近兩年,隨著船舶、鋼結(jié)構(gòu)、核電等行業(yè)的蓬勃發(fā)展,以及產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)的快速提升,焊接機器人迎來了革命性的發(fā)展契機。
高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)數(shù)據(jù)顯示,2024年中國市場焊接機器人銷量4.95萬臺,同比增長6.39%。預(yù)計到2028年,中國市場焊接機器人銷量為7.15萬臺。其中,中國智能焊接機器人銷量將從2023年的0.23萬臺增長至2030年的3.73萬臺,2024-2030年CAGR將超過42%。
從市場規(guī)模看,GGII數(shù)據(jù)顯示,2023年中國智能焊接機器人市場規(guī)模為5.29億元,預(yù)計到2030年將有望超47億元,2024-2030年CAGR將超過30%。
焊接機器人歷經(jīng)發(fā)展,從最初通用型,擅長標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件、小批量多品種生產(chǎn),到融合線激光、3D視覺等傳感器技術(shù),可焊接稍復(fù)雜構(gòu)件。如今,智能焊接機器人嶄露頭角,集成先進算法、大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、優(yōu)化與預(yù)測,為制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型賦能。
上海昇視唯盛科技有限公司(下文簡稱“昇視唯盛”)作為行業(yè)內(nèi)的佼佼者,始終專注于智能焊接機器人的研發(fā),并提供定制化解決方案。憑借技術(shù)優(yōu)勢,昇視唯盛助力客戶提升焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率,在智能制造的浪潮中樹立起行業(yè)標(biāo)桿,贏得了市場的廣泛認可與信賴。
自2020年成立以來,昇視唯盛展現(xiàn)出了敏銳的市場洞察力。2022年6月30日,昇視唯盛正式收購哈工現(xiàn)代,這一戰(zhàn)略舉措加速了哈工現(xiàn)代從傳統(tǒng)工業(yè)機器人向具身智能機器人的升級步伐。
昇視唯盛早期專注于3D視覺產(chǎn)品的研發(fā),通過此次收購,公司成為少數(shù)同時具備機器人本體、AI視覺和工藝系統(tǒng)三項關(guān)鍵技術(shù)并實現(xiàn)深度融合的企業(yè)。這種技術(shù)融合為昇視唯盛帶來了顯著的優(yōu)勢,使其能夠在智能化生產(chǎn)、柔性制造、自動化控制和決策等方面提供更高效、更智能、更靈活的解決方案,迅速在市場中嶄露頭角。
“三合一”技術(shù)鑄就哈工現(xiàn)代獨特優(yōu)勢
步入2025年,AI與具身智能等新興技術(shù)與機器人進入了深度融合與快速發(fā)展的新階段。一般工業(yè)市場對智能機器人的態(tài)度發(fā)生了積極轉(zhuǎn)變,越來越多的終端企業(yè)開始認識到智能機器人在提高生產(chǎn)效率、降低成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量以及保障生產(chǎn)安全等方面的重要作用,逐漸從觀望態(tài)度轉(zhuǎn)向主動探索與應(yīng)用。
當(dāng)前焊接機器人尚未達成完全的智能化,其在應(yīng)對生產(chǎn)效率提升、復(fù)雜焊接任務(wù)處理以及工藝穩(wěn)定性保障等方面,依舊面臨諸多困境,難以取得實質(zhì)性突破。原因在于,焊接機器人還存在兩大亟待攻克的關(guān)鍵難題:
第一,焊點精準(zhǔn)定位與高效識別難題。在實際焊接作業(yè)中,準(zhǔn)確判斷“焊哪里”是確保焊接質(zhì)量與效率的關(guān)鍵前提。
第二,工藝智能化難題。工藝智能化是智能焊接機器人實現(xiàn)真正智能化的核心所在,涉及焊接過程中的參數(shù)優(yōu)化、工藝路徑規(guī)劃、焊接質(zhì)量監(jiān)控等多個方面,需要大量的數(shù)據(jù)支持、高效的算法訓(xùn)練以及長期的經(jīng)驗積累。
如何才能做到真正的智能化?本體、AI視覺和工藝缺一不可。
機器人本體是智能焊接的“軀體”,它決定了焊接操作的穩(wěn)定性和靈活性;AI視覺如同智能焊接的“眼睛”,賦予其精準(zhǔn)感知和識別物體的能力;工藝系統(tǒng)則是智能焊接的“大腦”,負責(zé)規(guī)劃最優(yōu)的焊接路徑和參數(shù),確保焊接質(zhì)量。
這三者緊密協(xié)作、深度融合,才能打造出具備高度智能化的焊接解決方案。而這正是昇視唯盛的核心競爭力。昇視唯盛自成立之際,便致力于為生產(chǎn)制造企業(yè)提供具有自主感知、決策、焊接執(zhí)行能力的“機械焊工”。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo),昇視唯盛組建了一支實力超群的研發(fā)團隊,匯聚了來自愛丁堡大學(xué)、巴斯大學(xué)、愛荷華大學(xué)、德國柏林工業(yè)大學(xué)悉尼大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等知名高校以ABB、KUKA機器人等業(yè)界龍頭企業(yè)的頂尖科技人才,形成了團隊骨干力量。憑借卓越的研發(fā)實力,昇視唯盛成為全球少數(shù)同時具備機器人本體、AI 視覺和工藝系統(tǒng)三項關(guān)鍵技術(shù)并實現(xiàn)深度融合的企業(yè)。
在機器人本體上,昇視唯盛擁有HA006B、HH010L、HH020、HH050、HS220等多個系列,以及智能焊接機器人系列3 in 1智能焊接機器人。
在AI視覺上,通過自主研發(fā)的3D視覺產(chǎn)品,昇視唯盛的智能焊接機器人能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地識別工件的形狀、尺寸、位置和姿態(tài)。
在工藝上,主要源于昇視唯盛在焊接領(lǐng)域的深厚積累,對斷續(xù)焊、包角焊、連續(xù)焊、過焊孔焊接、電話跟蹤焊、多層多道、擺動焊等焊接工藝十分擅長。自成立以來,昇視唯盛累計焊接量超過2萬多噸。
基于本體、AI視覺和工藝“三合一”技術(shù),據(jù)悉,2024年,昇視唯盛-哈工現(xiàn)代機器人(其英文品牌名稱為“HGXD”)的當(dāng)年度出貨量已超4000臺。
從紅海到藍海:昇視唯盛的高端轉(zhuǎn)型之路
當(dāng)前在簡單焊接場景的賽道上,參與者如潮水般不斷涌入,競爭態(tài)勢已然演變成一片熾熱的紅海。在此背景下,向高端復(fù)雜場景挖掘藍海市場,已成為行業(yè)內(nèi)各家企業(yè)心照不宣的默契。
昇視唯盛判斷,從簡單場景向高端復(fù)雜場景轉(zhuǎn)型的這一過程,大概需要3到5年的時間。這也是真正拉開各方差距的關(guān)鍵,將取決于誰能率先在高端、復(fù)雜的領(lǐng)域嶄露頭角。
這也意味著各位玩家將開啟一場全方位、深層次的戰(zhàn)略博弈。在這場博弈中,未來智能焊接機器人將朝著智能化、耦合化、工藝化發(fā)展。
智能化方面,企業(yè)需在強工藝需求場景實現(xiàn)軟硬閉環(huán)、端到端結(jié)合,這依賴本體、AI視覺系統(tǒng)和焊接工藝系統(tǒng)“三合一"優(yōu)勢。耦合化上,機器人思考與執(zhí)行需強結(jié)合,這能幫企業(yè)避開競爭紅海,開拓新領(lǐng)域。工藝化則要求企業(yè)積累海量工藝數(shù)據(jù),通過深度挖掘分析,讓機器人在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中更具適應(yīng)性和穩(wěn)定性。
在與行業(yè)內(nèi)的主要競爭對手和標(biāo)桿企業(yè)相比,昇視唯盛憑借其“三合一”技術(shù)(機器人本體、AI視覺、焊接工藝)在智能化焊接機器人領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著的競爭優(yōu)勢。這種技術(shù)融合不僅提升了產(chǎn)品的智能化水平,還使其在非標(biāo)產(chǎn)品焊接和多品種定制生產(chǎn)領(lǐng)域具有更強的適應(yīng)性和靈活性。
在剛結(jié)束的第28屆埃森展(第28屆北京·埃森焊接與切割展覽會)上,昇視唯盛展示了哈工現(xiàn)代激光焊接機器人工作站、IBWS地軌焊接機器人、V4懸臂式焊接機器人工作站和頂升式自主移動機器人等一系列創(chuàng)新產(chǎn)品,吸引了眾多行業(yè)人士的關(guān)注。
這些產(chǎn)品在外觀上與前版相似,但智能化程度顯著提升,特別是在包角、多層多道連續(xù)焊、焊接全熔透和復(fù)雜構(gòu)件穩(wěn)定性方面,能夠滿足一般工業(yè)中更高效、更穩(wěn)定的焊接需求。
激光焊接機器人工作站
從某種意義上講,激光焊接技術(shù)憑借其獨特優(yōu)勢,為傳統(tǒng)焊接方式所面臨的諸多痛點提供了有效解決方案,且展現(xiàn)出更小、更環(huán)保的顯著特性,正逐漸成為未來焊接機器人的新趨勢。
本次埃森展上展出的哈工現(xiàn)代激光焊接機器人工作站,采用HGXD HH020機器人,應(yīng)用激光焊接技術(shù)焊接(利用高能量密度的激光束作為熱源來對工件進行加熱,并使用加壓或不加壓、用或不用填充材料使得工件達到原子間結(jié)合的加工方法),主要應(yīng)用于衛(wèi)浴/廚具行業(yè)、五金儀表行業(yè)、汽車/電動車行業(yè)、家具行業(yè)、新能源等行業(yè)。
具體來看,激光器與機器人控制柜一體化,相較于傳統(tǒng)激光焊接解決方案節(jié)省約30%空間;功能軟件包集成度高,通過使用焊接指令進行編程,相較于傳統(tǒng)開關(guān)量信號控制效率更高,更直觀;可對焊接過程中的工藝參數(shù)進行實時控制,如提前送氣,收弧功率提前衰減,焊絲回抽等功能,避免粘絲情況的出現(xiàn),減小工藝調(diào)試難度。
IBWS地軌焊接機器人工作站
針對鋼模、變壓器油箱等各類非標(biāo)場景,昇視唯盛研發(fā)并展示了全新方案-哈工現(xiàn)代IBWS地軌焊接機器人工作站。
據(jù)了解,IBWS地軌焊接機器人工作站應(yīng)用了昇視唯盛智能機器人焊接系統(tǒng)(Intelligentized Robotic Welding System,簡稱IBWS),該系統(tǒng)在焊縫識別精度上提升了20%,能更精準(zhǔn)地處理復(fù)雜非標(biāo)小件的焊接任務(wù)。通過全新優(yōu)化的 AI 算法,系統(tǒng)針對異形復(fù)雜工件,提高探索權(quán)重,保證工件的成像完整。
該工作站可切換兩種負載模式,運動速度可自適應(yīng),可有效應(yīng)對不同結(jié)構(gòu)形式的構(gòu)件焊接需求,適配作業(yè)對象為立面構(gòu)件上各類角焊縫,包含平面與平面之間的直線角焊縫、平面與曲面的曲線角焊縫和搭接焊縫等多種焊縫類型。
同時,地軌能夠在保證精度的同時,有效地擴大工作范圍,提高工作效率,并且整體處理工件也能夠大大提高準(zhǔn)確率,并能夠滿足一些長焊縫完整焊接的實際生產(chǎn)需求。
V4懸臂式焊接機器人工作站
針對于常規(guī)建筑鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、船舶小組立等焊接場景,昇視唯盛展示了哈工現(xiàn)代 V4 懸臂式焊接機器人工作站。
該工作站配備 HGXD HH010L2m 臂展機器人,并搭載昇視唯盛鋼結(jié)構(gòu)智能焊接 V4 系統(tǒng)。V4 系統(tǒng)是面向輕鋼鋼構(gòu)的智能焊接標(biāo)準(zhǔn)品,融合了哈工現(xiàn)代機器人技術(shù)、數(shù)字孿生、自研焊接工藝及視覺技術(shù),可賦能工業(yè)焊接場景,降低操作人員要求,提高焊接效率,實現(xiàn)免示教智能化焊接作業(yè)。
V4 懸臂式焊接機器人工作站具備復(fù)雜的多自由度運動能力,無需頻繁更換設(shè)備或調(diào)整焊接工藝,就能輕松到達工件的各個焊接位置,包括形狀復(fù)雜、空間受限的工件,從而大大提高了焊接的可達性和適應(yīng)性。其通過編程和控制系統(tǒng)優(yōu)化焊接路徑,使焊接機器人能夠以最短路徑和最快速度完成焊接任務(wù),節(jié)省焊接時間,提高生產(chǎn)效率。
此外,該工作站采用先進傳感器技術(shù)和高精度控制系統(tǒng),可實現(xiàn)精確定位和運動控制,確保焊接點的準(zhǔn)確性,焊接精度可達毫米級甚至更高,從而保證焊接質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。
頂升式自主移動機器人
頂升式自主移動機器人作為新一代智能物流裝備,創(chuàng)新性地采用了SLAM激光導(dǎo)航與二維碼定位融合的復(fù)合導(dǎo)航系統(tǒng)。
以往智能焊接機器人都是固定式生產(chǎn),即“貨到人”生產(chǎn)的模式。后續(xù)將頂升式自主移動機器人導(dǎo)航與哈工現(xiàn)代智能焊接機器人結(jié)合后可階段性實現(xiàn)“人到貨”生產(chǎn),即智能機器人收到工作任務(wù)指令后,可自主移動至待焊接工件區(qū)域進行生產(chǎn),從而提高工廠整體生產(chǎn)效率。
相比傳統(tǒng)人工+叉車模式,該設(shè)備可使物料搬運效率提升60%-80%,單臺設(shè)備可替代2-3名全職操作員,顯著降低運營成本并提升24小時連續(xù)作業(yè)能力。其復(fù)合導(dǎo)航架構(gòu)更展現(xiàn)出優(yōu)異的擴展性,通過動態(tài)更新二維碼矩陣即可快速適應(yīng)倉儲布局調(diào)整,為柔性制造提供強有力的技術(shù)支撐。
卓越的產(chǎn)品力持續(xù)提高了昇視唯昇的商業(yè)化能力。目前,其已獲得中國中鐵、寶鋼鋼構(gòu)、中國鋁業(yè)、國家電網(wǎng)、中國建材、寶勝集團、蕪湖天航重工、海爾、三星、松下、中國北車在內(nèi)的近200家優(yōu)秀企業(yè)客戶的認可,覆蓋重工、工程機械、高鐵動車、汽車、3C、家電等多個行業(yè)領(lǐng)域。
未來,昇視唯盛將加大研發(fā)投入,繼續(xù)堅持“三合一”技術(shù)路線,深度融合AI技術(shù),持續(xù)推動智能焊接機器人的技術(shù)升級。在市場拓展方面,持續(xù)拓展國內(nèi)外市場,特別是在新興行業(yè)和復(fù)雜應(yīng)用場景中,推出更多創(chuàng)新產(chǎn)品,滿足客戶個性化需求。
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原文標(biāo)題:本體、AI視覺、工藝“三劍合璧”,焊接“標(biāo)兵”發(fā)力高端焊接場景
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