建筑装饰行业投资周报：钢结构“智”造进展如何

　　钢结构制造转型为大势所趋，焊接机器人为当前研发热点。21 世纪以来，我国人口老龄化程度日趋严重。第七次全国人口普查数据显示，2020 年中国65 岁及以上人口比重达13.50%，人口老龄化程度已高于世界平均水平（65 岁及以上人口占比9.3%），因此从长期动态角度来看，在此趋势下劳动人口老化推动用工成本上升，制造业智能化转型升级为大势所趋。当前，钢结构各制造环节都在逐步采用智能生产设备，其中焊接环节为正在推进机器替代人工的重要环节，目前机器人实现轻钢类角焊缝焊接技术已基本成熟，业内主要聚焦于研发解决重钢中厚板焊接技术。中厚板焊接的焊接面积较大，无法一次性完成焊接，故一般多采用多层多道焊和多层单道焊。使用传统焊接机器人多层多道焊和多层单道焊时主要存在的难题有：1）在前一道焊道焊接完成后再示教下一条焊道，这需要工人高强度的示教工作，反而降低焊接效率；2）采用多层焊接时会存在热量积累，随着焊接层数和道数的累加，由于焊缝坡口会产生未知的形变，采取预先规划的路径往往会偏离实际焊缝。
　　视觉传感技术在焊接领域的应用逐渐广泛，对中厚板焊接具有独特优势。焊接机器人传统模式为在半自动人工干预情况下，结合焊缝周围的零件结构形式，工人对焊接构件每条焊缝的焊接工艺进行设置，该模式下工作费时费力，而且不够精确。当前业内持续推进的则为基于激光视觉的免示教焊接机器人，即在离线编程环境下，设计算法对焊缝的关联零件特征进行识别，结合焊接工艺参数库自动生成焊缝的合理焊接工艺参数，提升机器人自动化焊接的效率和焊接质量。免示教机器人的实验平台硬件主要包括六轴机器人本体、电气控制柜（包含运动控制器、驱动器、工控机）、激光视觉系统、焊接系统（包含数字焊机、送丝机、焊枪等），其中，激光视觉系统对焊接效果起到相对重要的作用，在系统搭建过程中反复应用尝试，使得机器人具备获取不同焊缝的空间位置信息和路径规划的能力，从而能够灵活地解决传统机器人中厚板焊接遇到的难题。
　　机器人焊接提质增效，未来规模应用或有望推动钢结构制造升级。根据郭小强、戴志彬2023 年9 月发表的《基于BIM 和机器视觉的钢结构智能焊接机器人系统分析》，某制造产业园钢结构厂房项目中，将基于BIM 和3D 机器视觉的钢结构智能机器人焊接技术应用于对钢结构二次焊接工序中钢结构梁柱端板、加劲板等小批量非标连接件，相较传统人工焊接，整个项目可降低50%以上人工成本、提升40%以上焊接效率，焊接质量和工厂环境得到大幅改善和优化。虽然当前焊接机器人技术大规模应用仍有一定缺陷需要弥补，但在钢结构企业与系统集成商的合作研发下，未来相关技术有望实现突破，从而推动整个行业效能提升。
　　我们认为具备以下特征的钢结构企业能够率先受益于智能化改造：1）钢结构制造规模较大：机器替代人工最大的优势在于成本摊销，而这需要生产企业首先具有一定的规模；2）生产构件的标准化程度相对较高：机器优于人　　工操作的要点主要在于能够长时间高强度地完成重复机械工作，钢结构构件本身具有个性化定制的特点，比如工程类钢结构企业往往根据单个订单进行设计-生产-加工-组装，标准化程度较低；而专注加工制造的钢结构企业则存在将同类型构件合并生产的动能，从而实现标准化加工；3）愿意为技术迭代投入试用和研发：机器替代人工技术需要大量投入研发，例如视觉传感系统需要配备机器人采用构件进行反复尝试方能完善数据，因此愿意长期投入的企业能更有效地突破智能化改造中的各种困难。
　　在人工成本日益上升的背景下，钢结构产线各环节智能化改造进程加快，率先开展相关研发和尝试的企业有望脱颖而出。截至2023 年6 月30 日，鸿路钢构产能500 万吨位列行业前列，在广泛应用激光切割机的基础上，2023Q3 开启采购弧焊机器人/焊接机器人视觉/机器人地轨/箱形柱智能生产线等方案设备;Q4 与柏楚电子签署战略合作协议，在智能焊接机器人领域继续推进研发，为未来的降本增效打下坚实基础，目前已经成为行业内研发和应用焊接机器人额领先者之一，值得重点关注。
　　投资建议：基于行业发展潜力、企业市占率及核心竞争力，建议关注鸿路钢构（002541.SZ）、大丰实业（603081.SH）、华铁应急（603300.SH）、瑞纳智能（301129.SZ）、豪尔赛（002963.SZ）等上游供应商。基于城中村改造及保障房政策持续推进，建议关注有相关业务经验的中国建筑（601668.SH）、隧道股份（600820.SH）、华阳国际（002949.SZ）、亚厦股份（002375.SZ）、精工钢构（600496.SH）。得益于国企改革、稳增长等政策催化，建议关注中国中铁（601390.SH）、中材国际（600970.SH）、中国铁建（601186.SH）、中钢国际（000928.SZ）、东湖高新（600133.SH）等。
　　风险提示：技术开发不及预期；行业竞争加剧风险；宏观经济下行风险
【免责声明】本文仅代表第三方观点，不代表和讯网立场。投资者据此操作，风险请自担。

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