2024年钢结构行业深度分析报告

1.当前时点如何看待鸿路钢构？

传统钢结构制造向高端化及智能化生产转型，超跌白马短长期价值凸显。短期来看，受益于重钢厂房需求提升以及国内制造业出海带来海外订单增长，吨净利有望好转。中长期来看，公司的智能化转型有望打开产能天花板，或将带动产量及收入再上一个台阶，在订单结构改善的情况下，叠加智能化转型带动降本增效，当前时点，建议重点关注钢结构制造龙头鸿路钢构的投资价值。

看点一：中长期来看，我们建议关注鸿路钢构智能化转型带来降本增效以及产能扩张，龙头增长韧性较好。我们认为鸿路钢构的自动化、智能化生产会为公司打造成本和技术端的护城河奠定基础。公司重视智能化升级改造，已专门成立了智能制造研发团队，2023年研发了“轻巧弧焊机器人智能焊接系统”，具备了地轨式免示教智能焊接工作站的集成能力，目前正在积极开发焊接机器人底层的软件及算法。目前鸿路钢结构智能化分为三个环节：①下料切割环节聚焦提高产品质量，生产效率大幅优化。激光切割明显提高切割精度，切面光滑程度较佳，适用于薄板切割；从切割速度上来看，20KW激光切割在切割20mm以内的碳钢/不锈钢时，相较于300 A的等离子切割，切割速度达到每分钟3米，效率分别提升20.0%/55.4%；在中厚板材领域，相较于30 0A的等离子切割，30 KW激光切割在切割25mm以内的碳钢/不锈钢时，效率分别提升53.8%/74.8%；此外，柏楚的专业套料软件下使得激光切割机能节约0.9%的材料耗损，同时激光切割机的耗材成本低，易损件少，维护成本较低。②智能焊接环节聚焦智能化软硬件自主研发，节约成本且可自主对外销售。目前焊接机器人替代工作量的比例较低，但是随着鸿路加快智能化研发进度，焊接机器人所替代的工作比例有望进一步提升。根据我们测算可得，在现在90%的产能利用率以及中性假设50%的工作量替代比例情形下，机器人一班倒、两班倒、三班倒的单条产线可以节约11-12个焊工，单吨成本下降分别为65、103、11 0元，可以看出，两班倒、三班倒带动的降本效果更加显著，乐观情形下假设焊接机器人替代工作量比例提升至70%，相应一班倒、两班倒、三班倒的单吨成本下降分别为92、130、136元。当需求复苏带来产能利用率提升，我们测算可得100%、120%、150%的产能利用率以及机器人两班倒情况下，单条产线可节约13、15、19名焊工，对应单吨降本为101、126、146元。③喷涂环节未来可期，看好公司智能化的全流程打通。24年1月，公告招标钢结构件智慧喷涂线集成方案200套，招标要求为，具备离线编程软件的智慧喷涂系统，可根据构件的模型智能分析，自动规划路径，自动生成机器人的运动轨迹，自动进行仿真处理，并能自动调整轨迹，躲避碰撞。我们认为，自动化喷涂未来可期，或将为公司带来新的效率突破。

看点二：海外订单变多，央国企大客户订单占比有望进一步提升。央企业主加快出海步伐，2023年八大央企海外新签订单同比增长17.1%，增速快于同期总新签订单9.15pc t，海外新签订单占总新签订单的占比为10%。2023年前五大客户营收占比已达22.85%，大客户为订单带来了较好的稳定性，同时鸿路或跟随央国企客户加速开拓海外市场。从盈利性角度来看，由于运输、打包等环节的盈利，单吨盈利有望提升。

看点三：重钢厂房需求提升，或有望带动吨净利提升。近些年随着“工业上楼”政策倡议，多层厂房的需求逐渐增多，我们认为重钢钢结构占比提升或是大势所趋，重钢订单由于其加工的复杂程度或将进一步提升吨净利水平。从盈利和加工费的角度来看，近两季度轻钢单吨售价-当季钢价的均值为140 9元/吨，对比重钢占比较高的订单相应的单吨售价与当季的钢板单吨成本的差额均值为270 7元/吨，或将带来较好的吨盈利提升。

2.看点一：智能化打开成长空间，数字化突破管理半径

2.1.智能化回顾：研发投入奠定领先地位，智能化转型较早开启

钢结构加工工序主要分为下料、总装、焊接、抛丸涂装四大类。钢结构一般制作工艺流程分为：放样→下料→拼板→切割→组立→埋弧焊接→钻孔→组装→矫正成型→铆工零配件下料→制作组装→焊接和焊接检验→防锈处理、涂装、编号→构件验收出厂，整体大致可归为四类，分为下料、总装、焊接、抛丸涂装这四种，其中焊接环节是钢结构制造较为重要的一环。从建筑规模上分为轻钢结构、重钢结构，重钢结构构件焊接量更大。重钢结构多采用板材加工为多个零部件装配焊接而成，主要的产品结构有焊接Ｈ型钢、焊接十字型钢、焊接箱型体、焊接圆筒等形式的梁或柱。轻钢结构多采用型材二次加工后与板材零部件装配焊接而成，主要的产品结构有热轧Ｈ型钢、热轧矩形管、焊接Ｈ型钢、圆管等形式的梁或柱。重钢结构制造的特点部件种类数量多、质量重、制造工序相对多和复杂、焊接量大，轻钢结构制造的特点相对重钢结构简单并且大多产品主体部件是型材。

前端下料阶段智能化水平较高，复杂构件的焊接及装配仍主要依靠人工完成。钢结构制造涉及的制造设备主要有板材切割类、组装校正类、型材钻锯锁类、焊接类、抛丸喷涂类，物流运输类等。各类设备的品种规格较多，自动化程度差异大，企业为满足自身利益最大化，针对不同工序配置不同性能设备。如复杂构件的装配、焊接等部分工序制造技术繁琐复杂、弹性大，主要依靠技术工人完成。零件下料、型材二次加工等部分相对定性的制造工序采用自动化数控进行生产；Ｈ型钢、箱型体组立这部分工序依靠人工操作半自动化完成。其中焊接部分略为先进的采用焊接机器人焊接，也主要是通过人工示教方式控制机器人进行焊接，对工件一致性要求高，不同焊缝都需要重新示教编程。因此我们认为焊接环节若能实现智能化改造，则对于效率的提升具有明显的帮助。

龙头公司加码研发，智能化转型逐步开启。面临焊工招工难的状况，龙头公司纷纷加码智能化研发，进行智能化技术的研发和合作，作为钢结构行业的龙头公司，鸿路钢构较早开启智能化转型的研发之路，鸿路钢构选择数模导入作为主要的技术路线，202 3年研发了“轻巧弧焊机器人智能焊接系统”，具备了地轨式免示教智能焊接工作站的集成能力。现公司十大生产基地已投入使用了小部分鸿路轻巧弧焊机器人与自己集成的地轨式免示教智能焊接工作站，为公司的下一步通过智能化提升产能，提高产品质量，降低成本打下了基础。纵观鸿路的智能化转型，整体节奏可分为三个阶段：

第一阶段：初步探索阶段（2013-2016）2013年，公司首次提出“智能制造”的科研目标，提出“摸索出一条相对统一和标准化的钢结构设计和制造的思路”。2014年，公司引进的管形钢生产线、聚氨酯复合板生产线等是钢结构智能制造的典范，并成立跨部门智能化技改研究小组，由公司总经理担任组长。2015年募资2.03亿用于智能化技改，已研发出成熟的生产线智能改造技术系统，同时成立公司统一的配料中心，实现配料信息化管理及下料自动化控制。此次募投涵盖工艺实施方案、关键工序机械手技术、智能控制系统等内容，迈出智能化转型第一步。

第二阶段：持续投入阶段（2017-2019）加强对钢结构生产线部分关键设备进行智能化技术改造的研发，2018年公司智能化改造已经大面积展开，引进1000多台套机器人工作站，对焊接、装配、切割下料、辅联系统、涂装等关键工序实现智能化制造，打造智能制造工厂，并成功研发了国内领先的具有自主知识产权的全自动方管柱生产线、十字柱生产线等智能制造设备，进一步降低生产成本、提高生产效率、提高产品质量及减少用工人数，从而进一步提高公司产品的竞争力。

第三阶段：重注加码阶段（2020-至今）2020年募资并投入13.3亿，分别用于智能制造工厂建设、智能制造设备购置、制造基地智能化升级以及信息化与智能化管理平台建设项目，通过ERP系统升级及智能化项目管理平台的建设，加强人机智能交互、工业大数据、无人值守等技术在生产过程中的应用，促进业务和财务衔接、设计与制造、产供销一体等关键环节集成，实现智能管控一体化，标志着鸿路由硬件转型升级为全生命周期数字化转型。2021年，公司引进焊接机器人、喷涂机器人、自动翻转机、全自动双弧双丝埋弧焊生产线、全自动剪切配送生产线、镀锌生产线等设备及相关工艺技术，加快了对钢结构生产线的智能化改造，并成功研发了国内领先的具有自主知识产权的全自动方管柱生产线、十字柱生产线等智能制造设备。同时公司2022年加大对切割下料机器人的采购，2023年公司则开展焊接机器人的采购，我们认为，公司后续或有望持续加强对于钢结构智能化生产的投入力度，降本增效以及产能扩张效果或将进一步凸显。

数字化转型助力公司突破管理半径，智能化转型有望突破人均产能瓶颈。信息化管理系统可以快速复制优秀工厂的管理经验，降低对各个工厂管理水平的要求，公司自主研发的“鸿路智造”小程序上线，客户可通过手机小程序实时查询工厂各工序生产进度（件数，吨位）以及出入库数据、随车资料，实现了项目的可视化跟踪。

从人均产量来看，以非生产人员为例，公司自转型制造以来，产量由2018年144万吨/年提升至2023年449万吨/年，对应非生产人员人均产量由699吨/人提升至1672吨/人，我们认为2023年非生产人员人均产量下滑或与公司增加较多的技术人员有关，技术人员同比增加85 6名，这部分人员或与智能化转型中设备调试以及相关软件开发有关。生产人员数量由2018年的8998人提升至2023年1930 1人，2019-2022年生产人员的人均产量规模保持在200吨/年左右，我们认为主要系传统加工模式下的人效管理已接近极限，20 23年在生产人员未大幅增加的情况下，人均产量由2022年的183吨提升至2023年的232.5吨，我们判断一方面是订单增加带来的产能利用率提升，同时也初步体现了智能化设备带来的效率提升。智能化转型后，生产设备有望取代部分焊工，相应需增加焊接设备操作员，操作员通过简单培训即可上岗生产，或能有效解决焊工招工难的问题。

钢结构上市公司近年来在智能化领域均有所布局，但仍以部分产线升级为主。钢结构上市公司中，布局了智能化转型的主要有精工钢构、杭萧钢构、东南网架、富煌钢构以及中国建筑旗下的中建钢构。从智能化进展来看，中建钢构布局最早，于2015年组建建筑钢结构智能制造团队，其次为富煌钢构，于20 16年开始布局。从升级重心来看，富煌钢构与东南网架主要布局的是装配式领域智能建造，更偏向后端工程；精工钢构、杭萧钢构主要是针对H型钢的智能生产进行布局；中建钢构与鸿路较为类似，以全工序自动化更新为目标。纵观行业内可比公司的转型升级，以小规模的产线升级或新增智能化产线为主，仍很难实现全产线自动化生产。对比同行，鸿路钢构智能化转型具备显著优势，核心在于鸿路加工领域具备足量订单基础，训练样本充足。我们认为非标构件的工艺包以及操作参数仍需钢结构企业在生产过程中自行研发探索，因此对于鸿路钢构这种订单及产量较大的企业智能化焊接发挥空间或更大，核心的智能焊接技术掌握或有助于鸿路建立起差异化的核心竞争优势，鸿路钢构从切割开始逐个环节攻破智能化，而后至焊接、涂刷环节，有望打通全产业链的智能化生产。

2.2.智能化切割：聚焦提高产品质量，生产效率大幅优化

鸿路最开始用的是等离子和火焰切割机，2022年开始采用激光切割机。此前钢结构企业下料工序中多采用等离子设备，但相较于激光切割，等离子切割的割缝较宽、尺寸误差较大，可能会影响到后续的焊接、组立、矫正等相关工序。202 2年开始，鸿路携手柏楚电子展开激光切割和下料系统方面的合作。从切割的精度来看，激光切割的尺寸精度可以在±0.2mm以内，等离子和火焰切割的误差一般是在1mm以内，从切缝宽度来看，激光切割的切缝宽度在0.5 mm以内，等离子切割的切缝宽度在1-2mm以内，由此可以看出激光切割的精度提高明显。但激光切割的厚度目前较多用于薄板切割，对于50mm的厚板火焰切割更为合适。

优势一：激光切割能量密度更高，切割精度以及切面光滑程度较佳，适用于薄板切割。激光切割是利用高功率密度激光束将材料迅速熔化、气化、烧蚀，并借助高速气流吹除熔融物质进行切割。相对而言，等离子切割则是利用高温等离子电弧使金属局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属进行切割。而火焰切割则是通过氧气和燃气混合燃烧产生高温来熔化碳钢，同时利用高压氧气流吹除熔渣并移动割炬进行切割。在钢结构运用中，激光切割除了具有更高的切割精度和更平滑的切割表面外，还适用于较薄的材料，通常在碳钢不超过20 mm和不锈钢不超过16mm的厚度范围内表现出较佳效果。等离子切割在钢结构中的应用范围稍微广泛一些，最佳切割质量和性价比通常出现在约20mm厚度的材料上。相比之下，火焰切割则更适用于较厚的材料，通常用于厚度大于5 0mm的金属。同时，激光切割具有非接触式切割的特点，实现了极小的切割间隙、高精度、热影响区小，并产生光滑无毛刺的切割端面；且对工件造成的损坏很少，避免了板材不必要的浪费并在切割过程中噪声低、振动小，且不产生污染。

优势二：对比同等厚度的钢板，激光切割效率更快。在万瓦激光技术普及之前，激光切割主要适用于10mm以下的薄板材，其在速度上优于等离子切割。然而，在30~50mm厚度范围内，等离子切割却明显占据速度优势，激光切割无法与之匹敌。随着万瓦激光技术的发展，20KW激光切割在切割20mm以内的碳钢/不锈钢时，其速率已超过了300 A的等离子切割，切割速度达到每分钟3米，效率分别提升20.0%/55.4%；2022年，30 KW激光技术的普及，开始在中厚板材领域对等离子切割造成冲击，其在切割25mm以内的碳钢/不锈钢时，效率分别提升53.8%/74.8%；2023年，国产超高功率光纤激光器技术迅速发展，60KW激光切割技术问世，真正突破了切割厚度的限制。在切割50 mm以内的碳钢和不锈钢时，激光切割速率分别达到每分钟1.8米和2.2米，约为300 A等离子切割速度的3倍和8倍。

优势三：激光切割使材料利用率较高，耗材、用电较少，成本效益显著。从余料利用方面，以柏楚电子的余料识别系统为例，柏楚自主研发的专业套料软件CypNest、TubesT能够让企业的材料利用率平均提升0.9%，以年产量为10万吨的中型钢构厂为例，碳钢均价5000元/吨进行计算，每年材料费用便可节省4 50万元。从耗材方面，激光切割机的运行成本远低于等离子切割机。等离子切割机需要频繁更换割炬组件，如喷嘴、旋流环和电极，而激光切割机的耗材成本低，易损件少，几乎无需维护。从能耗方面，激光切割机特别适用于薄材料的加工，能耗明显低于等离子切割机。以切割小于14mm不锈钢和碳钢为例，12KW的激光切割机的能耗低于300 A的等离子切割机。而随着激光切割机功率的提高，对于切割更厚的材料如40mm不锈钢和20 mm碳钢，20 KW的激光切割机的能耗通常小于或等于300A的等离子切割机。因此，随着激光技术的不断进步和提高，未来激光切割在处理更厚材料时的能效优势或将更加明显，其在耗能方面的节省将可能超越等离子切割机。

2022年鸿路成立了智能制造团队，升级火焰切割机，并开始大批量推进智能激光切割机的应用。22年2月10日，鸿路钢构集团公众号公告50台12KW的光纤激光切割机招标情况，根据公司22年3月5日发布的中标公告来看，共有4家设备商中标，分别是大族激光、上海沪工、浙江嘉泰、武汉科贝。22年3月，公司发布半自动火焰切割机的招标公告，计划采购CG1-30型半自动火焰切割机600台，CG1-100型半自动火焰切割机600台，对火焰切割机进行了升级。22年7月，公司再次发布光纤激光切割机线上招标，计划采购12KW功率50台，20KW功率30台；9月和11月份公告计划采购20 KW光纤激光切割机30台以及光纤激光切管机10台，大功率的激光切割机所切的钢板厚度有所提升，激光切管机则是可切割任何在不锈钢管上编程的形状，可以切割任意角度弯头。

公司报告| 公司深度研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明11光纤激光切管机2022.11.111020KW光纤激光切割机2023.2.13020KW光纤坡口切割机2023.3.1030资料来源：鸿路钢构集团公众号，鸿路采购物流中心公众号，天风证券研究所软件端，鸿路携手柏楚电子探索智能化下料系统。柏楚电子拥有平面切割、平面坡口、管材切割、管材坡口、机械手切割多种激光下料控制系统，推出CypNest/Tube sT套料软件，搭配BLT智能切割头，能够全面覆盖钢结构零件加工诉求；柏楚在掌握先进的随动控制、激光切割控制、工业信息化技术的同时，在离线编程、3D视觉、焊缝跟踪、自动化焊接控制等技术上也取得了重大突破，为钢结构行业提供了整套的自动化与信息化解决方案。柏楚通过优化生产准备过程的图纸转换、备料与数据传输问题，可将工厂的生产准备时间缩短30%以上。FACut平面坡口系统利用特殊算法，保证不同角度不同喷嘴零件切割的尺寸统一稳定，针对板材变形等离子切割材料利用率低等痛点问题做了针对性的解决方案；同时基于流体力学进行仿真设计，自主研发出高随动喷嘴技术，解决了低跟随切割容易被喷嘴干涉的难题，从根本上提升加工流程的稳定性。2023年5月，根据汇百盛激光公众号显示，汇百盛激光与柏楚电子携手鸿路钢构共同建立了“智能三维管型材切割研发实验室”，为鸿路量身定制了四卡盘重型切管机，解决长工件加工的难题，减少管件甩动并提高精度。

2.3.智能化焊接：攻破“卡脖子”环节，机器人赋能降本增效

在焊工成本提升以及焊工短缺的背景下，鸿路开始加快智能化焊接进程，第一阶段主要是采购设备厂商的机器人成品。2022年开始鸿路钢构加快了激光智能切割、小型连接件的专业化智能化生产、楼梯焊接机器人、便携焊接机器人等智能化改造，为其长期发展打下坚实的基础。2023年8月1日，鸿路采购物流中心公众号平台发布一系列机器人产业链相关招标公告，公开招标1000台弧焊机器人以及500套免示教机器人焊接工作站，开启大规模铺设智能化焊接产线。根据鸿路工匠公众号发布的内容可以推断，鸿路采购的第一批焊接机器人可能分别有FANUC、ABB、安川、川崎、Cloos及国内金红鹰、埃夫特等机器人品牌。

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