实现在恶劣工作条件下对工件、熔池等实现数字化感知建模。在全过程中,决策、规划、感知、执行均涉及
45、软件与硬件的配合,需要对关键 IT 技术的掌握,从工艺出发的设计则需要不断根据现实工业场景进行优化迭代。图表图表19:智能焊接机器人关键能力:智能焊接机器人关键能力:IT 视角视角 资料来源:华泰研究 关注核心技术积累情况关注核心技术积累情况。影响焊接机器人焊接效果的关键技术主要包括离线编程、视觉定位、运动仿真、路径规划、运动控制、焊缝跟踪等。软件系统覆盖整个焊接流程,首先通过编程向机器人下达指令,通过视觉定位实时提取焊接点的位置信息,通过路径规划技术选择最优焊接路径,然后进行运动控制,保证焊接质量,焊缝跟踪技术支持机器人自适应校正。我们认为在竞争中,具备核心技术积累的厂商有望依托技术的先发优
46、势率先取得落地,并且在应用中有望持续加速产品迭代,进一步巩固产品力优势。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。12 科技科技/工业工业 图表图表20:智能焊接机器人技术智能焊接机器人技术 技术技术 描述描述 焊接电源 是焊接机器人的重要部件,电源功率须满足机器人自动化焊接所要求的高输出,高稳点性,焊接电源的负载持续率是衡量其功率输出的重要参数,分为晶闸管式、逆变式、波形控制式、脉冲或非脉冲式 感知硬件 包括摄像头及激光传感器等,采集焊接机器人工作场景中的视觉信息 离线编程 由机器人工程师通过专用三维软件对构件上每道焊缝,对机器人运动姿态以及焊接工艺进行描述,生成机器人可执
47、行的焊接指令 视觉定位 通过视觉传感,在工作空间内实时拍摄焊缝的图像,提取出焊缝的中心点与焊枪 TCP 点的距离 运动仿真 通过计算机软件对焊接机器人进行虚拟模拟和测试,通过虚拟样机建立三维数据,进行精确计算,实现对机械系统的不断优化与完善 路径规划 对焊接机器人在工作障碍环境下进行最优的无碰撞路线规划,以实现焊接任务,主要分为焊接参数规划、焊道截面积规划、焊接顺序规划和焊枪姿态规划四部分 运动控制 通过分析焊接机器人的运动特性,制定出相应的运动策略和计算方法,根据不同的实际需要,精确计算出机器人运动的轨迹和速度等参数,从而保证焊接质量和效率。常见的运动控制算法包括 PID 控制,模糊控制和神
48、经网络控制等 焊缝跟踪 在焊接位置前方安装光学传感器进行数据采集,或者通过电源的焊接参数采集,然后传输到焊接机器人,进行自适应的各种模糊控制算法校正焊接机器人或专机的轨迹,实现自适应控制,达到实时的焊缝跟踪 焊接数据库 将处理的数据按照一定的方式储存在一起,根据不同的焊接工艺适配参数和焊工经验建立焊接工艺知识模型,形成机器人智能焊接数据库和工艺包,以指导操作人员根据工艺需求选择合适的工艺参数,根据采集的焊缝信息使指令库中的相应指令,自动生成完整的机器人运动控制指令和作业执行指令,实现机器人快速路径规划、示教和作业执行 资料来源:CSDN、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请
49、务必一起阅读。13 科技科技/工业工业 国内外相关产品梳理国内外相关产品梳理 科耐特科耐特 江苏科耐特智能机器人有限公司(科耐特机器人)是一家从事智能焊接机器人成套设备开发,生产,销售和服务的高科技公司,旗下产品包括智能单机焊接工作站 KSBW0210-01、智能地轨单机焊接工作站 KSDG0012-01、智能地轨悬臂焊接工作站 KDDG0012-01、智能龙门式双机焊接工作站 KDLM8020-01。2022 年科耐特机器人与江苏宏宇重工科技有限公司(宏宇重工)就智能焊接项目达成合作,宏宇重工科技有限公司未来两年内将会向科耐特陆续采购约 200 台智能焊接设备陆续投入生产使用,该批设备搭载了
50、柏楚电子研发的 CYPWELD 智能焊接控制系统以及与其配套的视觉引导系统。柏楚电子支持自动化焊接解决方案。柏楚电子支持自动化焊接解决方案。智能焊接分为三大步骤。第一步是工件初定位。在机器人焊接数字系统内生成导入焊接工件三维模型并编辑设置焊缝。支持 3D 相机初定位、靠栅初定位和手动三点初定位,可根据场景灵活选择。3D 相机初定位中,工件可以在视野范围内随意摆放,全自动标定;靠栅初定位成本更低,操作简单。第二步是免示教生成加工路径。智能焊接离线编程软件会根据工件和焊缝位置生成焊接路径,并仿真模拟焊接过程,验证焊接路径的合法性。最后是实际焊接。焊接前,寻缝器自动扫描焊接起点位置,保证起点精度在
51、1mm 以内。焊接中,机器人通过电弧跟踪自动进行纠偏,确保不焊偏。图表图表21:柏楚电子柏楚电子智能焊接解决方案工作流程智能焊接解决方案工作流程 资料来源:公司公告、华泰研究 埃斯顿埃斯顿 埃斯顿埃斯顿弧焊解决方案弧焊解决方案。埃斯顿弧焊解决方案应用于汽车零部件和电池托盘等,只需输入所需的焊接电流,协同特性曲线便可自动对应设置所有其他焊接参数,丰富的附加功能可以满足用户更高的焊接要求。埃斯顿的弧焊应用具极高精度、极速性能、极强振动抑制能力,使用三维激光识别焊缝间隙匹配焊接参数,解决间隙不一致的问题。此外,埃斯顿打造一站式数字化焊接解决方案。E-Gate 数字化焊接系统实时采集机器人、焊接电源及
52、其他相关设备运行数据。基于 E-Noesis 云平台丰富的数据库、工艺资料库,对数据进行储存、分析,为企业管理者提供生产线数字化全景监控、焊接质量实时检测、故障预测和远程运维等各项能力,提高焊接数字化生产线的生产效率和经济效益。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。14 科技科技/工业工业 通过对通过对 Cloos 的收购,埃斯顿成为国内焊接机器人的领军企业。的收购,埃斯顿成为国内焊接机器人的领军企业。2019 年 9 月埃斯顿公告重大资产收购方案,以 1.96 亿欧元的对价收购了全球焊接机器人翘楚 Cloos。Cloos 在 2018年财年(2017.112018.10
53、)实现收入 1.44 亿欧元,净利润 1244 万欧元。Cloos 前身由工程师卡尔克鲁斯于 1919 在德国锡根市创立,拥有百年企业积淀。Cloos 于 1958 年成功将焊接电源应用于机器人工作站,1978 年进军焊接机器人领域,1986 年自主研发出机器人控制系统,2010 年推出名为 QIROX 的自动化焊接和切割系统,其中不仅包括机器人技术、软件、传感系统、安全系统和变位机,还囊括了各种焊接工艺。21 年 6 月埃斯顿公告与河南骏通车辆有限公司签署了 9140 万元的销售合同,该项目将被打造成为世界领先的全自动化生产专用车行业的标杆,将 Cloos 全系列智能机器人产品以及前沿技术,
54、如 3D 打印、激光复合、云控制、云监测、云编程全部应用于该次生产线建设,也标志着公司成为少数能够在专用车辆整车制造的领域获得规模性订单的领军企业。图表图表22:埃斯顿埃斯顿焊接机器人焊接机器人 资料来源:埃斯顿官网、华泰研究 安徽工布智造安徽工布智造 安徽工布智造工业科技有限公司成立于 2017 年 7 月,是一家位于安徽巢湖居巢经济开发区的国家级高新技术企业,主要提供金属结构制造行业非标结构件全过程数字化生产解决方案及智能工作站。公司主要创始团队来自安徽鸿路钢结构集团,公司主要创始团队来自安徽鸿路钢结构集团,有 20 多年钢结构行业生产、管理、软件研发经验。公司核心技术是自主研发的工业机器
55、人智能操作系统,利用工业设计软件和视觉传感获取金属结构件的三维数字模型,通过数字孪生和人工智能技术生成操作指令,驱动机器人本体、外部轴以及生产设备联动,实现对金属结构切割、装配、焊接、喷涂等智能生产,技术水平处于国际领先地位。公司自主研发的智能焊接机器人在技术应用方面:1)工布智能焊接系统直接从 Xsteel 等各类设计软件中提取钢结构产品的各项参数并生成焊缝轨迹;2)自动生成机器人运动轨迹和匹配焊接工艺参数,一键启动运行;3)使用相机识别和激光定位技术,解决钢结构在拼装过程中的偏差以及钢板不平整等问题,满足精准定位焊接的要求。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。15
56、科技科技/工业工业 图表图表23:工布智造智能焊接机器人产品试用范围工布智造智能焊接机器人产品试用范围 资料来源:公司微信公众号、华泰研究 埃夫特埃夫特 埃夫特智能装备股份有限公司,是一家专注于工业机器人产业的高科技公司,于 2020 年在科创板上市。通过引进和吸收全球自动化领域的先进技术和经验,埃夫特形成了从机器人核心零部件到机器人整机再到机器人高端系统集成领域的全产业链协同发展格局,在喷涂、焊接、码垛、搬运、上下料等多个应用领域提供解决方案。与工布智造强强联合,进入钢结构与工布智造强强联合,进入钢结构智能智能焊接领域。焊接领域。作为工布智造的战略股东,2019 年埃夫特便与工布联合开发了芜
57、湖造船厂智能机器人焊接系统应用项目,项目解决了船用焊接组件外形各异、筋板长短不同、端部切斜留根较小等参数设置困难等问题。2022 年,针对建筑钢结构的特点,两家企业继续强强联合,开发智能化、系性化焊接装备,推动钢结构企业向智能化、数字化和信息化的转型发展,成为解决钢结构焊接行业的创新解决方案。目前埃夫特的焊接工艺专家系统,已能根据工作要求,结合焊接位姿、焊接轨迹和工艺参数,智能化生成焊接机器人运行程序,一键启动运行。整个流程无需人工示教,仅需移动鼠标在屏幕上,按顺序点选,即可完成编程。程序传输给机器人控制器,机器人执行程序,完成钢结构焊接工作。图表图表24:埃夫特智能焊接工艺流程图埃夫特智能焊
58、接工艺流程图 资料来源:埃夫特微信公众号、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。16 科技科技/工业工业 ABB ABB 通过机器人自动化通过机器人自动化,提高焊接过程的效率提高焊接过程的效率。ABB 的焊接机器人方案包含焊接机器人、焊接设备及配件和焊接软件。其中焊接设备及配件包含电弧焊设备、工件定位器、电焊设备、跟踪运动设备,以及电机和减速机。焊接软件 RobotStudio 是 ABB 的模拟和离线编程软件,包括 RobotWare 和 PowerPacs。基于 RobotStudio,用户能够在虚拟 3D 环境中创建、模拟和测试完整的机器人安装,而无需访问
59、或干扰其实际生产线。目前 ABB 已使用三台机器人执行点焊、激光焊接和弧焊工艺,用于制造货运船水处理系统中的电化电池。通过导入机器人自动化,所有流程几乎都已自动化,不需要人工干预。例如在弧焊单元中,如何将材料定位以便机器人可以轻松拾取是最大的挑战之一,而 ABB 使用定位平台解决这个问题。图表图表25:ABB 焊接机器人解决方案焊接机器人解决方案 资料来源:ABB 官网、华泰研究 FANUC FANUC 支持支持引导式编程功能和引导式编程功能和具有简单具有简单拖放编程的用户界面,拖放编程的用户界面,实现简单快速编程。实现简单快速编程。FANUC拥有广泛的焊接机器人,包括用于电弧、点焊和激光焊接
60、的机器人解决方案。FANUC ARC Mate 系列工业弧焊机器人配备了 FANUC 的 ARC 工具软件,它提供满足电弧焊要求的工艺解决方案,包括 FANUC 机器人电弧焊应用程序的设置和操作标准化,以缩短编程时间。易于编程的界面支持简单的应用程序,但也能使用 FANUC 的高级功能,如编织运动,iRVision 的 2D 和 3D 视觉,焊缝跟踪以及多通道。其中,基于视觉系统 iRVision 的解决方案 iRTorchMate 支持自动调整刀具中心点(TCP)。FANUC 的协作弧焊机器人的核心是 ARC Mate 机器人系列,它的引导式编程功能和具有简单拖放编程的新示教器用户界面,可对
61、协作机器人进行轻松编程和示教。图表图表26:FANUC 协作弧焊机器人协作弧焊机器人 资料来源:FANUC 官网、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。17 科技科技/工业工业 KUKA KUKA 提供一键编程提供一键编程的自动化的自动化焊接焊接解决方案解决方案。包括焊接机器人、焊接包、焊接软件和焊接单元。焊接机器人包括负载能力从 8 至 300 公斤的全面的产品组合。焊接包 ready2_use是经过预先配置且相互协调的应用组合,以成品形式提供,可立即投入使用。其中无线解决方案 ready2_pilot 是用于示教和手动控制机器人的控制包。焊接软件 KUKA.
62、ArcTech 提供了用于机器人辅助气体保护焊的直观命令、结构化菜单和实用状态键。为了能够简单便捷地操作,在常用的 KUKA smartPAD 操作界面中添加了多个用于控制焊接过程和电源的实用状态键。通过将 EasyTeach 状态键映射到 ready2_pilot 按键,只需按下按键即可对焊接工艺指令编程,之后可根据需要进行微调。焊接单元是用于优化汽车配件工业产出的可扩展的模块化单元。图表图表27:KUKA 焊接机器人解决方案焊接机器人解决方案 资料来源:KUKA 官网、华泰研究 YASKAWA YASKAWA 推出推出用于焊接和其他工艺的振镜扫描仪“用于焊接和其他工艺的振镜扫描仪“MIRA
63、MOTION”产品。”产品。电弧焊需要高控制技术才能实现稳定的焊接,YASKAWA 内部开发了伺服电机,因此通过电弧焊机器人实现了高焊道质量。为了防止火花飞入身体并烧毁表面,公司还有一个配备 AI 的控制器来调整手电筒角度,以尽量减少飞溅。近年来激光在工业领域的应用拓展令人瞩目,主要的激光器制造商正在宣布推出新一代激光器以提高稳定性。今年 4 月,YASKAWA 响应行业趋势,推出了高速、高精度的 MIRAMOTION,是业内第一家开发与这些新一代激光器兼容的 3D 振镜扫描仪头单元的公司。MIRAMOTION 非常适合焊接铜的蓝色激光和基波激光器的混合激光器,以及环形模式激光器。通过将 YA
64、SKAWA 的伺服电机和机器人与用于同步控制的 MIRAMOTION 相结合,实现了金属、树脂和电子零件的加工和焊接的高速,高精度制造。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。18 科技科技/工业工业 图表图表28:YASKAWA 焊接机器人焊接机器人 资料来源:YASKAWA 官网、华泰研究 Path Robotics 专注专注 AI 智能焊接赛道智能焊接赛道,提供能够自动焊接的机器人焊接系统。提供能够自动焊接的机器人焊接系统。Path Robtics 成立于 2015年,是一家旨在为制造业智能化赋能美国初创公司。该公司主要专注于自主焊接机器人系统,利用先进的计算机视觉、
65、人工智能技术和机器学习算法,使得焊接机器人能够在不同的制造环境下执行复杂的任务,比如识别和定位零件、选择正确的焊接参数,实现高质量焊接。系统的工作流程包括:1)利用扫描系统和计算机视觉技术采集每一个零件的数据,并创建各个零件的 3D 模型。该系统配备了自有的传感器,可适用于高反射材料。并能在恶劣的制造环境中精确运行;2)通过人工智能程序对采集的数据进行处理,识别、区分不同的零部件并自动进行调整;3)该系统基于于不同的应用场景,设计最优的机器人路径和零件定位,完成高质量的焊接。图表图表29:Path Robotics 机器人焊接系统机器人焊接系统工作流程工作流程 资料来源:Path Roboti
66、cs、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。19 科技科技/工业工业 Ominirobotic 3D 视觉视觉+AI 打造制造业机器人升级平台。打造制造业机器人升级平台。与 Path Robotics 采用相似的技术,加拿大初创企业 Ominirobotic 成立于 2016 年,利用 3D 视觉技术和 AI,为机器制造业厂商打造的工业级感知和认知平台 AutonomyOS平台。AutonomyOS作为工业机器人的大脑和操作系统,助力企业机器制造商部署工业机器人,实现精加工生产线的自动化。AutonomyOS 集成开发环境使得机器制造商可以部署其自动化机器人系统
67、的数字化孪生模型,并且使用公司研发的AI设计语言AutonomyOS ROBEL(Robotic Behaviours Language),为该系统建立一个机器人行为。ROBEL 是 Ominirobotic 自研的一种视觉化的、免代码的 AI 设计语言。该系统兼容各大品牌的工业机器人和工业 3D 相机,为机器制造商提供了直观易用、功能强大的工具,比如 3D 感知工具、任务规划工具和运动规划工具。Omnirobotic 还配备了专业的自动化工程师为各机器制造商提供支持。图表图表30:AutonomyOS 涉及环节涉及环节 资料来源:Omnirobotic、华泰研究 大熊星座大熊星座“知识图谱“
68、知识图谱+AI”,解决工件自适应难题。”,解决工件自适应难题。大熊星座的智能焊接系统(WOS),基于“知识图谱+AI”的解决方案,使机器人实现焊前工艺参数自主选择、焊接过程工艺参数自适应调整等多项功能。以公司在海工装备制造领域的管焊机器人产品为例,大熊星座的 WOS 系统所包含的智能焊接辅助编程和智能焊接工艺决策两大子系统,帮助机器人实现程序自动生成、工艺参数自主适配、焊接过程工艺参数自适应调节、焊后质量数据化追溯等功能,满足多规格工件在不同方面随机变化带来的柔性自动化焊接需求。智能焊接机器人产品WELDING MASTER(焊接大师)搭载 WOS 系统,具有自主编程无需人工示教、对工件容错率
69、高,广泛适用各类材料、焊接效率高且质量好、适合小批量多样化工件生产的特点。图表图表31:智能焊接系统实现机器人的智能焊接系统实现机器人的“眼、脑”赋能眼、脑”赋能 图表图表32:搭载搭载 WOS 智能焊接系统的焊接大师机器人智能焊接系统的焊接大师机器人 资料来源:大熊星座、华泰研究 资料来源:大熊星座、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。20 科技科技/工业工业 中集飞秒中集飞秒 中集飞秒为中集集团旗下智能机器人品牌,公司成立于 2016 年,产品包括一体式固定焊接工作站、地轨型智能焊接工作站、悬臂型地轨智能焊接工作站、龙门型智能焊接工作站、全场景移动免示教焊
70、接机器人。广泛运用于建筑钢结构、船舶制造钢结构等行业。公司核心技术包括自研硬件 3D 视觉传感器“飞秒灵眸”与自研软件智能型焊接系统“飞秒云控”,可搭配选取国产焊接机器人/进口焊接机器人,用户全开放自主创建焊接轨迹模板。3D 逆向建模工件,高精度智能识别复杂焊缝,真正意义做到“免编程免示教”系统自动匹配下发焊接工艺命令,做到全智能焊接。图表图表33:飞秒云控智能焊接系统架构飞秒云控智能焊接系统架构 资料来源:公司官网、华泰研究 道尔芬智能道尔芬智能 道尔芬智能成立于 2020 年,是一家专注研发、设计和生产用于非标金属加工、钢结构及石油化工等行业的人工智能加工设备的科技企业。2022 年末,道
71、尔芬智能已推出迈达立刻免示教智能焊接系统 1.0。迈达立刻免示教智能焊接系统实现自主建模、自主规划、焊接模拟、碰撞规避等免示教焊接核心功能。迈达立刻免示教智能焊接系统搭载 3D 结构光相机、工控机、配套示教器(可选配)等配件以套组的形式进行售卖,使用实时动画显示三维工件模型以及焊接工作流程,创建自定义工作空间,通过附加应用和 API 提高适配度。图表图表34:迈达立刻免示教智能焊接系统操作流程迈达立刻免示教智能焊接系统操作流程 资料来源:公司官网、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。21 科技科技/工业工业 敏越科技敏越科技 敏越科技成立于 2016 年,是一
72、家专注于工业机器人智能应用的高科技创新企业,集激光视觉焊缝跟踪系统-SmartEve、工业机器人智能決策系统-RobotSmart、智能双目视觉系统-SmartVision 的研发、生产、销售于一体。核心技术包括自研激光焊缝跟踪系统SmartEye+RobotSmart 智能决策系统。智能免示教焊接系统,整套系统由机械手、激光焊缝跟踪系统、工业控制器三部分构成。兼容 KUKA、FANUC、ABB、安川四大家族机器人以及新松,纳博特等国产机器人,配合敏越科技自主研发的激光焊缝跟踪系统SmartEye+RobotSmart 智能决策系统,实现了“免示教”的智能化作业模式,帮助厂家解决了编程难度大、
73、智能化水平低下的生产痛点,同时满足对小批量、不同型号工件的焊接生产要求,提高加工效率和成品率。图表图表35:敏越科技智能化焊接系统敏越科技智能化焊接系统 资料来源:公司官网、华泰研究 英莱英莱科技科技 英莱科技成立于2013年,专注于机器视觉领域设备研发,是KUKAFANUCABBYASKAWA等多家机器人公司的激光视觉传感器官方认证合作伙伴。SmartWelding 是基于KUKA.SimPro 深度开发,离线编程免示教,无需产品精准定位的智能焊接系统,可有效解决工程机械、钢结构、箱体、船舶、床身、汽车零部件等行业焊接难题。产品支持标准焊接站和一体化集成解决方案。SmartWelding 核
74、心技术主要包括 3D 视觉与焊缝跟踪/Touchsense。通过导入产品模型,可自动避障并规划产品焊接轨迹,实现离线编程且免示教,有效确保焊缝精度。产品可随意摆放,无需精准定位,系统搭载智能 3D 视觉扫描精准匹配焊缝,一键启动焊接。此外,系统可联动变位机,支持选配地轨、天轨、高柔焊接平台,适用于小批量、多品种产品焊接。风险提示风险提示 宏观经济波动。宏观经济波动。若宏观经济波动,产业变革及新技术的落地节奏或将受到影响,宏观经济波动还可能对自动化投资产生负面影响,从而导致整体行业增长不及预期。技术落地不及预期技术落地不及预期。若相关技术的投入或落地慢于预期,将会致使行业增长不及预期。免责声明和
75、披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。22 科技科技/工业工业 图表图表36:提及公司表提及公司表 代码代码 简称简称 688188 CH 柏楚电子 002541 CH 鸿路钢构 000039 CH 中集集团 600496 CH 精工钢构 002747 CH 埃斯顿 688165 CH 埃夫特 6954 JP FANUC 6506 JP YASKAWA ABBNY US ABB 未上市 中冶集团建筑研究总院 未上市 北京市机械施工有限公司 未上市 中铁山桥 未上市 中铁宝桥 未上市 唐山开元机器人 未上市 宏宇重工 未上市 安徽工布智造 未上市 科耐特机器人 未上市 中建钢构 未上
76、市 大熊星座 未上市 敏越科技 未上市 英莱科技 未上市 KUKA 未上市 Path Robotics 未上市 Ominirobotic 资料来源:Bloomberg、华泰研究 图表图表37:重点公司推荐一览表重点公司推荐一览表 收盘价收盘价 目标价目标价 市值市值(百万百万)EPS(元元)PE(倍倍)股票名称股票名称 股票代码股票代码 投资评级投资评级(当地币种当地币种)(当地币种当地币种)(当地币种当地币种)2022 2023E 2024E 2025E 2022 2023E 2024E 2025E 柏楚电子 688188 CH 买入 241.24 277.29 35,292 3.28 4.
77、86 6.74 9.26 73.55 49.64 35.79 26.05 注:数据截至 2023 年 08 月 18 日 资料来源:Bloomberg,华泰研究预测 图表图表38:重点推荐公司最新观点重点推荐公司最新观点 股票名称股票名称 最新观点最新观点 柏楚电子柏楚电子(688188 CH)业绩重回高增,维持“买入”评级业绩重回高增,维持“买入”评级 公司发布中报,23H1 收入 6.61 亿元,同增 61.7%,归母净利润 3.62 亿元,同增 46.1%,扣非归母净利润 3.41 亿元,同增 42.9%;三费中股份支付共 0.39 亿元,同增 389.9%;23Q2 单季度收入 3.9
78、0 亿元,同增 78.6%,归母净利润 2.30 亿元,同增 58.5%,扣非归母净利润 2.19 亿元,同增60.9%。业绩高增原因:公司激光加工控制系统业务订单量持续增长,智能切割头业务订单量增幅较大;我们认为公司有望依托五大核心技术,持续推进产品落地。智能焊接为代表的第二成长曲线有望加速打开。预计 2023-2025 年 EPS 为 4.86/6.74/9.26 元,可比公司平均 23E 57.1x PE(Wind),给予 23E 57.1xPE,目标价 277.29 元,维持“买入”。风险提示:宏观经济波动;技术落地效果不及预期。报告发布日期:2023 年 08 月 15 日 点击下载
79、全文:柏楚电子点击下载全文:柏楚电子(688188 CH,买入买入):业绩重回高增,成长空间逐步打开业绩重回高增,成长空间逐步打开 资料来源:Bloomberg,华泰研究预测 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。23 科技科技/工业工业 免责免责声明声明 分析师声明分析师声明 本人,谢春生、方晏荷、倪正洋、黄颖、杨任重,兹证明本报告所表达的观点准确地反映了分析师对标的证券或发行人的个人意见;彼以往、现在或未来并无就其研究报告所提供的具体建议或所表迖的意见直接或间接收取任何报酬。一般声明及披露一般声明及披露 本报告由华泰证券股份有限公司(已具备中国证监会批准的证券投资咨询
80、业务资格,以下简称“本公司”)制作。本报告所载资料是仅供接收人的严格保密资料。本报告仅供本公司及其客户和其关联机构使用。本公司不因接收人收到本报告而视其为客户。本报告基于本公司认为可靠的、已公开的信息编制,但本公司及其关联机构(以下统称为“华泰”)对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告所载的意见、评估及预测仅反映报告发布当日的观点和判断。在不同时期,华泰可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。同时,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。以往表现并不能指引未来,未来回报并不能得到保证,并存在损失本金的可能。华泰不保证本报告所含信息保持在最新状态。华泰
81、对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本公司不是 FINRA 的注册会员,其研究分析师亦没有注册为 FINRA 的研究分析师/不具有 FINRA 分析师的注册资格。华泰力求报告内容客观、公正,但本报告所载的观点、结论和建议仅供参考,不构成购买或出售所述证券的要约或招揽。该等观点、建议并未考虑到个别投资者的具体投资目的、财务状况以及特定需求,在任何时候均不构成对客户私人投资建议。投资者应当充分考虑自身特定状况,并完整理解和使用本报告内容,不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,华泰及作者均不承担任何法律责任。任何形
82、式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。除非另行说明,本报告中所引用的关于业绩的数据代表过往表现,过往的业绩表现不应作为日后回报的预示。华泰不承诺也不保证任何预示的回报会得以实现,分析中所做的预测可能是基于相应的假设,任何假设的变化可能会显著影响所预测的回报。华泰及作者在自身所知情的范围内,与本报告所指的证券或投资标的不存在法律禁止的利害关系。在法律许可的情况下,华泰可能会持有报告中提到的公司所发行的证券头寸并进行交易,为该公司提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务或向该公司招揽业务。华泰的销售人员、交易人员或其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析
83、方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。华泰没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。华泰的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。投资者应当考虑到华泰及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突。投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一信赖依据。有关该方面的具体披露请参照本报告尾部。本报告并非意图发送、发布给在当地法律或监管规则下不允许向其发送、发布的机构或人员,也并非意图发送、发布给因可得到、使用本报告的行为而使华泰违反或受制于当地法律或监管规则的机构或人员。本报告版权仅为本公司所有
84、。未经本公司书面许可,任何机构或个人不得以翻版、复制、发表、引用或再次分发他人(无论整份或部分)等任何形式侵犯本公司版权。如征得本公司同意进行引用、刊发的,需在允许的范围内使用,并需在使用前获取独立的法律意见,以确定该引用、刊发符合当地适用法规的要求,同时注明出处为“华泰证券研究所”,且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。本公司保留追究相关责任的权利。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。中国香港中国香港 本报告由华泰证券股份有限公司制作,在香港由华泰金融控股(香港)有限公司向符合证券及期货条例及其附属法律规定的机构投资者和专业投资者的客户进行分发
85、。华泰金融控股(香港)有限公司受香港证券及期货事务监察委员会监管,是华泰国际金融控股有限公司的全资子公司,后者为华泰证券股份有限公司的全资子公司。在香港获得本报告的人员若有任何有关本报告的问题,请与华泰金融控股(香港)有限公司联系。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。24 科技科技/工业工业 香香港港-重要监管披露重要监管披露 华泰金融控股(香港)有限公司的雇员或其关联人士没有担任本报告中提及的公司或发行人的高级人员。柏楚电子(688188 CH):华泰金融控股(香港)有限公司、其子公司和/或其关联公司在本报告发布日担任标的公司证券做市商或者证券流动性提供者。有关重要的
86、披露信息,请参华泰金融控股(香港)有限公司的网页 https:/.hk/stock_disclosure 其他信息请参见下方“美国“美国-重要监管披露”重要监管披露”。美国美国 在美国本报告由华泰证券(美国)有限公司向符合美国监管规定的机构投资者进行发表与分发。华泰证券(美国)有限公司是美国注册经纪商和美国金融业监管局(FINRA)的注册会员。对于其在美国分发的研究报告,华泰证券(美国)有限公司根据1934 年证券交易法(修订版)第 15a-6 条规定以及美国证券交易委员会人员解释,对本研究报告内容负责。华泰证券(美国)有限公司联营公司的分析师不具有美国金融监管(FINRA)分析师的注册资格,
87、可能不属于华泰证券(美国)有限公司的关联人员,因此可能不受 FINRA 关于分析师与标的公司沟通、公开露面和所持交易证券的限制。华泰证券(美国)有限公司是华泰国际金融控股有限公司的全资子公司,后者为华泰证券股份有限公司的全资子公司。任何直接从华泰证券(美国)有限公司收到此报告并希望就本报告所述任何证券进行交易的人士,应通过华泰证券(美国)有限公司进行交易。美国美国-重要监管披露重要监管披露 分析师谢春生、方晏荷、倪正洋、黄颖、杨任重本人及相关人士并不担任本报告所提及的标的证券或发行人的高级人员、董事或顾问。分析师及相关人士与本报告所提及的标的证券或发行人并无任何相关财务利益。本披露中所提及的“
88、相关人士”包括 FINRA 定义下分析师的家庭成员。分析师根据华泰证券的整体收入和盈利能力获得薪酬,包括源自公司投资银行业务的收入。中集集团(000039 CH):华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司在本报告发布日之前的 12 个月内担任了标的证券公开发行或 144A 条款发行的经办人或联席经办人。中集集团(000039 CH):华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司在本报告发布日之前 12 个月内曾向标的公司提供投资银行服务并收取报酬。中集集团(000039 CH):华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司预计在本报告发布日之后 3 个月内将向标的公司收取或寻求投资银
89、行服务报酬。柏楚电子(688188 CH):华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司在本报告发布日担任标的公司证券做市商或者证券流动性提供者。华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司,及/或不时会以自身或代理形式向客户出售及购买华泰证券研究所覆盖公司的证券/衍生工具,包括股票及债券(包括衍生品)华泰证券研究所覆盖公司的证券/衍生工具,包括股票及债券(包括衍生品)。华泰证券股份有限公司、其子公司和/或其联营公司,及/或其高级管理层、董事和雇员可能会持有本报告中所提到的任何证券(或任何相关投资)头寸,并可能不时进行增持或减持该证券(或投资)。因此,投资者应该意识到可能存在利益冲突。评级
90、说明评级说明 投资评级基于分析师对报告发布日后 6 至 12 个月内行业或公司回报潜力(含此期间的股息回报)相对基准表现的预期(A 股市场基准为沪深 300 指数,香港市场基准为恒生指数,美国市场基准为标普 500 指数),具体如下:行业评级行业评级 增持:增持:预计行业股票指数超越基准 中性:中性:预计行业股票指数基本与基准持平 减持:减持:预计行业股票指数明显弱于基准 公司评级公司评级 买入:买入:预计股价超越基准 15%以上 增持:增持:预计股价超越基准 5%15%持有:持有:预计股价相对基准波动在-15%5%之间 卖出:卖出:预计股价弱于基准 15%以上 暂停评级:暂停评级:已暂停评级
91、、目标价及预测,以遵守适用法规及/或公司政策 无评级:无评级:股票不在常规研究覆盖范围内。投资者不应期待华泰提供该等证券及/或公司相关的持续或补充信息 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。25 科技科技/工业工业 法律实体法律实体披露披露 中国中国:华泰证券股份有限公司具有中国证监会核准的“证券投资咨询”业务资格,经营许可证编号为:941011J 香港香港:华泰金融控股(香港)有限公司具有香港证监会核准的“就证券提供意见”业务资格,经营许可证编号为:AOK809 美国美国:华泰证券(美国)有限公司为美国金融业监管局(FINRA)成员,具有在美国开展
92、经纪交易商业务的资格,经营业务许可编号为:CRD#:298809/SEC#:8-70231 华泰证券股份有限公司华泰证券股份有限公司 南京南京 北京北京 南京市建邺区江东中路228号华泰证券广场1号楼/邮政编码:210019 北京市西城区太平桥大街丰盛胡同28号太平洋保险大厦A座18层/邮政编码:100032 电话:86 25 83389999/传真:86 25 83387521 电话:86 10 63211166/传真:86 10 63211275 电子邮件:ht- 电子邮件:ht- 深圳深圳 上海上海 深圳市福田区益田路5999号基金大厦10楼/邮政编码:518017 上海市浦东新区东方路
93、18号保利广场E栋23楼/邮政编码:200120 电话:86 755 82493932/传真:86 755 82492062 电话:86 21 28972098/传真:86 21 28972068 电子邮件:ht- 电子邮件:ht- 华泰金融控股(香港)有限公司华泰金融控股(香港)有限公司 香港中环皇后大道中 99 号中环中心 58 楼 5808-12 室 电话:+852-3658-6000/传真:+852-2169-0770 电子邮件: http:/.hk 华泰证券华泰证券(美国美国)有限公司有限公司 美国纽约公园大道 280 号 21 楼东(纽约 10017)电话:+212-763-8160/传真:+917-725-9702 电子邮件:Huataihtsc- http:/www.htsc- 版权所有2023年华泰证券股份有限公司