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智能焊接機(jī)器人及控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2022-11-07

1、項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目規(guī)劃研發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)品為具體包括智能焊接離線編程軟件、智能焊縫跟蹤系統(tǒng)、智能焊接控制系統(tǒng)、工件視覺(jué)定位系統(tǒng)、焊接變位機(jī)以及智能焊接機(jī)器人工作站。

本項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)能為智能焊接離線編程軟件 3,000 套、智能焊縫跟蹤系統(tǒng) 3,000 套、智能焊接控制系統(tǒng) 3,000 套、工件視覺(jué)定位系統(tǒng) 2,000 套、焊接變位機(jī) 1,000臺(tái)和智能焊接機(jī)器人工作站 1,000 臺(tái)。

2、項(xiàng)目建設(shè)的必要性

（1）鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展持續(xù)向好，對(duì)焊接需求量巨大

2012-2019 年，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò) 12%的快速發(fā)展。2019年，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量達(dá) 7,920 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 15.22%。盡管經(jīng)歷了多年的快速增長(zhǎng)，但是我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)用鋼量在全國(guó)鋼產(chǎn)量和建筑用鋼產(chǎn)量中的占比還是較低。2020 年 9 月住建部等多部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見(jiàn)》，提出大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑。鼓勵(lì)醫(yī)院、學(xué)校等公共建筑優(yōu)先采用鋼結(jié)構(gòu)，積極推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅和農(nóng)房建設(shè)。

2020 年 11 月近期中央發(fā)布“十四五”規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)，文件明確了建筑行業(yè)未來(lái)的裝配式、新型工業(yè)化、信息化、綠色等大方向，突出發(fā)展綠色建筑，將利于鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用比例進(jìn)一步提升。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)焊接需求量巨大。

（2）焊工短缺推動(dòng)智能焊接方案替代人工

國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)焊接工序自動(dòng)化程度低，基本依靠大量焊接工人實(shí)現(xiàn)。根據(jù)我國(guó)上市鋼構(gòu)企業(yè)的年報(bào)數(shù)據(jù)顯示，2019 年我國(guó)鋼構(gòu)上市企業(yè)焊工每人每年平均焊接能力約為 400 噸；2019 年我國(guó)鋼構(gòu)產(chǎn)品產(chǎn)量為 7,920 萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)焊工需求至少為 19.8 萬(wàn)人。

但焊接工種所工作的工況往往存在較多的廢氣、粉塵、廢渣、強(qiáng)光、高噪音、高電磁輻射、高溫等惡劣環(huán)境，目前焊工工種在國(guó)內(nèi)普遍短缺的現(xiàn)狀。因此近年來(lái)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)對(duì)于自動(dòng)化、智能化焊接方案的需求日益迫切。

本項(xiàng)目旨在通過(guò)對(duì)公司在智能切割自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)品的延申，為鋼構(gòu)企業(yè)提供智能焊接替代焊接工人的解決方案。

3、項(xiàng)目建設(shè)的可行性

（1）焊接屬于切割的下游工序，公司將進(jìn)一步提高終端客戶的工序垂直滲透率

由于切割與焊接在鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品生產(chǎn)制造中屬于上下游工序的關(guān)系，作為切割的后道工序，公司將結(jié)合已有五大核心技術(shù)方向（CAD，CAM，NC，傳感器控制，硬件設(shè)計(jì)）進(jìn)行多維度拓展，預(yù)計(jì)將提高鋼構(gòu)焊接的自動(dòng)化水平。

此外，隨著公司市場(chǎng)規(guī)模和行業(yè)影響力的擴(kuò)大，下游客戶對(duì)于公司智能焊接方案的需求也在持續(xù)增長(zhǎng)。通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，公司進(jìn)入切割的下游工序領(lǐng)域，可以提升公司產(chǎn)品在客戶生產(chǎn)工序的垂直滲透率。

（2）公司具備了順利實(shí)施本項(xiàng)目的相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備

公司是高新技術(shù)企業(yè)，自設(shè)立以來(lái)始終高度重視技術(shù)研發(fā)。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，公司通過(guò)在激光切割智能控制領(lǐng)域，積累了較為豐富的傳感與控制技術(shù)。

截至 2020 年 12 月 31 日，公司已取得與本項(xiàng)目相關(guān)的專利共計(jì) 15 項(xiàng)，其中發(fā)明專利項(xiàng)；另外，公司有項(xiàng)專利正在申請(qǐng)過(guò)程中。

公司在產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)和試制過(guò)程中，總結(jié)了 CAD 技術(shù)、CAM 技術(shù)、NC技術(shù)、傳感器技術(shù)和硬件設(shè)計(jì)五大技術(shù)領(lǐng)域。其中 CAD 技術(shù)領(lǐng)域包括 CAD 核心模塊、自動(dòng)排樣算法、智能繪圖模塊技術(shù)；CAM 技術(shù)領(lǐng)域包括逆向工程技術(shù)、基于圖形的模擬加工和直接加工技術(shù)；NC 技術(shù)領(lǐng)域包括軌跡預(yù)處理技術(shù)、速度規(guī)劃算法技術(shù)、高精度伺服控制算法技術(shù)、伺服參數(shù)自動(dòng)調(diào)整算法技術(shù)、精度補(bǔ)償技術(shù)；傳感器技術(shù)包括非接觸測(cè)距傳感技術(shù)、加工智能傳感技術(shù)、視覺(jué)傳感器技術(shù)；硬件設(shè)計(jì)技術(shù)包括嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)、基于 EtherCAT的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)、硬件可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)等。

由于焊接與切割在 CAD 技術(shù)、CAM 技術(shù)、NC 技術(shù)、傳感器技術(shù)和硬件設(shè)計(jì)在智能制造和自動(dòng)化領(lǐng)域的共通性，公司在切割領(lǐng)域所積累的核心技術(shù)儲(chǔ)備為進(jìn)軍智能焊接機(jī)器人及控制系統(tǒng)領(lǐng)域奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，能大幅縮短研發(fā)周期，促進(jìn)新產(chǎn)品系列的快速迭代更新。

目前為止，公司已經(jīng)研制出焊縫跟蹤傳感器軟硬件原型，能夠初步識(shí)別簡(jiǎn)單焊縫；公司已經(jīng)研制出機(jī)器人離線編程軟件 demo，能夠?qū)C(jī)器人與工件進(jìn)行 3D建模，并模擬簡(jiǎn)單焊接加工；公司已經(jīng)研制出簡(jiǎn)單的機(jī)器人控制系統(tǒng)，能夠控制6 軸焊接機(jī)器人進(jìn)行簡(jiǎn)單的空間運(yùn)動(dòng)。

（3）公司具備順利實(shí)施本項(xiàng)目的人才儲(chǔ)備

公司的核心創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)和管理層均來(lái)自于上海交通大學(xué)自動(dòng)化等工科專業(yè)，技術(shù)儲(chǔ)備扎實(shí)，優(yōu)秀的管理層為柏楚電子長(zhǎng)期發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

4、投資概算

本項(xiàng)目計(jì)劃投資總額為 40,682.86 萬(wàn)元，具體包括建設(shè)投資 38,742.65 萬(wàn)元和鋪底流動(dòng)資金 1,940.21 萬(wàn)元。

5、實(shí)施主體、項(xiàng)目選址和建設(shè)期限

（1）實(shí)施主體

本項(xiàng)目實(shí)施主體為上海柏楚電子科技股份有限公司。

（2）項(xiàng)目選址

本項(xiàng)目實(shí)施地位于上海市閔行區(qū)。本項(xiàng)目地塊所在位置位于紫竹高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)紫光路以東、蘭香湖南路以北、紫江新材料以西、江川河以南。

（3）建設(shè)期限

本項(xiàng)目計(jì)劃兩年時(shí)間完成（24 個(gè)月）。

6、項(xiàng)目備案和環(huán)評(píng)情況

（1）項(xiàng)目備案文件

2021 年 3 月 10 日，公司取得上海閔行區(qū)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)出具的《上海市企業(yè)投資項(xiàng)目備案證明》（上海代碼：31011266606207220211D2308001，國(guó)家代碼：2103-31-112-07-01-684543）。

（2）項(xiàng)目環(huán)評(píng)批復(fù)

根據(jù)自 2021 年 1 月 1 日生效的《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)分類管理名錄（2021年版）》（生態(tài)環(huán)境部令第 16 號(hào)）第三十一類的規(guī)定，從事通用設(shè)備制造業(yè)的項(xiàng)目需要編制環(huán)境影響報(bào)告表（僅分割、焊接、組裝的除外），并在第五條規(guī)定：“本名錄未作規(guī)定的建設(shè)項(xiàng)目，不納入建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)管理”。

經(jīng)咨詢，當(dāng)?shù)丨h(huán)保局答復(fù)：“按照“名錄”第五條的規(guī)定，該項(xiàng)目屬名錄未作規(guī)定的建設(shè)項(xiàng)目，不納入建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)管理”。

7、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

經(jīng)測(cè)算，本項(xiàng)目稅后內(nèi)部收益率為 21.39%，項(xiàng)目預(yù)期效益良好。當(dāng)生產(chǎn)能力利用率為 47.41%時(shí)，項(xiàng)目達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)，具有很強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

此報(bào)告為正式摘取部分，需編制政府立項(xiàng)、銀行貸款、投資決策等用途可行性研究報(bào)告咨詢思瀚產(chǎn)業(yè)研究院。