在人形机器人无法“落地”的工业角落,这些机器人的意义正在凸显

当大多数机器人公司沉迷于人形机器的科幻叙事时,石油化工防腐这个特殊却在基础行业占据重要地位的行业,如今对机器人的需求,或许比人形机器人更为强烈。


在时代的洪流中,罕有企业选择俯身潜入那些“脏乱差”的工业角落。但恰恰是在这些行业,机器人的价值不仅在于技术参数,更在于揭示一个真相:机器人带来产业升级的本质,是对“人”的重新定义——不是用机器取代人,而是让机器解放人,去做更有尊严的工作,在“无人愿去”的地方,创造“不可替代”的价值。


这也使我们更加相信,这场始于“机器人替代人力”的技术革命,终将指向一个更具人性温度的工业未来。



时代的变革风起


深耕行业30余年的涂装行业知名专家邓本金看来,全球涂装行业正经历双重挤压,一面是各国环保法规的层层加码,另一面是“Z世代”对3DDangerous, Dirty, Demanding)岗位的集体逃离,从而正催生机器人等智能化装备的庞大市场需求。


中国涂料工业协会统计的一组数据非常具有代表性:2023年国内涂装工人平均年龄已达52岁,年轻从业者占比不足15%2023年涂装行业技术工人缺口达45万人。更严峻的是,行业人力成本十年间飙升300%,且以年均8%的速度攀升,而效率仅提升15%更严峻的是,从业者老龄化导致安全事故频发2022年石化行业高空作业事故中,60%与人工操作失误相关。



而在中国,钢铁的巨大产能使中国成为全球多制造门类的主要生产基地,船舶、化工、建筑等领域都存在大量涂装需求,但在国家“双碳”目标要求下,未来绿色涂料占比超70%,开放式喷砂等高污染工艺面临全面淘汰。以化工喷涂为例,开放式喷砂工艺曾占据80%市场份额,但单次作业粉尘排放量高达1000mg/m³以上,远超国标排放限值。


“双碳”目标与老龄化问题叠加,面临劳动力老龄化、环保合规成本飙升、工艺效率低下等结构性难题,喷涂行业传统工艺的生存空间正被政策与市场双向收窄,这种剪刀差迫使涂装行业正经历结构性洗牌。对企业而言,环保合规与劳动力短缺不再是选择题,而是生存必答题,他们希望寻求既能穿透环保壁垒,又能重构生产力模型的破局之道。


史河机器人同样敏锐察觉到了行业的变革。史河机器人涂装行业产品总监沈平介绍,2024年,深耕高空作业市场多年的史河机器人发现了涂装行业的迫切需求,而这个市场未来的空间也非常广泛。贝哲斯咨询预估2029年全球储罐市场规模将达到150亿元,年复合增长率预计为5%。中国近年来已经进入大规模维护周期,每年有1万个储罐需要进行涂装等工艺维护,需求频次非常高,而且曲率在5米左右的大型储罐更是对维护效率和质量提出了更高要求。



在此背景下,史河机器人通过技术横向迁移,尝试用特种机器人去取代大型机械设备,进入石油化工这个对于安全、环保要求更高的新领域,全流程解决表面处理等各类工艺问题。推出的石化AP系列多功能机器人和成套设备,以模块化设计、水射流技术、全工序闭环能力,正成为破解行业痛点的关键钥匙。


在此趋势下,机器人的应用需求与价值非常明确。邓本金指出,由于涂装行业具备“三分涂料、七分施工”的典型特性,中国十四五规划已经明确规定,2025年绿色涂料占比需达70%VOC排放量2020年下降10%以上。传统涂装工艺如开放式喷砂,粉尘污染占比高达行业总排放的65%,且修复周期长、综合成本高环保法规的趋势迫使企业转向水射流、真空喷砂等绿色工艺,而此类技术对设备自动化程度要求极高,传统人力操作难以满足。因此,行业通过机器人等自动化方式,无疑能替代高风险、高强度环节,降低安措费用保险支出重构生产力模型。


机器人如何定义涂装新范式


史河AP系列多功能防腐机器人最为吸引人的无疑是功能性,这种机器人底盘+模块化上装架构设计,能兼容不同方式的表面处理喷涂作业中低压清洗检测闭环四个工艺上装。企业用户能根据需求,5分钟内拆装功能接口,快速组合执行机构就能完成切换。这种一机多的优势不言而喻不仅意味着设备利用率相较单机大幅提升,而且综合成本也相应降低,更有望破解涂装场景需求碎片化难题


在开发过程中,由于史河机器人有着磁吸附底盘等核心技术的积累,其针对石化储罐的曲面结构与高空作业限制,整机自重做到70kg上装负载超过120kg,且整机高度35cm越障高度大于15mm,因此便于穿越复杂管线,也可穿越罐体的管廊间隙,并且作业效率高达人工的3-5倍,最高可达50/h,曲面适应性Φ≧5m,匹配大型罐体作业。


更值得一提的是,通过将核心部件定制化设计与开发,史河这款机器人的零部件自主化率达到90%以上。史河机器人在高空作业场景已经经过多年验证,产品安全性、通用性、可靠性、耐用性久经考验,其上装模块化设计更是非常便于维护。从指标参数来看,整机IP65、零部件IP68防护等级设计确保其在化工恶劣环境中能够稳定运行,即使在高粉尘、漆雾环境下,都能够正常满足作业需求,规范使用寿命周期更是长达5年以上。


基于通用磁吸附型爬壁机器人底盘,借助不同涂装工艺执行功能模块,AP系列多功能防腐机器人能实现8种作业方式,表面处理上支持超高压水射流中低压清洗/湿喷砂、真空循环喷砂等工艺,而在喷涂作业上,则能支持摆臂式扇形喷涂直线模组精密喷涂等工艺,未来还能搭载涂层厚度传感器,实现施工质量实时监测攻克复杂场景作业“最后一公里”。



环保工艺再创新


在核心工艺开发过程中,史河机器人重点拓展了水射流工艺在机器人上的实践,兼顾了机器人作业环保与效率的平衡作为AP系列的核心创新,超高压水射流技术以水代砂,消除了涂装作业的粉尘污染。


行业专家邓本金介绍,由于水射流是用几百MPa的高压或超高压水进行冲击作业,冲击力能够有效清理锈蚀表面及附着污渍,从而减少了传统喷砂粉末在空中飘逸的高污染,更容易解决当前化工业主所关心的环保问题。同时,对作业者而言,无线遥控机器人执行水射流工艺程序复现了表面处理的工艺特点,能够应对化工储罐粗糙表面,相对人工喷砂也更为简单,减少了工匠高空作业难度与风险,企业施工综合成本快速降低。


沈平还提到,史河机器人不仅仅让机器人完成了表面处理工作,为了更加满足石化储罐行业对于环保的强需求,还尝试搭建全流程、全生命周期的成套式解决方案。为此,史河科技在成套化方案中,加入了与水机、机器人综合适配的小型节能污水回收泵,从而使其可随时匹配适应机器人移动,同时通过双级污水过滤器,可吸收过滤99%以上作业过程中产生的固体污染物。


在实际作业过程中,安装水射流套件后,机器人会连通超高压管路与污水回收管,在作业过程中实时将污水与污染物吸附回收到底部回收机。实测数据显示,相比传统喷砂工艺,机器人水射流成套设备作业能节能超20%,表面处理效率达人工的3-5倍,过滤精度0.5μm,废水回收率超99%。在苏南某10万立方米石化储罐项目中,史河该机器人将维护周期从28天压缩至20天,VOCs排放量减少15%。此外,配套的三级污水处理系统(物理过滤+沉淀)可将废水中99%的危废过滤出来。


邓本金等多位行业专家对此给予了高度评价。其解释,在我国“碳达峰、碳中和”的政策要求下,2025年计划实现70%的环保性涂装,未来5年还将继续收窄。这不仅仅促使行业开始规模化采用水性涂料与UV固化涂料,而且各类化工企业更加重视更环保的施工作业喷涂流程。史河针对石化配套的小型便捷污水回收机以及三级物理过滤装置已经能满足石化行业对污水环保排放初步要求


不仅仅是效率与环保价值,在工艺优化上,机器人也有着更多质量升级潜力。例如AP系列多功能防腐机器人未来还将拓展工艺覆盖(如抛丸、打磨),实现涂层质量闭环管理。具备参数记忆功能的机器人不仅支持一键切换工艺,还能优化喷涂偏差涂层寿命


沈平透露,史河机器人正研发防爆机型,适配石化高危场景,并尝试基于AI视觉和传感器系统,通过深度学习识别表面缺陷,自主生成处理路径。未来,史河根据自身积累的海量防腐作业工艺参数和数据,搭建智能防腐工艺大数据库,并结合数字孪生技术,机器人可预设喷涂程序,并实时模拟施工效果,让作业一致性更高,甚至实现零试错涂装



中国方案的全球化输出


目前史河机器人正在聚焦劳动力成本高、环保要求严的地区,通过海外认证打通出口链路,尝试快速出海,打造市场新增长极。邓本金解释,基于劳动力短缺加剧和用工成本攀升的全球背景,叠加海外市场对自动化设备的高需求特性及同链路的产品认证体系,以史河科技为代表的特种机器人企业有望充分发挥本土化优势,通过深耕中国市场实现海外市场辐射,在技术适配性、场景应用价值和产品性价比三个维度构建起显著的竞争优势。


例如北欧与中东地区沿海地区因高温高湿环境,储罐腐蚀速率较国内高30%,但本地化服务能力有限史河HighMate V系列机器人凭借轻量化设计与CE/ATEX等国际化认证,目前已进入东南亚中东市场,2023年海外订单占比升至25%沈平认为,由于国内化工储罐已经进入维护周期,庞大的场景与企业客户需求,使得国内产品正快速经历多轮迭代,从而综合产品性能近年来已经大幅提升。借助国内供应链优势,中国制造的机器人产品在全球市场都有着卓绝的市场竞争力,更快为客户创造价值。

目前史河不仅已经建立了海外销售团队,同时也在部分行业携手资深专家库共同开发定制化解决方案,联合行业协会起草相关标准,整合涂料厂商、设计院与终端用户,共同推动涂装行业走向绿色化、自动化、智能化。


“拿下海外认证只是开始,极端环境才是试金石。”沈平透露,特种机器人的终极考验,是在人类无法生存的场景中创造价值。未来史河的产品,还将集成AI自主决策系统,实现“无人值守”作业,让机器人从替代人力到超越人力,真正书写涂装行业的“新边疆法则”。



涂装新生态的奠基者


AP机器人穿梭于石化储罐与万吨巨轮之间,它解决的不仅是人力与环保的燃眉之急,更在重构一个行业的底层逻辑——从依赖经验到数据驱动,从高耗能到低碳闭环,从劳动密集到技术密集。


未来十年,随着AI与全球化红利的释放,涂装行业的价值链条将加速向智能化服务迁移。而那些率先拥抱变革的企业,终将在新一轮产业革命中占据制高点。

正如邓本金与沈平在发布会尾声的感慨:“四十年前,我们的师傅们用榔头和刷子擦亮钢铁;十年后,我希望年轻人用代码与机器人延续这份守护。


这必然是一个新的科技时代。


(文:机器人大讲堂)

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