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중소기업 기술로드맵 조회결과

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스테인리스강 파이프 자동용접장치
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

스테인리스강 파이프 자동용접장치 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 스테인리스강 파이프 자동용접장치란 내식성이 우수한 스테인리스강을 사용하여 고부식성 혹은 고순도의 유체를 수송하는 파이프를 자동으로 용접하는 장치를 의미
  • 범위 : 소재 자체의 가격이 비싸고 우수한 용접부 성능을 필요로 하므로, 최신의 고성능 용접방법 및 자동화가 절실히 요구됨
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 ]

제품분류 관점 기술범위
기술개발 테마제품분류 관점세부제품 및 기술
스테인리스강 파이프 자동용접장치 용접면 가공기
  • 바이트 절삭가공, 모서리 밀링가공, 베벨 가공 등
튜브 성형기
  • 롤 포밍, 프레스 포밍
용접기
  • TIG 용접, 플라즈마아크 용접, ERW, 레이저용접 등
용접선 추적 센서
  • 접촉식 센서, 아크센서, 레이저 비젼 등
모니터링 장비
  • 전압-전류, 아크, 비드형태, 표면온도 등
검사 장비
  • 초음파검사, 방사선투과시험, ECT 등

[ 공급망 관점 ]

공급망 관점 기술범위
기술개발 테마공급망 관점세부제품 및 기술
스테인리스강 파이프 자동용접장치 조관용접
  • 스테인리스강 판재 혹은 코일의 모서리를 가공하고 파이프 형상으로 성형하고 양 모서리의 마주침 면을 용접으로 결합
  • 스테인리스강 파이프 제조사의 핵심 생산설비이며, 투자비가 높지만 가동율이 높기 때문에 제품의 단가에 미치는 영향은 비교적 작음
배관용접
  • 스테인리스강 파이프를 이용하여 배관망을 구축하는 경우 필요한 파이프 연결 부위의 원주용접
  • 배관용접은 현장에서 이루어지고 형상이 복잡하므로 주로 TIG 용접이 적용됨. 전체 배관망이 긴 경우에는 semi-auto 형태의 자동화 장비가 적용되기도 함
튜브-튜브시트 용접
  • 열교환기에서 밀봉용접에 사용되는 기술로 동일 형상의 반복량이 많음. 튜브-튜브시트 용접 전용 장비도 다수 시판됨
  • 최근 스캐너 레이저 용접 기술이 활발히 연구 혹은 적용 추진 중
탱크용접
  • 식품, 포도주 등 저장을 위한 탱크류의 용접 기술
  • 종래의 소재와는 화학성분 및 물성이 다름
3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망

(1) 세계시장
스테인리스강 파이프 자동용접장치는 시장규모를 따로 확인하기 어려워 전체적인 자동 용접 기술의 세계시장을 통해 간접적으로 추정하였으며, 연평균 7.2%의 성장세가 예상됨

[ 자동용접 기술 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

제품 시장현황 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
세계시장 1,770 1,900 2,030 2,180 2,340 2,510 7.2

* 출처 : bcc Research, ‘Welding Equipment and Supplies: The Global Market’

(2) 국내시장
스테인리스강 파이프 자동용접장치와 가장 관련이 깊은 아크 용접 로봇의 성장세를 추정하였으며, 연평균 33.0%의 고성장이 전망됨

[ 아크 용접 로봇의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

제품 시장현황 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
국내시장 1,280 1,620 2,155 2,866 3,812 5,070 33.0

* 출처 : 한국로봇산업진흥원, 제조업용 로봇 출하현황(2014)

4.기술분석
(1) 기술개발트렌드

연구 개발 동향

  • 스테인리스강 파이프 자동용접장치 제품의 요구수준이 높아지고 해외시장에서의 경쟁력 확보를 위한 원가 저감에 대한 요구에 따라 발전
  • 용접에서는 작업자의 숙련도가 용접부의 품질 및 생산성에 큰 영향을 미치는데, 숙련 작업자가 감소하면서 자동화에 대한 요구가 지속적으로 증가
  • 용접기 혹은 레이저 등 산업생태계 변화에 따라 신기술 적용에 대한 수요가 증가하면서 스테인리스강 파이프 자동용접산업에서도 기회요인으로 작용

파이프 자동용접을 위해서는 용접선 추적기술이 핵심인데, 기존의 접촉식 추적방식에서 레이저 비전센서를 이용한 비접촉방식으로 변화되고 있다. 레이저 비젼센서는 용접선 추적뿐만 아니라 제품의 외형 품질검사에 이용되므로 최근 기술개발이 활발히 진행

스테인리스강 파이프 자동용접장치 산업에서 기존의 주요 기술은 TIG용접 기술인데, 향후에는 성능이 우수하고 가격이 저렴한 레이저 용접이 증가할 것으로 예상됨. 스테인리스강 파이프의 자동용접에 적용 가능한 레이저는 CO2레이저, 화이버레이저, 디스크레이저, 다이오드레이저 등

5.핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

스테인리스강 파이프 자동용접장치의 핵심요소기술
분류핵심 요소기술설명
파이프 시임 용접 파이프 시임 가공 및 정렬 기술
  • 간극 정밀도, 단차 정밀도
파이프 시임 용접헤드 설계 및 제작 기술
  • 용접헤드 설계, 고성능 용접헤드
파이프 시임 자동용접공정 최적화 기술
  • 시암 자동용접, 자동용접 최적화
파이프 원주 용접 파이프 end-face 가공 및 정렬 기술
  • end-face 간극 정밀도, end-face 단차 정밀도
원주 용접 캐리지 설계 및 제작 기술
  • 원주 용접 캐리지 설계, 원주 용접 캐리지 제작
파이프 원주 자동용접공정 최적화 기술
  • 파이프 원주 자동용접, 자동용접 최적화
용접선 추적 용접선 자동 탐지 기술
  • 용접선 탐지, 용접선 정밀 측정
용접선 자동 추적 기술
  • 용접선 정밀 추적, 자동 추적