I. Nâng cấp công nghệ hàn:Robot hàn thông minhnhư là định hướng cốt lõi
(1) Công nghệ hàn: Nền tảng của ngành công nghiệp hiện đại
Công nghệ hàn đạt được sự liên kết vật liệu ở cấp độ nguyên tử thông qua nhiệt độ hoặc áp suất cao, và được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực cốt lõi như ô tô, hàng không vũ trụ và xây dựng. Độ chính xác và hiệu quả của nó quyết định trực tiếp đến độ bền cấu trúc và chi phí sản xuất của sản phẩm. Phân loại theo nguồn nhiệt và quy trình, nó được chia thành ba loại: hàn nóng chảy, hàn áp lực và hàn đồng. Trong những năm gần đây, các công nghệ mới bao gồm hàn laser và hàn chùm tia điện tử đã vượt qua những hạn chế của các phương pháp truyền thống, đáp ứng nhu cầu sản xuất cao cấp.
Robot hàn bao gồm thân chính (với sáu cánh tay robot là cốt lõi) và các thiết bị hàn hỗ trợ. Tích hợp các công nghệ đa ngành, chúng cho phéphàn tự động độ chính xác caoPhân loại theo quy trình, chúng bao gồm robot hàn điểm, robot hàn hồ quang, robot hàn laser, v.v. Trong số đó, robot hàn điểm và robot hàn hồ quang chiếm 90% thị phần, thống trị việc hàn tấm mỏng trong ngành công nghiệp ô tô và sản xuất phụ tùng ô tô-xe máy, thiết bị điện tử 3C, tương ứng. Các công nghệ mới như hàn laser đang đẩy nhanh sự thâm nhập vào lĩnh vực xe năng lượng mới và hàng không vũ trụ.
(2) Công nghệ hoàn thiện của robot hàn thông minh
Trái ngược với chế độ "dạy và lặp lại" cố định của robot điều khiển cầm tay truyền thống, robot hàn thông minh tích hợp cảm biến thị giác/laser và thuật toán trí tuệ nhân tạo để đạt được khả năng nhận diện đường hàn theo thời gian thực, tạo đường dẫn tự động và tối ưu hóa động. Điều này giúp giảm đáng kể sự phụ thuộc vào lao động thủ công và tăng cường tính linh hoạt trong vận hành, khiến chúng đặc biệt phù hợp với các lĩnh vực phi tiêu chuẩn như điện tử chính xác và linh kiện ô tô trọng lượng nhẹ, cũng như các kịch bản sản xuất đa dạng sản phẩm với số lượng nhỏ.
Hệ thống robot hàn thông minh hoàn chỉnh bao gồm hệ thống điều khiển thông minh, mô-đun cảm biến và theo dõi hình ảnh, nền tảng lập trình ngoại tuyến và thân robot chính. Ưu điểm cốt lõi nằm ở việc rút ngắn chu kỳ vận hành thông qua mô hình hóa và mô phỏng môi trường ảo, thực hiện tối ưu hóa chiến lược hàn theo thời gian thực thông qua học sâu và đảm bảo độ ổn định định vị ở mức milimet với các cảm biến độ chính xác cao. Hiện nay, các đột phá quan trọng như vận hành không cần hướng dẫn bằng hình ảnh 3D đã được đạt được. Công nghệ này đang phát triển từ chế độ “bán tự động” sang chế độ “hoàn toàn tự động”, và sẽ hiện thực hóa sự hợp tác đa nền tảng và chia sẻ kiến thức dựa trên đám mây trong tương lai dựa trên công nghệ 5G và điện toán biên.
II. Tình trạng thiếu hụt thợ hàn trầm trọng: Thị trường tiềm năng rộng lớn cho công nghệ hàn thông minh.
(1) Các yếu tố kết hợp gây ra tình trạng thiếu thợ hàn và các chính sách thúc đẩy nhu cầu thay thế
Trung Quốc đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng thợ hàn. Đến năm 2024, tổng cầu đạt mức chênh lệch 3,49 triệu người, thiếu hụt 400.000 thợ hàn cao cấp. Thêm vào đó, cơ cấu dân số đang già đi, với nhóm người trên 60 và trên 70 tuổi chiếm hơn 60% lực lượng lao động, trong khi nhóm người trên 90 tuổi chỉ chiếm 13%, dẫn đến vấn đề “khoảng cách thế hệ” nổi bật. Cùng với môi trường làm việc khắc nghiệt và rủi ro sức khỏe cao của nghề hàn, giới trẻ ngày càng không muốn theo đuổi những công việc này, tạo ra nhu cầu cấp thiết về việc thay thế bằng robot. Dựa trên tính toán rằng một robot có thể thay thế 2,5 thợ hàn, nhu cầu thị trường tiềm năng lên tới 1,4 triệu đơn vị.
Nhà nước liên tục ban hành các chính sách nhằm thúc đẩy việc phổ biến công nghệ hàn thông minh. Từ Kế hoạch 5 năm lần thứ 13 về Phát triển Sản xuất Thông minh đến Kế hoạch thực hiện năm 2024 về Thúc đẩy Đổi mới Thiết bị trong Ngành Công nghiệp, một hệ thống hỗ trợ chính sách nhất quán đã được hình thành, làm rõ các thông số kỹ thuật, thúc đẩy nâng cấp thiết bị và đặt nền tảng vững chắc cho sự phát triển của ngành.
(2) Tăng trưởng thị trường ổn định và lợi thế kinh tế đáng kể
Thị trường robot hàn toàn cầu đang mở rộng ổn định. Từ năm 2016 đến năm 2024, doanh số bán hàng tăng từ 64.200 chiếc lên 102.000 chiếc, với tốc độ tăng trưởng hàng năm dự kiến đạt 6% và 8% lần lượt vào năm 2025 và 2026. Robot hàn thông minh mang lại hiệu quả chi phí vượt trội, với tốc độ hàn từ 50–160 cm/phút, nhanh hơn tốc độ hàn thủ công từ 40–60 cm/phút. Chúng mang lại lợi tức đầu tư (ROI) cao trong nhiều kịch bản thay thế khác nhau: trong trường hợp xấu nhất (thay thế 1 thợ hàn), khoản đầu tư có thể được thu hồi trong vòng 4 năm, với tổng số tiền tiết kiệm tích lũy là 10,5 triệu nhân dân tệ trong một thập kỷ; trong trường hợp tốt nhất (thay thế 2,5 thợ hàn), khoản đầu tư có thể được thu hồi trong năm đầu tiên, với tổng số tiền tiết kiệm là 27 triệu nhân dân tệ trong mười năm. Hơn nữa, những robot này có thể hoạt động liên tục 24 giờ một ngày để nâng cao hiệu quả.
(3) Nhu cầu cấp thiết về các kịch bản phi tiêu chuẩn: Tăng tốc thâm nhập vào các lĩnh vực kết cấu thép và đóng tàu
- Ngành kết cấu thép: Năm 2023, sản lượng gia công kết cấu thép toàn quốc đạt 112 triệu tấn, tăng 10,5% so với năm trước. Tuy nhiên, ngành này đang phải đối mặt với tình trạng tự động hóa thấp và phụ thuộc nhiều vào lao động thủ công. Theo ước tính, 60% công việc gia công kết cấu thép cần đến các giải pháp hàn thông minh. Khi sản lượng dự kiến đạt 135 triệu tấn vào năm 2025, sẽ tạo ra nhu cầu về 12.200 bộ thiết bị, đẩy quy mô thị trường vượt quá 3 tỷ nhân dân tệ.
- Ngành công nghiệp đóng tàu: Năm 2024, Trung Quốc đứng đầu thế giới ở ba chỉ số cốt lõi: khối lượng tàu hoàn thành, lượng đơn đặt hàng mới và lượng đơn đặt hàng tồn đọng, chiếm hơn 50% tổng số toàn cầu ở mỗi hạng mục. Tuy nhiên, ngành công nghiệp này vẫn đối mặt với những thách thức như đường hàn phức tạp và việc sản xuất theo lô nhỏ, điều này dẫn đến việc Trung Quốc phải tùy chỉnh quá trình sản xuất.các phương pháp hàn truyền thốngKhó khăn trong việc giải quyết vấn đề này. Năm 2024, Trung Quốc có khoảng 187.800 thợ hàn được chứng nhận. Dựa trên tỷ lệ thâm nhập 15%, nhu cầu về robot hàn thông minh đạt 18.800 chiếc, tương ứng với quy mô thị trường là 5,634 tỷ nhân dân tệ. Nếu tỷ lệ thâm nhập tăng lên 30%, quy mô thị trường sẽ vượt quá 10 tỷ nhân dân tệ.
III. Cấu trúc chuỗi công nghiệp của robot hàn thông minh
Chuỗi công nghiệp bao gồm cung cấp linh kiện ở khâu đầu nguồn, tích hợp hệ thống ở khâu giữa nguồn và ứng dụng công nghiệp ở khâu cuối nguồn, tích hợp các công nghệ từ nhiều lĩnh vực như robot, trí tuệ nhân tạo và thị giác máy tính. Trong đó, thân robot và hệ thống thị giác/laser chiếm hơn 60% tổng chi phí.
Phân khúc thượng nguồn cung cấp các linh kiện quan trọng bao gồm thân robot, hệ thống điều khiển thông minh và hệ thống theo dõi đường hàn, quyết định độ ổn định hiệu suất của thiết bị. Các nhà sản xuất nguồn điện hàn trong nước đã chiếm vị trí dẫn đầu, trong khi các doanh nghiệp địa phương trong lĩnh vực phần mềm lập trình ngoại tuyến và thị giác 3D đang phá vỡ thế độc quyền của vốn nước ngoài. Các nhà tích hợp trung nguồn tích hợp thiết bị để tạo ra các giải pháp chuyên biệt theo từng kịch bản, đáp ứng nhu cầu của trạm làm việc và dây chuyền sản xuất của các ngành công nghiệp như kết cấu thép và đóng tàu. Các nhà sản xuất địa phương tập trung vào lập kế hoạch đường đi thông minh để phục vụ sản xuất phi tiêu chuẩn. Phân khúc hạ nguồn chứng kiến các ứng dụng truyền thống tập trung trong kết cấu thép và đóng tàu, và đang dần thâm nhập vào các lĩnh vực cao cấp như ô tô, năng lượng mới và hàng không vũ trụ, nổi lên như thiết bị cốt lõi giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu quả và giảm rủi ro.
Thời gian đăng bài: 23/12/2025
