【天风证券】出海、重钢订单支撑吨净利向上，智能化有望攻克“卡脖子”环节实现降本增效.pdf

2024-05-03

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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 300A 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 300A 的等离子切割，30KW 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、110 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 9.15pct，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 1409 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 2707 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，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。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 856 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 19301 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，2023 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 2016 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。2022 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 0.5mm 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 20mm 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 50mm 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 300A 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，30KW 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 50mm 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 300A 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 450 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 300A 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 20mm 碳钢，20KW 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 20KW 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。

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/TubesT 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。

鸿路下料环节智能化切割提升了效率和质量，为后续焊接、喷涂环节奠定了基础。鸿路通过采购大批量的智能化切割设备，提高切割精度和品势，采用柏楚开发的下料系统，通过信息化管理平台和激光智能切割设备无缝对接，实现数字化互联，减少人为因素产生的干扰，同时减少了下料切割的偏差，为后续的焊接、喷涂环节奠定良好的品质基础。

2.3. 智能化焊接：攻破“卡脖子”环节，机器人赋能降本增效

2.3.1. 设备外采：供应商提供集成服务，鸿路掌握核心底层数据

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。

鸿路钢构首批焊接机器人交付，携手中集、柏楚提升软硬件智能化水平。2023 年 9 月 12 日，中集集团旗下智能机器人品牌“中集飞秒”第一批智能焊接机器人按时交付至鸿路钢构集团安徽涡阳基地。“中集飞秒”包含硬件和软件两方面，既为工业机器人装上“眼睛” （“飞秒灵眸”3D 视觉传感器），也为它开发了“大脑”（智能型焊接系统“飞秒云控”）。工业焊接机器人通过快速扫描金属构件，采集三维数据，自动生成模型及焊缝，从而大幅降低了前序辅助时间，提高了焊接效率。在硬件交付的同时，“中集飞秒”信息研发团队也重点为鸿路交付了全新的数字化平台——“中集飞秒”蜂鸟机器人数字化平台，使机器人的工作状态在监控平台上实现了数字化和可视化，使得鸿路钢构基地工厂的设备管理更加清晰、高效。截至 23 年 12 月，中集飞秒已向鸿路集团交付了超百套智能焊接设备。软件端，23 年 11 月鸿路与柏楚电子签署智能焊接领域战略合作协议，持续推进智能焊接技术发展。

焊接机器人从前期的人为示教到模型导入发展为如今“免图纸免模型”的焊接工作方式，极大简化了人工操作环节。传统示教机器人在作业前需先进行人工操作，记忆位置、姿态、运动参数和工艺参数等，并生成一个连续执行程序，机器人按示教动作完成操作。但对于形体差异大、批量小的构件，示教方式会占用操作者大量时间，造成机器人工作效率达不到预期标准或频繁要求示教导致出现精度下降等问题。相比人工示教，免示教智能焊接系统打通了与建筑设计端的数据互通，可以兼容 Tekla 等 3D 模型软件文件，实现自动识别并计算所有焊缝信息；采用 3D 相机视觉拍照定位，获取实体构件位置，实现与模型构件位置一一对应；建立了钢结构机器人智能焊接数据库，根据扫描路径和焊接路径规划结果，自动生成姿态控制、相机激光交互通信等焊接程序，实现焊缝的自动焊接。

大部分国产品牌焊接机器人均具备免示教能力，但目前总体来看智能化程度有待提高。免示教的功能主要是基于 3D 视觉识别或者激光扫描功能自动生成构件相关的参数信息，搭载智能焊接系统自动生成模型以及焊接轨迹，指导机器人自行焊接，无须人工干预，例如中集飞秒、行健、工布智造等大多数焊接机器人品牌已实现免编程免示教的功能。但目前来看，厂商的焊接机器人的免示教程序仅能焊接大部分标准化的钢结构构件，对于复杂的非标构件仍无法进行焊接或是焊接效率较低。我们认为焊接机器人厂商缺少丰富的焊接场景和案例，制约了免示教机器人的进一步升级，同时对于钢结构厂商来说，生产制造环节本身工期紧、质量要求高、生产利润微薄等各种因素，制约了钢结构厂商采购焊接机器人的动力。我们判断鸿路钢构或正是意识到机器人底层软件系统对于焊接机器人的制约，开始加大对焊接机器人系统升级的投入，主要在于完善免示教机器人的编程系统，未来免示教机器人的大规模应用或将带来生产效率的进一步提升。

2.3.2. 开启自研：聚焦智能化软硬件自主集成研发，节约成本或有望对外销售

鸿路由采购焊接机器人成品到开启集成化探索之路，有望大幅降低机器人采购成本。鸿路在尝试厂商的焊接机器人后，面对大量异型构件焊接效率无法突破的问题，开启了自主研发集成之路。2024 年公司开始采购地轨、焊枪等配件。2024 年 4 月，公司陆续发布 2000 套机器人地轨、机器人水冷焊枪、空冷焊枪、机器人清枪器招标公告，正式开启自主集成焊接机器人生产之路。4月17日鸿路与钱江机器人达成800 台钱江焊接机器人的采购合同， 23 年 12 月，钱江机器人 QJR6-2000H 的产品试用论证后获得了鸿路的认可，双方签订战略合作协议，共同探索和研究钢结构制造行业的数字化智能化发展路径，在智能焊接、智能喷涂等领域开发新的应用场景，以期在提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量等方面取得更大的突破。我们认为公司自行集成焊接机器人，大幅降低采购成本，同时自行集成的焊接机器人或能够更好匹配公司的生产需求。

机器人地轨主要是用于焊接机器人工作移动的滑行轨道；水冷焊枪通过水循环系统将冷却液输送到枪颈发热部位，将热量吸收后再输送回水箱进行冷却，可以提供更大功率，适用于焊接大厚件金属的连续作业，且效率高，能达到 100%的暂载率，具有耐用，散热效果好的特点；空冷焊枪是从焊枪后部注入低温气体，气体从焊枪口喷出，将焊接时的热量带走，同时对焊枪头部进行冷却降温。采用较轻的空气冷却式焊枪，适合非持续性，焊接工作强度不大的小电流薄件焊接，具有精度高，热影响区小的特点；但是空冷焊枪不适合大电流，更适合小电流的焊接；机器人清枪器主要用于清理焊接过程中产生的粘堵在焊枪气体保护套内的飞溅物，确保气体长期畅通无阻，提高焊缝质量。清枪时，铰刀伸入焊枪喷嘴，同时围绕喷嘴，这样可以把焊枪喷嘴和导电嘴里面的焊渣进行清理，在清枪完成后，会对焊枪枪头喷射防飞溅剂。在完成清枪工作后，固定装置会松开焊枪，全自动焊接机器人就会再进入焊接工作中，保证焊接质量。

鸿路具备机器人集成能力，或有望充分降低采购成本。硬件方面，鸿路已具备了地轨式免示教智能焊接工作站的集成能力。大型工业焊接机器人来看，公司通过外采地轨、焊枪等零部件，在工厂自行组装。轻巧型协作焊接机器人主要优势在于价格偏低以及灵活调整工作场地，一个操作工可同时操作 4 台轻巧型协作机器人。工业大型焊接机器人的优势在于，可在轨道上移动焊接，人工辅助操作相对较少。

软件作为焊接机器人的大脑，对焊接机器人的智能化水平起决定性作用，鸿路钢构已完成轻巧弧焊机器人智能焊接系统的开发，有望攻克工业焊接机器人的智能焊接系统的研发。 2023 年公司研发了“轻巧弧焊机器人智能焊接系统”，或为工业焊接机器人智能焊接系统开发奠定基础。鸿路钢构开始自行研发软件系统，其原理类似于人工智能的自主学习，鸿路拥有较多的非标构件焊接场景，具备大量案例实践基础以及训练学习样本。鸿路通过不断训练机器人，为机器人储备大量的非标构件的案例和参数，有了前期的学习基础，机器人面对新的构件可以通过视觉系统扫描成像后自主形成一套焊接方案，因此其软件开发至关重要，或成为智能化焊接突破产能瓶颈的核心。我们认为鸿路在多年的生产过程中积累了丰富的生产数据，或凭借焊接软件的二次开发形成深厚的护城河，攻克非标构件智能化焊接的核心难题。

2.3.3. 成本定量测算：智能化带动焊接效率提升，降本的同时大幅减少人工

机器人智能化程度提升对于人工的节约效果更加显著，同时机器人两班倒、三班倒的情况下有望带动产能利用率提升。焊接机器人目前工作效率仍然较低，同时由于建筑钢结构行业大量的非标构件，也极大影响了焊接机器人工作效率的提升。目前焊接机器人所能替代的工作比例较低，我们预计随着焊接机器人智能化程度的提升以及软件算法的迭代更新，未来机器人有望实现较高的工作量替代比例。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、110 元，可以看出，两班倒、三班倒带动的降本效果更加显著；乐观情形假设未来焊接机器人替代的工作量比例提升至 70%，对应一班倒、两班倒、三班倒带来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。

我们认为，智能化焊接降本测算的核心在于焊接机器人的焊接效率以及机器人可替代的焊接工作比例。考虑到焊接机器人需要较多的前期准备工作，假设焊接机器人同等时间内的工作效率仅为人工的 50%；从焊接机器人替代的工作量来看，由于钢结构行业的非标构件占比较高，目前焊接机器人替代工作量较少，工作量替代比例偏低。但考虑到现在焊接机器人智能化程度逐渐提升，免示教机器人以及 3D 视觉的应用以及鸿路对焊接机器人大量的训练和调试，焊接机器人的焊接效率以及所替代的工作量占比均有望提升。同时，设备及厂房折旧也是单吨成本的重要部分，根据 23 年年报的折旧及摊销费用来看，单吨的折旧摊销费用为 123 元，焊接机器人应用后的产量提升或有望摊薄折旧成本。悲观/中性/乐观的情形下，我们假设焊接机器人可替代工作量比例的假设分别为 30%/50%/70%，其他相关假设分别为： 1）根据《柏楚电子回复函》，焊工年均产量为 400 吨/人，若按照一条产线年产一万吨计算，单条产线满产情况下焊工人数为 25 人，考虑 2023 年公司实际产能利用率为 90%左右（23 年产能 500 万吨，产量 449 万吨），因此 90%产能利用率下假设焊工单线人数为 23 人； 2）设备成本及折旧：根据柏楚电子的公告一台焊接机器人采购成本为 28 万元/台，鸿路自行集成的机器人成本会相应降低，按照每台 18 万元来测算，折旧按照 10 年，残值率为 5%； 3）人工成本：根据中建钢构数据，一名操作员可以同时操作 4 台焊接机器人；根据鸿路钢构招聘数据，焊工的平均工资为 12000 元/月（取中值），机器人操作技术员的工资为 8000 元/月（取中值）； 4）单吨折旧摊销费用：考虑到公司 24 年没有大量的新增厂房和土地投入，依据 23 年年报的折旧总成本来测算对应情形下的单吨折旧成本。

按照中性假设 50%的工作量替代比例以及 90%的产能利用率情况下，焊接机器人一班倒、两班倒、三班倒单吨成本下降分别为 65、103、110 元。根据下表的测算结果，按照焊接机器人可替代工作量比例的三种情形假设 30%/50%/70%下，所能替代的焊工数量取整后分别为 7、11/12、16/17 人。若机器人一班倒，每条产线上需要焊接机器人数量为 14、23、33 台，此外还需新增 4、6、9 个操作工，对应单吨成本可下降 40、65、92 元。若机器人可实现两班倒，则每条产线上需要新增焊接机器人数量为 7、12、17 台，新增操作工为 4、6、10 人，对应单吨成本下降 55、103、130 元。若机器人实现三班倒，则每条产线上需新增机器人数量为 5、8、11 台，新增操作工 6、6、9 人，对应单吨成本下降为 38、110、136 元。

随着公司产能利用率提升，焊接机器人的经济性或将更好体现，中性假设下，120%、150% 的产能利用率下焊接机器人两班倒单吨成本分别下降 126、146 元。考虑到目前公司产能处于爬坡阶段，23 年产能利用率为 90%左右，随着需求的饱和产能利用率有望进一步提升，我们测算了不同的产能利用率情形假设下焊接机器人使用对于单吨成本节约的效果，90%的产能利用率情况下，三种情形下的单吨降本为 55、103、130 元；满产情况下，悲观、中性、乐观三种假设情形下单线所需机器人数量为 8、13、18 台，对应仍需焊工数为 17、12、7 人，操作工为 4、8、10 人，对应单吨成本降幅分别为 76、101、145 元；若是产能可达 120% 情况下，无机器人所需焊工为 30 人，三种情形下机器人两班倒单线所需的机器人数量分别为 9、15、21 台，可替代焊工 9、15、21 人，需增加 6、8、12 名操作工，对应单吨成本降幅为 78、126、157 元；若是产能利用率打 150%情况下，无机器人所需焊工为 38 人，三种情形下单线所需机器人分别为 12、19、27 台，对应可替代焊工为 12、19、27 人，需增加操作工 6、10、14 人，对应单吨成本可下降 113、146、187 元，对比 90%的产能利用率，单吨成本仍同比下降 14%、11%、16%。

2.4. 智能化喷涂：未来可期，看好公司智能化的全流程打通

除了智能切割以及焊接机器人之外，公司也加快了自动喷涂以及箱型柱产线的智能化探索。公司 2022 年开始公开招标智能机器人喷涂房，24 年 1 月，公告招标钢结构件智慧喷涂线集成方案 200 套，软件配置招标要求，①具备离线编程软件的智慧喷涂系统，以 Tekla 数模导入离线编程软件系统的仿真软件，尽可兼容多品牌喷涂机器人；②操作简单，操作员可从导入 Tekla 格式模型文件到智能喷涂软件后，除对于特殊面进行标志以外后，只需确定下工件方向，点击开始按钮即可完成（一键启动）；③智能分析：系统软件应可以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； ④自动调整轨迹：仿真过程中如有碰撞，系统将使用人工智能算法自动调整轨迹，躲避碰撞，生成完美的机器人程序，无需人工干预。

喷漆机器人不仅在提高效率、降低成本方面发挥着重要作用，同时也在解决传统人工喷涂所面临的效率低、质量难以控制以及工作环境恶劣等问题上展现出了潜力。优势一在于喷涂精准度。以桥梁的喷涂为例，通过先进的编程技术，喷涂机器人可以按照预设的路径和速率进行作业，确保漆料均匀涂布于桥梁钢结构的每一寸表面，大大减少了涂层厚度不均或漏涂的可能性，同时也保证了涂层的质量，延长了桥梁的使用寿命。优势二在于喷涂机器人具备高效作业能力，对于庞大的桥梁钢结构，人工涂装耗时耗力，需要搭建复杂的脚手架。机器人可在无需人工干预的情况下，大大缩短工期。同时，它们能够无障碍地接近那些人类工作者难以触及的区域，从而实现全方位的涂装覆盖。优势三环保方面，传统人工喷涂过程中，大量有害挥发性有机化合物的释放对操作工人造成了一定伤害。而机器人使用的是封闭式喷涂系统，可以显著减少有害物质的泄露，保护施工人员的健康同时降低环境污染。同时喷涂机器人也集成了传感器、视觉识别系统和人工智能技术的喷漆机器人，不仅能够自我诊断故障、实时调整作业参数，还可以通过收集作业数据为后续的生产决策提供依据。

3. 看点二：绑定核心业主，积极打开海外市场增长空间

公司强化与央企等优质客户合作，保证订单的稳定性。鸿路已与中建、中冶等大型央企、国企建立了长期的战略合作关系。从营收结构来看，2023 年公司前五大客户营收占比已达 22.85%，2018-2023 年前五大客户贡献销售额复合增速为 28%，大客户营收占比逐渐提升。我们认为 2024 年公司前五大客户订单及营收占比或将进一步提升，同时公司进一步巩固与央企的合作关系，有助于保证订单的稳定性从而提升产能利用效率。

央企出海步伐加快，海外新签订单保持较快增长。2016-2023 年八大建筑央企新签海外订单合计由 7552 亿增长至 16075 亿元，CAGR+11.40%，2023 年海外订单同比增长 17.1%，增速快于同期总新签订单 9.15pct，海外新签订单占总新签订单的占比为 10%，占比同比 +0.75pct。根据 2023 年订单数据来看，八大企业除中国铁建外，海外新签订单均有所增长，其中中国化学、中国中冶、中国建筑同比增速较高达到 165.48%/ 43.2%/15.4%，总体来看，央企出海步伐加快。

央企海外营收实现较快增长，有望带动国内钢结构加速出海。2016-2022 年，八大建筑央企总营收从 3.2 万亿增长至 6.7 万亿，CAGR+13%，其中海外营收由 3078 亿上升至约 5000 亿，GAGR 为 8%，其中 2022 年中国建筑、中国铁建、中国化学、中国中冶、中国电建增速均达到 20.93%/15.14%/20.46%/14.43%/10.78%，表现亮眼，中国化学海外营收占比达 21.4%。 2023 年，中国能建、中国中冶、中国铁建、中国中铁海外营收增速分别为20.0%/14.5%/11.5%/6.5%，央企建筑龙头出海步伐加快，随着央企海外新签订单逐步落地以及海外需求恢复，有望带动钢结构企业海外销售增长。

海外景气度回升，钢结构迎来海外发展新机遇。近年来制造业渠道出口加快，海外投资建厂成为新趋势，钢结构迎来新发展，考虑到运输、打包、以及油漆等环节带来的额外利润，单吨盈利有望提升。由于华南地区钢板及人工成本较高，以及项目工期因素，我们推测可能很多总包方没有选择华南地区采购，而鸿路可以满足总包方对于价格与时效性的要求。我们认为在国内的出海浪潮之下，海外的钢结构需求景气度有望进一步提升，鸿路作为钢结构行业的龙头优势或将进一步显现。

4. 看点三：顺周期复苏，重钢厂房需求提升驱动吨净利改善

“工业上楼”大势所趋，重钢钢结构占比提升或成为钢结构行业趋势之一。在城市快速发展的大背景下，产业用地资源日益紧张、工业用地成本逐渐增长，工业发展面临转型升级加速和土地资源紧张的双重压力，工业上楼应运而生。作为一种不同于传统工业厂房模式，而是转为在高层建筑中进行企业的生产、办公、研发、设计的都市型工业楼宇模式，工业上楼通过提高工业用地容积率，有效提升了工业用地的利用效率，近年来在越来越多的城市得到重视和实践。23 年 10 月，国家发改委提出要分行业明确“工业上楼”的建筑形态、空间尺寸、楼面荷载、垂直物流、安全环保等指标要求。上海地区，对经认定的优质项目，给予一定比例的资金奖励。广州地区要到 27 年打造 20 个左右特色园区，培育 3-5 个标杆园区。深圳地区确保连续 5 年每年提供不少于 2000 万平方米“高品质、低成本、定制化” 厂房空间的工作目标，多地也颁布相关政策，我们看好“工业上楼”带动重钢钢结构占比提升。

重钢钢结构承重能力强，多用于重型多层工业厂房。重钢结构主要有以下特点，①总钢材用量超过 50kg/m2；②开展项目施工期间，需要 2 台或 2 台以上的起吊车，且每台车辆单次起吊重量高于 20t；③运送至施工现场且在现场安装过后的钢板厚度不小于 1.2cm，且构件截面为型钢组合结构；④工业建筑项目现场搭建的厂房，檐高大于 12m；⑤在结构开间方面，开间大于 900cm。重钢结构由于其高强度、大跨度、高稳定性等特性，在工业和民用建筑中有着广泛的应用，主要可用于大型石化厂房设施，大型机械锻造厂房，港口码头设施，大跨度体育馆，展览中心，高层或超高层等钢结构建筑。

重钢类订单或有望带来吨净利提升。重钢的订单加工费相对轻钢订单报价格偏高，相应单独成本并不会等比例提升，因此重钢类订单相对利润较高，吨净利较高。我们选取了过往订单中的重钢类订单以及轻钢厂房类订单作对比，从 23 年 Q1 重钢订单来看，单吨售价分别在 6569-7650 元/吨之间，单吨售价与当季的钢板单吨成本的差额分别在 2306-3387 元/ 吨之间，均值为 2707 元/吨；轻钢类订单的单吨售价在 5300-5927 元/吨，单吨售价与当季钢板成本的价差为 1037-1663 元/吨，均值为 1409 元/吨。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）