“機(jī)器換人”的推進(jìn)，正孕育著一個萬億級的市場。

中國智造升級，卡在了命脈工程的核心工序上。第三方研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)焊接場景的自動化普及率僅約30%。而焊接，貫穿于船舶制造、能源電力、軌道交通以及鋼結(jié)構(gòu)建筑等眾多基礎(chǔ)設(shè)施工程，是決定結(jié)構(gòu)成型與安全的核心底層工序。

在智能化浪潮下，出現(xiàn)了反常識的一幕：支撐國家能源運(yùn)輸和公共交通體系的關(guān)鍵工程，自動化水平卻長期處于低位，核心工序仍主要依賴人工完成。這一局面的根源在于復(fù)雜多變的作業(yè)環(huán)境。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)常伴隨高溫、高壓等極端工況，非標(biāo)件與復(fù)雜結(jié)構(gòu)普遍存在，這對機(jī)器人的感知系統(tǒng)、運(yùn)動控制以及硬件工藝的要求，遠(yuǎn)高于常規(guī)工業(yè)場景。

過去十年，中國制造業(yè)在生產(chǎn)端的智能化已有諸多突破，數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人在工廠產(chǎn)線的應(yīng)用就是直觀體現(xiàn)。但在大型結(jié)構(gòu)件與極端工況交織的命脈工程中，自動化的邊界尚未真正跨越。因此，命脈工程的智能化，不僅是工業(yè)自動化亟須完成的“最后一公里”，更是檢驗(yàn)中國智能制造體系能否應(yīng)對復(fù)雜場景、實(shí)現(xiàn)更高自動化能級的終極“試金石”。

智能化競速的“最后一公里”

“最后一公里”描述了命脈工程核心工序智能化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵性和挑戰(zhàn)性。

焊接作為命脈工程的核心工序，存在作業(yè)環(huán)境高危、用工荒與成本飆升等問題。中國焊接泰斗潘際鑾院士曾講述過一個重型工業(yè)施工場景：焊接大直徑合金鋼罐體時，為保證工藝質(zhì)量，厚達(dá)百余毫米的罐體壁需預(yù)熱至約200℃。工人要穿著厚重的石棉服，通過吊裝設(shè)備進(jìn)入高溫、密閉的罐體內(nèi)部作業(yè)。在高溫、通風(fēng)受限且易積聚有害氣體的環(huán)境中，即便作業(yè)僅十余分鐘，也需醫(yī)療團(tuán)隊全程待命。

嚴(yán)苛的作業(yè)環(huán)境導(dǎo)致勞動力短缺。第三方數(shù)據(jù)顯示，2025年全國焊工缺口達(dá)500多萬人。統(tǒng)計機(jī)構(gòu)調(diào)研表明，年輕人中愿意從事焊接工作的比例不足7%，預(yù)計到2035年焊工缺口將擴(kuò)大至1000萬人。市場供需長期失衡，導(dǎo)致用工成本飆升。早在2015年印發(fā)的《中國制造2025》就指出，勞動力等生產(chǎn)要素成本上升，已成為制約中國制造業(yè)發(fā)展的重要因素。

這種高風(fēng)險、高成本、低效率的循環(huán)，反映了中國制造在基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)性短板：工程安全有剛性需求，但勞動力短缺和成本上升形成現(xiàn)實(shí)約束。在此情況下，“機(jī)器換人”是迫切的必然選擇，凸顯了基礎(chǔ)設(shè)施工程核心工序智能化的關(guān)鍵性。

其挑戰(zhàn)性在于，復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境和結(jié)構(gòu)件的非標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)，使機(jī)器人在核心工序的應(yīng)用面臨諸多阻礙。首先，基礎(chǔ)設(shè)施工程的工件體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如石油化工的儲油罐直徑可達(dá)百米，壁厚超常；橋梁鋼結(jié)構(gòu)布滿曲面和交錯構(gòu)件。工件尺寸越大、幾何形態(tài)越復(fù)雜，對機(jī)器人的移動范圍和靈活度要求越高。

同時，大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的非標(biāo)件，使自動化系統(tǒng)難以按固定軌跡或模板運(yùn)行，增加了機(jī)器人規(guī)模落地的難度。此外，高溫、高濕等復(fù)雜極端工況，以及核電領(lǐng)域的輻射和有毒氣體干擾，會影響機(jī)器人光學(xué)傳感器等核心零部件的正常運(yùn)作，導(dǎo)致設(shè)備性能下降。

這些挑戰(zhàn)貫穿命脈工程的制造底層。因此，焊接等關(guān)鍵工序的智能化突破，不僅能提升單一環(huán)節(jié)的安全與效率，更能實(shí)現(xiàn)制造業(yè)整體自動化能力的閉環(huán)，并讓其價值在制造業(yè)鏈條上外溢、延展。若這“最后一公里”無法打通，中國制造的整體升級將存在缺口。

無人區(qū)的艱難探索

極端工況下的智能化提升是全球制造業(yè)的共同難題。在這片自動化尚未觸及的“無人區(qū)”，不同國家和企業(yè)都在探索破局之路。

在重型制造業(yè)自動化水平較高的日韓，造船及鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)較早引入龍門式焊接生產(chǎn)線進(jìn)行大面積板塊焊接，六軸焊接機(jī)械臂也用于結(jié)構(gòu)件焊接。但這些方案依賴生產(chǎn)的高度模塊化和構(gòu)件范式的統(tǒng)一性，復(fù)用性和場景拓展受限。

歐美的機(jī)器人公司側(cè)重開發(fā)可在危險環(huán)境作業(yè)的爬行或吸附式機(jī)器人，如美國Gecko Robotics磁吸附機(jī)器人。但這類公司的方案以檢測為主、施工為輔，在焊接、切割等關(guān)鍵工序的自主施工能力有限。雖然Gecko也在拓展機(jī)器人產(chǎn)品的能力邊界，但離全面承擔(dān)施工任務(wù)仍有差距。

國內(nèi)方面，為應(yīng)對勞動力短缺和安全生產(chǎn)要求，一些大型央企和頭部制造商在橋梁、管道及鋼結(jié)構(gòu)施工中推進(jìn)“機(jī)器換人”試點(diǎn)，如中交二航局、中鐵建大橋局等以智能焊接為突破口，提升施工的自動化和智能化水平。但整體來看，機(jī)器人的調(diào)試運(yùn)維和環(huán)境適應(yīng)尚處早期摸索階段，需積累更多作業(yè)經(jīng)驗(yàn)以提高穩(wěn)定性，且機(jī)器人設(shè)備購置成本高，限制了自動化系統(tǒng)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的規(guī)模應(yīng)用。

博清科技創(chuàng)始人馮消冰認(rèn)為，不同解決方案的瓶頸表明，核心工序的智能化跨越需要體系化能力的搭建。“首先是感知，要讓機(jī)器人在高溫、強(qiáng)光和復(fù)雜結(jié)構(gòu)中準(zhǔn)確識別焊縫位置，需重構(gòu)感知系統(tǒng)；其次是決策，面對非標(biāo)結(jié)構(gòu)，機(jī)器人的路徑規(guī)劃與運(yùn)動控制算法要有更強(qiáng)的協(xié)調(diào)與自適應(yīng)能力；第三是控制，本體結(jié)構(gòu)要在剛度與靈活性間找到平衡，使機(jī)器人能在復(fù)雜空間穩(wěn)定自主作業(yè)；最后是部署，讓機(jī)器人在不同工況下免示教、跨場景快速使用，是規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵?！?img src="https://online-oss.tojoyboss.com/tojoy/tojoyCloud/bigdata/article_crawled/202511/20/80c7ba00bb16a95cb98d0a617d4516c2.jpg">

博清科技專注于基礎(chǔ)工序智能化，其源頭可追溯到1997年中國科學(xué)院院士潘際鑾團(tuán)隊研發(fā)的無軌導(dǎo)全位置爬行焊接機(jī)器人原型機(jī)。2017年，潘際鑾院士的關(guān)門弟子馮消冰傳承技術(shù)，成立博清科技，開啟科研成果產(chǎn)業(yè)化探索。

博清科技在過去八年探索出獨(dú)特的體系化解法。針對復(fù)雜場景，搭建“智能焊接中心”進(jìn)行模擬預(yù)演，提高機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)能力；重構(gòu)視覺傳感系統(tǒng)，自主研發(fā)適用于極端工況的激光視覺傳感器和熔池視覺傳感器，解決外部環(huán)境對機(jī)器人自主作業(yè)的干擾；在控制層面，采用非固定坐標(biāo)架構(gòu)的自主移動方案，使機(jī)器人能吸附在工件表面自由爬行，自主跟蹤焊縫，適應(yīng)復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)。至此，核心工序智能化解決方案的底座已搭建完成。

萬億藍(lán)海市場的拐點(diǎn)逼近

目前，博清科技的方案已在多個實(shí)際場景中驗(yàn)證成功，還為自動化率更高的日韓市場提供了更契合痛點(diǎn)的解決方案。

2023年，博清科技與日本岡谷鋼機(jī)達(dá)成焊接機(jī)器人出口合作協(xié)議，輸出無軌導(dǎo)全位置爬行焊接機(jī)器人。該方案針對日韓市場的兩大痛點(diǎn)：傳統(tǒng)固定式設(shè)備難以覆蓋狹窄空間和現(xiàn)場焊接任務(wù)，需要新型移動焊接機(jī)器人；勞動力短缺，需要跨場景應(yīng)用的機(jī)器人解決方案。

驗(yàn)證結(jié)果顯示，博清科技機(jī)器人的焊接接頭100%通過X射線探傷檢驗(yàn)，滿足最高等級驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。這表明，國內(nèi)核心工序智能化解決方案憑借更高的環(huán)境適應(yīng)性和結(jié)構(gòu)匹配度，實(shí)現(xiàn)了對海外市場的反向輸出。

2024年，博清科技實(shí)現(xiàn)盈利，其自動化解決方案在業(yè)務(wù)模式和財務(wù)結(jié)構(gòu)上已跑通。這在機(jī)器人行業(yè)并不常見，多數(shù)機(jī)器人公司仍需融資維持研發(fā)和運(yùn)營，商業(yè)化道路漫長。

從行業(yè)角度看，這意味著命脈工程核心工序的智能化正從技術(shù)可行邁向商業(yè)可行。一方面，基礎(chǔ)工序技術(shù)挑戰(zhàn)的共通性使方案可復(fù)用；另一方面，命脈工程的巨量投資為其提供了市場空間。

目前，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)自動化方案多以焊接為切入點(diǎn)。一旦焊接自動化方案成熟，技術(shù)和工程能力可向切割、清根、組對等工序拓展。博清科技的實(shí)踐證明了技術(shù)和解決方案的可復(fù)用性，公司已推出清根等工序的機(jī)器人產(chǎn)品。馮消冰表示，工序間的延展能放大系統(tǒng)能力，只要底層能力扎實(shí)，解決方案就能在更多工序場景中復(fù)用。

市場空間不僅體現(xiàn)在機(jī)器人本體及配套裝備銷售，還包括整套解決方案和運(yùn)維服務(wù)等產(chǎn)品鏈。博清科技已形成由機(jī)器人本體、工作站、智能感知傳感、智能焊接軟件等組成的多元產(chǎn)品矩陣。

命脈工程的資金密集型特點(diǎn)放大了市場規(guī)模。統(tǒng)計顯示，造船、石油石化、軌道交通、核電四大領(lǐng)域年度建設(shè)投資約4萬億元，其中人工完成的工作仍較多。這意味著“機(jī)器換人”將孕育萬億級市場。

政策也在推動命脈工程“機(jī)器換人”加速。2023年末的《船舶制造業(yè)綠色發(fā)展行動綱要（2024 - 2030年）》強(qiáng)調(diào)船舶制造業(yè)的綠色化、智能化發(fā)展；今年3月的《推動工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新實(shí)施方案》明確到2027年工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備投資規(guī)模較2023年增長25%以上。

政策支持、技術(shù)破局和商業(yè)跑通的共振，讓萬億藍(lán)海市場的拐點(diǎn)越來越近。

打開“下一個工業(yè)智能化入口”的鑰匙

產(chǎn)業(yè)拐點(diǎn)臨近時，新變量出現(xiàn)：高風(fēng)險、非標(biāo)環(huán)境中采集的真實(shí)工況數(shù)據(jù)，是工業(yè)智能系統(tǒng)學(xué)習(xí)的優(yōu)質(zhì)養(yǎng)料，訓(xùn)練出的工業(yè)級大模型將賦能制造領(lǐng)域的機(jī)器自主決策。

與通用大語言模型不同，工業(yè)級大模型需融合工業(yè)領(lǐng)域特有的數(shù)據(jù)模態(tài)，如傳感器信號和工藝參數(shù)。這些數(shù)據(jù)獲取和處理難度大。同時，工業(yè)大模型能實(shí)現(xiàn)更高能級的任務(wù)，除對話問答外，還能讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主控制和運(yùn)維決策，推動制造業(yè)智能化升級。

博清科技創(chuàng)始人馮消冰提出智能焊接機(jī)器人分級標(biāo)準(zhǔn)，最高的L5級是完全智能焊接。他認(rèn)為焊接大模型將推動焊接機(jī)器人達(dá)到L4級智能化水平，此時機(jī)器人對工件加工和裝夾精度要求低，能基于多模態(tài)融合自主學(xué)習(xí)焊接優(yōu)化策略，實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人智能互聯(lián)作業(yè)。

今年3月，博清科技發(fā)布國內(nèi)首個工業(yè)級焊接大模型，由博清科技和清華大學(xué)電子工程系聯(lián)合打造。該模型融合海量焊接理論、工藝參數(shù)和機(jī)器人實(shí)操數(shù)據(jù)，構(gòu)建了包含方案推薦、焊接工藝規(guī)程智能生成、質(zhì)量實(shí)時預(yù)判等功能的智能決策體系。它將傳統(tǒng)焊接工藝開發(fā)周期縮短約60%，綜合成本降低40%以上。

博清科技計劃于2026年1月開放外部系統(tǒng)接入該大模型，并將其向Agent、多模態(tài)大模型方向迭代。

工業(yè)級大模型的訓(xùn)練門檻和對智能化的提升，使衡量基礎(chǔ)工序智能化賽道價值的標(biāo)準(zhǔn)，不再局限于產(chǎn)品銷量和ROI，而是拓展到底層能力的可復(fù)用性和數(shù)據(jù)資產(chǎn)的復(fù)利。

資本已提前布局這一價值預(yù)期。近兩年來，主研制造業(yè)自動化升級的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)獲得了不同性質(zhì)資方的投資，資本熱度上升。博清科技今年下半年完成B輪系列融資，獲得中信私募、中信金石等數(shù)億元出資。

具身智能的發(fā)展表明，技術(shù)想象空間的拓展、資本的涌入和政策的支持，將加速產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的形成。在多重合力作用下，基礎(chǔ)工序的智能化將走向成熟。

歸根結(jié)底，命脈工程底層工序的智能化，不僅能更安全高效地完成基礎(chǔ)工程，還能倒逼感知、決策、控制、本體與工藝的系統(tǒng)性優(yōu)化，沉淀高價值數(shù)據(jù)資產(chǎn)。前者構(gòu)成中國智造的技術(shù)底座，后者催生工業(yè)級智能大模型與決策平臺。這一細(xì)分賽道將成為中國制造邁向更高能級智能化的關(guān)鍵入口。

本文僅代表作者觀點(diǎn)，版權(quán)歸原創(chuàng)者所有，如需轉(zhuǎn)載請在文中注明來源及作者名字。

免責(zé)聲明：本文系轉(zhuǎn)載編輯文章，僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權(quán)或非授權(quán)發(fā)布，請及時與我們聯(lián)系進(jìn)行審核處理或刪除，您可以發(fā)送材料至郵箱：service@tojoy.com