我国焊接装备及配套器具制造业前景分析

　　焊接辅助设备与器具制造行业自设立以来在整个焊接行业中占有重要地位，并受到业内人士的高度重视。十五年来我国焊接辅助设备与器具制造行业在原有基础上有了较快的发展，焊接辅助设备品种已从传统的三大机-焊接操作机、变位机、滚轮架扩大到各种焊接专用成套设备，机器人工作站配套设备、焊接生产线和柔性焊接生产系统等。从事焊接装备设计和生产的企业规模不断扩大，技术水平、产品质量不断提高。

　　2、我国焊接辅助设备与器具制造行业的发展历程

　　焊接辅助设备确切的名称应为焊接工艺装备。凡生产焊接结构的加工设备和装置均属于焊接工艺装备，其中包括备料设备，焊接装配工夹具，焊接变位机械、焊件后处理设备等。与焊接工序直接有关的焊接工艺装备主要有坡口加工设备，焊接装配工夹具、焊接变位机，焊接操作机、专用成套焊接设备，机器人工作站和焊接生产线等。

　　我国焊接工艺装备制造行业起步较晚，直到二十世纪70年代初才在上海、成都、长春等地陆续建成一批专门生产焊接工艺装备的制造厂。进入80年代，随着国内焊接工艺装备需用量的日益增长，各地又相继成立了多家中小型焊接装备生产厂。近期又新建成或改建具有一定规模的焊接装备生产企业。迄今，我国已有24家焊接装备生产企业，年产量2000万元以上的已有10多家。有些企业发展速度较快,并已具有较大的规模，某些焊接装备已实现批量生产。例如无锡阳通机械设备有限公司，2001年的销售总额已达1.2亿，跃居本行业之首，全行业年总销售额已达5亿左右。

　　在焊接装备的品种、技术特性方面，80年代初期我国生产的焊接装备大多是较简单的焊接操作机、滚轮架、变位机、翻转机和回转平台等，成套性较差、自动化程度低，只能算作机械化的焊接设备。80年代后期，由于大量引进了国外较先进的成套焊接装备，促进了国产焊接装备的技术进步，无论是装备的成套性、自动化程度还是设备的精度和制造质量都有不同程度的提高。目前我国已能生产8m×10m重型立柱横梁式操作机，配有先进的窄间隙埋弧焊机头的门架式纵缝焊机和立柱横梁式窄间隙环缝焊机。重型焊接滚轮架的最大吨位达400t。重型容器环缝窄间隙埋弧焊和内壁大面积堆焊必须配备的工艺装备—自动防窜滚轮架已研制成功并投运多年，防窜精度为±1.5mm。焊接变位机已系列化生产，最大承载能力达100t，每年都有各种汽车、机车、工程机械部件焊接用大、中型单面回转和双面回转翻转机投运。大量生产汽车、摩托车部件专用成套弧焊机和阻焊机，大、中型轧辊堆焊机，大口径管焊接生产线；h型钢和箱形梁焊接生产线。在焊接装备的驱动和控制系统中广泛采用了当代较先进的交流电机变频调速、直流电机的可控硅调速，plc可编程控制器、伺服电机及其驱动系统、微机和工业计算机控制等。焊接装备的自动化程度有了较大的提高。焊接操作机可按用户的需要配备焊缝自动跟踪系统和工业电视监控系统。

　　在焊接机器人工作站配套设备方面我国已相继成立首钢莫托曼机器人有限公司和沈阳新松机器人自动化股份有限公司，目前已能为国内用户每年生产100台套以上的各种中小型机器人工作站。

　　国内焊接装备配套器具的生产已形成一定的规模，产品质量已接近国际水平。据最近统计，生产送丝机，各种焊枪、导电嘴、减压器、流量计、工夹具、焊条、焊剂烘干设备、陶瓷喷嘴等的专业生产企业共34家，年产值超过亿元。值得一提的是，广州阿比泰克焊接技术有限公司已与国内多家焊枪配套件厂家组成集团公司，生产规模迅速扩大，2001年焊枪总产量已达9000万元。

　　3、焊接辅助设备和器具行业的发展趋势I

　　去年9月，焊接辅助设备与器具专业委员会多名代表随中国焊接协会组织的考察团参观了在德国埃森举办的第十五届焊接与切割国际博览会。其中有上百家焊接装备生产厂商参展，展出了世界一流的各种先进的自动化焊接设备。反映了当代世界焊接装备的发展水平和趋势。认真分析所掌握的技术资料可以将其概括成以下五大特点。

　　⑴精密化精密化的内涵包括高精度、高质量和高可靠性。从设备外观上看有些焊接装备几乎接近于精密金属切削机床，在精度要求上，以焊接机器人配套的焊接变位机为例，最高的重复定位精度为±0.05mm，机器人和精密操作机的行走机构定位精度为±0.1mm，移动速度的控制精度为±0.1%。

　　⑵大型化焊接装备的大型化是焊接结构向高参数、重型化和大型化发展的需要。如重型厚壁容器焊接中心的立柱横梁操作机的最大规格已达12.5m×10m。龙门式操作机的规格为8m×8m。大型造船厂使用的门架式钢板纵缝焊机最大行程为12m。集装箱外壳整体组装焊接中心门架式操作机的工作行程达16m。重型h型钢和箱型梁生产线占地面积可达整个车间。

　　⑶多功能化为充分发挥自动化焊接设备的效率，一台焊接装备可按工艺要求装备各种焊头，如单丝和多丝埋弧焊，单丝或双丝窄间隙埋弧焊头。

　　mig／mag焊头和带极堆焊头等，与滚轮架，变位器或翻转机配套可以完成筒体内外纵环缝，封头拼接缝，内壁堆焊、大直径接管环缝焊接等。

　　⑷数字化焊接装备的数字化控制虽然比传统的金属切削加工复杂得多，但实施数字控制的意义则更为重要，不仅提高了效率而且确保了批量生产过程中稳定的焊接质量还改善了操作环境。目前在焊接装备控制系统中，采用plc可编程控制器已成为最普通的控制器件，为提高焊接装备自动控制的功能和精度已开始采用基于pc机的自动控制系统和直接数字控制系统，同时也为焊接装备的网络化控制和管控一体化提供了可能。

　　⑸智能化和集成化焊接装备的智能化控制是焊接过程自动控制的高级形式，通过各种专用的计算机软件可按原始工件和焊接参数对焊接工艺参数进行优化选择。对于厚壁接头、智能化控制可根据实测接头的几何尺寸自动编制焊接程序和焊接工艺参数，以实现焊接过程的全自动化。

　　计算机集成化控制主要用于焊接生产线，是将焊接机器人或焊接操作机、焊接电源，工件变位机械，输送机械、物流系统采用计算机软件按预先编制的程序和所设置的工作参数通过现场总线通讯网络和人机界面集成在一台主控pc机上，构成完整的自动化控制系统。同时可利用cad／cam／capp／cae／pdm设计和管理软件，实现从产品图样设计、制造工艺编制、生产计划安排、生产过程控制、生产管理和物流管理的一体化。可见世界焊接装备发展已将整个焊接行业带入现代电子化制造的时代。

　　焊接配套器具的发展特点是精细化、电子化、多样化和组合化，以适应焊接装备的快速发展。科技是不分国界的，我国的焊接装备和配套器具也必然向上述趋势发展。

　　4、我国入世后所面临的挑战

　　我国焊接装备制造行业在市场经济的环境中已经历了十余年的磨练，取得了可喜的进步和成绩，但对比上述世界发达国家同行业的当代水平还有较大的差距。国产的焊接装备无论在产品品种、技术水平、产品质量、自动化程度和高新技术应用等方面都不能适应我国工业现代化发展的需要。尤其是中国“入世”表面上看世界市场已向中国打开大门，但中国市场也向世界全面开放，对于某些行业来说可能是机遇和挑战并存，而对焊接装备行业来说可以肯定的说，挑战大于机遇。因此我们必须采取切实可行的有力措施奋起拼搏，争取在5年“入世”过渡期内，迎头赶上世界同行业的先进水平。

　　5、展望和对策

　　据多方面的经济信息，今后十年，中国将逐步成为全球制造中心，我国传统制造业将势必按现代化的高标准要求进行全面的升级和技术改造。采用最先进的技术装备武装自己。目前我国焊接结构用钢量已超过8000万t，今后几年还将逐年上升。因此对焊接装备特别是自动化焊接装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，饮料食品加工机械，家用电器、医疗设备和半导体器件等重点制造行业都迫切需要装备自动化程度高、性能优良、可靠性好的各种自动化专用成套设备，机器人工作站和焊接生产线。市场容量相当大，发展前景可观。如果不考虑国际市场，国内市场每年的需求量将达到15亿元以上。据国际机器人联合会(ifr)的统计数据，全世界机器人及其配套设备的年总销售额为1766亿人民币，在我国有关的信息已向我们预示广泛应用焊接机器人的热潮即将来到。因此我国焊接装备制造业必须把握这一机遇，加快企业自身的改造以适应整个焊接行业的快速发展。

　　中国焊接协会肩负着振兴我国焊接行业的重任，为迎接中国入世后的挑战和满足国内市场的需求，建议采取以下对策：

　　①推动企业加强设计开发和研究的能力，加大科技投入，鼓励重点骨干企业组建企业自己的技术开发中心。帮助中小型企业联合组织地区性的技术开发中心，以利开发资源共享。不断开发符合市场需求的高性能的焊接装备。

　　②促进企业与国外先进企业的联合，组建合资，合作生产或联营企业，充分利用外企的先进技术和管理经验，另一方面应营造吸引外企的条件和环境。按国际标准加速企业自身的建设，增强生产能力，更新装备，完善企业管理和质量保证体系。努力提高企业全体员工的素质。

　　③引导企业进入健康有序的竞争、合理分工、组织富有成效的专业化和规模化生产。

　　④加强企业精神和企业文化建设的宣传和导向，促使企业建立始终保持可持续发展的运行机制。

　　6、结束语

　　为推动焊接装备及配套器具制造行业尽快赶上国际先进水平，中国焊接协会及有关专业委员会应积极的策划，并提出出切实可行的对策，促使本行业大多数企业能渡过“入世”大关。鉴于我国现有焊接装备生产企业的实力尚不能与国外企业相匹敌，因此只有联合起来，集聚各方力量，发挥各自优势，才有取胜的可能。我们殷切期望本行业的企业家们能够胸怀全局，运行市场经济法则，创建新的运行机制。

　　我国焊接装备及配套器具制造业的前景是光明的，但任重而道远，需要我们全力去拼搏，才能赢来明日的辉煌。