机械制造文摘——焊接分册 焊接之桥 焊接设备行业现状与展望 中国焊接协会焊接设备分会，成套设备与专用机具分会 Ｕ 日ＩＪ舌 随着我国钢铁产品消耗的急剧增加，给焊接设备 制造业提供了更为广阔的发展空间；但在经济发展的 同时，全球能源供求矛盾日益突显。为了突破能源、环 境因素对经济可持续发展的制约，焊接设备将向高效、 节能、低碳、环保的方向发展。电源逆变化、控制数字 化和产品的自动化、智能化、集成网络化的各种焊接设 备是未来焊接技术的发展方向。 １ 背景综述 目前，我国已经成为世界上最大的焊接设备生产 国和出口国，且产能大于需求。面对激烈的市场竞争， 行业的平均利润越来越薄，若缺乏足够资金进行前瞻 性创新研发，企业核心竞争力和规模化优势已使没有 自主研发能力的小企业的生存空间越来越小。其行业 现状分析如下。 １．１ 主要生产企业经济指标完成情况 我国焊接设备生产企业总数约为４２０家。全年累 计焊机生产数量已超３００万台，并以年均两位数逐年 递增，但增幅逐渐趋于平稳。出口数量也在快速增长。 表１是近年行业生产情况及发展趋势。 表１焊接设备生产统计 １．２行业经济类型构成 根据对行业规模较大企业的统计分析，我国电焊 机行业企业的经济类型主要分为民营、股份制、中外合 资及外商独资共４大类型。 １．３行业区域分布 电焊机企业经过“九五”到“十一五”快速发展，形 成我国“三圈一区”的４个高产能聚集地，即“长三角经 济圈”的上海、江苏、浙江，“珠三角经济圈”的广东，地 处西南内陆“成渝经济圈”的重庆和四川以及包括北 京、河北和山东等地的“北部沿海地区”。这一分布态 势延续多年，在行业内得到认可。 １．４国内技术水平 （１）已掌握逆变电源技术，逆变焊机形成推广势 头，特别是逆变ＣＯ：焊机获得普遍应用。 （２）高效节能的ＣＯ：焊机、埋弧焊机的应用率大幅 度提高。 （３）自动焊接设备发展迅猛，在高速机车、工程机 械、钢结构、家电、汽车等行业获得广泛应用，已经占据 主体地位。 （４）以机器人为代表的焊接自动化装备数量大幅 度增加，应用日益广泛。 （５）在金融危机的大背景下，电焊机出口数量和规 模都大幅度增加，在低端国际市场上的占有率大幅上 升。 （６）获得专利证书的企业逐年攀升。 １．５国内外技术发展水平差距 经过改革开放近３０年尤其是最近１０年的快速发 展，整个焊接行业的技术水平亦得到快速提升。２０１０ 年，有关专家对国外焊接行业的技术发展水平和国内 规模较大企业的技术水平进行了分析，表２给出了国 内外技术发展水平的对比。 ２０１２年第２期 １５ 焊接之桥 机械制造文摘——焊接分册 焊接电源仍以模拟控制技术为主。虽然部分厂家 焊机控制 推出全数字化焊接电源，但是大都处于简单代替模拟 数字化 控制的水平。全数字控制的作用还未发挥，市场认可 度不高 全数字化控制焊机相对成熟，已成为对我国出口焊 机的主流。全数字化控制技术大大提高了焊机的控制 精度、产品的一致性和可靠性，同时也大大简化控制技 术的升级 自 ＂￣９／Ｊ化 ／１＂１４ 鸯 水 ！ 器 焊主釜苎 ：钢 坌 空 ： 在欧美、日本等技术发达国家和地区，自动化、机器 鐾 篓 人焊 竺 用 ； 喜 。 ：三 ０ ： 。～ …。．． ．采用国外技术的组装和成套产品；更多的则是成套进 苎 登 黧 、 善竺竺 …。 ’ 。 … 芝 某 。。 。。。 ‘ … ～ 、 焊接装备企业普遍弱小且各自为战，在高端产品 构成威胁，只能采用价格战拼抢低端市场 焊接企业为提高自身的生存能力，都在尽可能完善 产品链，提高市场占有率。各个专业厂家之间也都组成 联盟或企业集团，提高在市场竞争中的共生共存能力 ‘ ， 一 的研制开发上投入不足，难以对国外大焊接企业集团 一…２市场需求分析 ２．１机遇与挑战 ２．１．１ 机遇 （３）国民经济发展势头良好，焊接设备内需增长势 头依然强劲，电焊机行业又进入快速发展期。我国城市 化进程将继续加快，国家重大基础项目建设等需求必将 带动焊接行业的发展。 （１）复苏的全球经济使装备制造业市场需求旺盛。 ２．１．２挑战 目前，世界经济特别是欧美等发达国家的经济在遭受国 （１）高速发展的中国经济被世界各国看好。国外 际金融危机的重创之后正在缓慢复苏。同时，全球新兴 各大电焊机企业纷纷在我国建厂生产。国外产品的本 经济体不断涌现，复苏的经济使装备制造业市场需求旺 土化经营必将对民族电焊机产业造成巨大压力。 盛，给我国企业带来无限扩展商机。 （２）国内电焊机产业面临的形式十分严峻。加大 （２）自国际金融危机以来，国际贸易保护主义有所 研发投入，提高民族焊接装备的技术水平，在国家重点 抬头，一定程度上扰乱世界初步建立的经济秩序。同 工程和重点行业替代进口产品，是“十二五”期间国内 时，人民币不断升值，也在一定程度上影响产品出口。 焊接装备企业面临的主要问题。 在此情况下，产品的标准体系建设和达标生产尤为重 ２．２重点用户需求调研分析 要，唯如此才能提高行业的整体技术和质量水平，确保 品牌塑造，给我国电焊机行业带来广阔的发展空间。 １６ ２０１２年第２期 随着经济持续发展，我国开始进入重工业化时代， 重型机械、冶金机械、船舶制造、矿山工程机械、电站锅 机械制造文摘——焊接分册 焊接之桥 炉、压力容器、石油化工、机车车辆、汽车等以焊接工艺 品焊接工艺技术质量和生产效率要求的不断提高，以焊 为主导的行业，已进入世界同行业先进行列。受上述快 接为主导工艺的中国企业已将焊接自动化列为今后５ 速发展的牵引，国内焊接自动化装备进入高速发展阶 年的重点技术改造目标。段；但与国外同类行业、企业相比，在焊接自动化装备的 ２．２．１发展空间巨大 数量、技术的应用等方面还有相当大的差距。 升、环保要求的日益严格、焊接技术工人的短缺以及产 焊接自动化和数字化市场发展的空间巨大，需求逐 表３ 面对国内外市场的激烈竞争、企业劳动力成本的上 年增大。国内外重点应用企业的技术现状对比情况见 表３ 国内外重点用户自动化及数字化技术应用情况对比 ２．２．２对焊接自动化装备的需求明显增加 今后５年，对焊接自动化设备的需求量将明显增 加。尤其是锅炉、压力容器、船舶、钢结构、桥梁、汽车、 机车、冶金设备、采矿机械、石油化工装置、家用电器、 医疗设备和半导体器件等重点制造业都需要装备自动 弧焊电源”产品年市场总量将达到４０万台。 ３ 行业目标 “十二五”期间电器工业提出的以下５个“着力”的 战略发展思路，同样适用于电焊机行业。 （１）着力加强自主创新、提升行业核心竞争力。加 大力度推进自主创新，突破重大技术装备的关键技术 及核心技术，进一步提高自主化能力，提升产品质量和 可靠性，提升行业整体竞争优势。 （２）着力推进节能减排、绿色制造。把推进节能减 排作为提升产业整体素质的长期任务。坚持以资源节 约、环境友好、低碳排放、绿色发展为前提，全面推广产 品全生命周期低碳技术。 （３）着力推进企业兼并重组，促进行业中小企业发 展。提倡建立若干个产、学、研相结合的战略联盟，提 化程度高、性能优良、可靠性好的各种自动化专用成套 焊接设备、焊接机器人工作站和焊接生产线，市场容量 相当大，发展前景乐观。如果仅考虑国内市场，每年的 需求量将达到１００亿元以上。 ２．３未来５年市场需求预测 电焊机年均产量４００万台，其中高端产品需求占 １／１０。 （１）气体保护焊接装备和自动化焊接机具仍然会 强势增长，将在石化、造船、锅炉、铁路等行业快速推 广。 （２）低、高端焊接设备渐成出口均衡态势。 升中小企业技术水平。加快产业集聚地建设，由分散 型制造向集中型制造转变，提高产业集中度，培育发展 具有国际竞争力的龙头骨干企业。 （４）着力建立电器工业国家级共性技术研发平台， （３）传统的交、直流焊机仍有庞大市场需求；但是， 单纯生产传统焊机的企业，技术含量低，竞争压力大， 利润越来越薄，生存空间越来越狭小，有被淘汰的可 能。 积极推进电器工业行业信用建设。整合现有资源，提 升行业基础和共性技术研究。规范市场秩序，加大打 击假冒伪劣产品的力度和范围，提升产品质量诚信，树 立“诚信企业”意识。 ２０１２年第２期１７ （４）中高端需求：①“中厚板结构件焊接机器人”产 品市场年总量将达到１２ ０００台左右；②“焊接自动化成 套装备”产品年市场总量将达到２２ ５００台；③“数字化 焊接之桥 机械制造文摘——焊接分册 （５）着力加快高新技术改造提升传统设备制造业。 促进企业在生产服务体系方面的建设，提高服务增加 产品向“数字化、智能化、自动化”转变，深度推进两化 值在工业生产总值中所占的比重。 （信息化和工业化）融合。大力发展现代服务制造业， 综上所述，电焊机产业综合发展目标，见表４。 表４电焊机行业综合发展目标 行行 业调结整 强构 进产企业结活构力调和整市场；②竞创争新能管力理，体形制成和产机业制高度，加集快中建的立具现有代国企际业竞制争度力，完的善几公个司龙治头理骨结篓雾票干构企，增业 ． ＝ ．¨…二 …… 和若干具有优势的企业共存的行业格局 …一 ’＝、ｌ…， ．， …— 术ｒ 橐应墓向服 “务数平字台化，以、智点能带化面、篡 ，自通动过化自”主方设向计转和变自，加主大制研造发，带力动度电，提焊高机竞行争业力研；发③建和立生行产业技共术性水技平 ～ ～…行业． 升口：十＿…… 二『１．， 二Ｊ【Ｌ ．ｔ… 日］—Ｌ’ ４技术壁垒 消费者利益。 （３）电焊机厂家数量多但普遍规模偏小，产品链不 我国焊接设备行业在取得“十一五”辉煌成就的同 完善，与国外优势企业缺乏强有力的竞争。 时，也存在如下一些问题。 （４）市场定位不准确，产业集群优势有待进一步增 ４．１在技术提升方面 强。时有产品盲目上马，盲目扩张产能的现象，导致缺 （１）高耗能、低技术含量产品占整体产能比重较 乏竞争力，也致使企业之问的无序竞争加剧。 大，重视压低成本，轻视绿色环保。 （５）知识产权意识薄弱，品牌建设滞后。我国的电 （２）产品的可靠性未经过严格测试，急于投入市 焊机企业众多，规模参差不齐，整体技术水平偏低，大 场，致使问题不断，影响消费者信心，减慢新技术新产 都缺乏核心技术。大量企业片面追求扩张规模，采用 品的推广进度。 粗犷式生产方式提高产量以求大的市场占有率；但大 （３）共性技术研究薄弱。逆变焊接电源基础控制 都难以筹措大量资金进行高端产品的研制开发，产品 百花齐放，有待统一技术规范，彻底提高可靠性。 的拷贝抄袭现象严重，真正用于科研的投入少，核心技 （４）焊接自动化有待进一步提高。 术掌握更少。在知识产权日益受到重视的今天，企业 （５）数字化及智能化处于起步阶段，缺少核心专利 的发展后劲不足，影响品牌建设。 技术，与国外发展水平存在较大差距。 （６）由于各大学撤消焊接专业，电焊机从业人员的 ４．２在行业发展方面 技术水平参差不齐；而电焊机产品又是焊接、机械、电 （１）我国已经成为世界上的电焊机生产大国，但还 子、信息技术的综合体，导致电焊机行业大量缺乏专业 不是电焊机制造强国。 技术人才。 （２）电焊机产业同质化发展。各企业在产品构成、 （７）对行业标准、质量管理体系、环境对设备的要 市场取向方面过于集中，导致过度使用价格竞争策略， 求等认识不深，对出口参与国际竞争的焊接设备的国 既伤害整个行业利益，又因难以保证产品质量而伤害 际标准和要求了解不够。且一些企业对标准、认证等 １８ ２０１２年第２期 机械制造文摘——焊接分册 工作停留在形式和表面，仅为应付检查，日常生产中的 执行力度不够。 （８）着力加强产、学、研、用的有效合作。 焊接之桥 术、Ｍｉｎｉ型焊接机器人技术（建筑钢结构、桥梁、造船 等）、特殊环境下工作的焊接机器人（水下、核电、狭小 空间等）、专用激光或激光一电弧复合焊接机器人（汽 ５ 发展建议 ５．１ 电焊机行业发展 车、造船等）、具有视觉或其他传感跟踪焊缝轨迹及自 适应焊接参数调整功能的智能化焊接机器人、机器人 焊接的专家数据库、高效高速双丝机器人焊接、多机器 人协同焊接控制、机器人遥控示教、遥控焊接、机器人 焊接的质量控制。 （３）标准化自动化焊接专机。窄间隙焊接专机、管 一（１）已形成的“三圈一区”４个电焊机产业聚集地， 在“十二五”期间仍将大力发展。 （２）适应全球化经济，适时实施走出去的发展战 略，“走出去”把握稍纵即逝的发展机遇。 （３）未来３—５年，行业将以兼并重组、资源整合为 生存主线，行业结构调整为大势所趋。 ５．２高端焊接设备的发展 管焊接专机、管一板焊接专机、管一法兰焊接专机、 （４）绿色、节能环保焊接设备的发展：①优质高效 相贯线焊接专机、表面对焊焊接专机。 的熔化极气体保护焊接设备；②基于数字控制技术的 自动化焊接装备；③超精密或超大型焊接专机和辅机 高端焊接设备及其发展包括以下几部分。 （１）高效、高速、节能电弧焊机。高效ＭＩＧ／ＭＡＧ 焊机、ＴＩＧ焊机、实现精密焊接的电弧焊机、实现网络化 管理的电弧焊机、焊接电源与机器人控制融合的新型 焊接电源。 具；④适应国家重大工程领域需求的专用焊接装备。 （５）积极实施ＥＭＣ标准、ＲＯＨＳ指令，电焊机能耗 标准等应及早出台，一系列政策助推淘汰高能耗产品。 让我们齐心协力，共同助推焊接设备行业的转型 升级，为走向制造强国，贡献我们的力量。 收稿日期：２０１１—１２—２０ （２）自动化及智能化焊接设备。中厚板钢结构部 件机器人（造船、建筑、发电、石化等）、铝／镁结构部件 机器人（高速列车、航空航天等）、低成本焊接机器人技 船舶行业综述报告 中国焊接协会造船与海洋工程专业委员会 产业链的协作与支持。大量高效焊接材料、先进焊接 Ｕ 日ＩＪ吾 设备、成熟焊接工艺应用，在提高船舶焊接机械化、自 动化水平同时，推动着船舶焊接效率和质量提升，进一 步缩短了造船生产周期。 １．１ 国内船舶焊接技术现状 本世纪初，伴随着国际船舶市场需求扩大，我国造 船工业呈现了历史罕见的发展热潮。然而，全球金融 危机爆发后，导致了世界航运市场呈现持续低迷状况， 自２００８年以来，国际造船业进人了下滑通道，凭借国 家政策支持和我国船舶工业前期抢占的良好市场基 础，中国造船业在过去５年内实现了跨越式发展，２０１０ 年造船完工量、新承接订单量、手持订单量等３大指标 目前，有超过４０多种造船焊接工艺方法已在国内 船厂先后获得应用，但真正能够被大部分船厂和焊接 施工人员全面接受并在现有造船模式和管理状态下实 船建造推广的工艺仅十多种，研发的新工艺主要以焊 接效率提升为目标，围绕手工电弧焊、ＣＯ 气体保护焊、 埋弧焊等传统弧焊方法开展相关技术改造。 １．１．１ 焊接材料 均居全球第一，比国家战略预期目标提前５年登上了 世界第一造船大国的宝座。 １ 船舶行业国内外的焊接现状与差距 近年来，我国船舶制造业的高速发展，离不开相关 国内船舶建造中主要涉及到焊条、气体保护焊丝、 埋弧焊丝／Ｎ等焊材，并基本实现了焊接材料国产化， ２０１２年第２期１９