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線束加工設備自動化升級路在何方?

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隨著市場需求更加清晰、新能源汽車技術水平的更迭提高,整車性能增強,電池、電機配套服務更加完善,新能源汽車行業,尤其是我國的新能源汽車行業將有望迎來第二波的高速發展浪潮。新能源汽車的高速發展,給汽車線束技術升級帶來新的機遇,使國內汽車線束市場由低成本戰略市場逐步轉為技術含量更高的性價比市場,同時也推動了線束行業的蓬勃發展,引發線束技術、加工工藝和加工設備新一輪的升級浪潮。

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2019慕尼黑上海電子生產設備展線束加工主題展區——Schleuniger索鈮格

國內外線束加工設備行情分析

總體而言,線束的加工是極成熟的產業。但是這樣已經有30多年的產業,依然由勞動力和熟練工人所制約。“低成本”人力加工,在現在的制造業中,已經不是吸引客戶的主要因素。尤其在要求一致性很高的汽車制造業,越來越多的機械介入,越來越少的人工環節,讓效率、成品率、一致性和綜合成本達到新的高度。如何提高自動化生產和機械制造的比例,而不是在勞動力生產模式上打轉,已經是線束加工業新的議題。

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圖片來源:羅森伯格

國外的線束加工設備相對先進,一方面源于其所在地域汽車產業起步早,設備廠家幾乎都積淀了多年相應雄厚的應用技術,加上長久市場的打磨,是其能夠不斷投入研發、不斷技術領先的驅動力,另一方面,進口設備廠家和外資、合資線束廠站在以往合作的基礎上所建立的品牌認同、質量認同,尤其是較高的技術認同,使得進口設備在中國市場上占據了較大的份額,比如歐系的庫邁思Komax索鈮格Schleuniger和日系的新明和ShinMaywa、嘉JAM。

國內汽車產業起步較晚,但是發展非常快,隨著新能源汽車的新起,消費電子的工藝升級,自動化設備的不斷更新換代,中國市場現已成為全球線束行業的增長發動機,線束行業也正面臨新的機遇與挑戰。據君權自動化董事長君權在近日的一次采訪中透露,國內民營線束廠已經實現規模化,滲透率也在快速提升。國產設備較高的性價比、快速響應、較低的售后成本等已經得到客戶認可,在價格和售后服務方面已經有較大市場優勢。但是,國產設備廠對世界領的核心技術消化太慢,尤其是智能化方面,要快速發展,必須尊重并滿足線束廠對品質、對技術、對成本的核心需求。

《中國制造2025》明確提出“以推進智能制造為主攻方向”,推動制造業轉型,實現中國制造業由大變強。自動化是數字化、智能化的基礎和前提。雖然近幾年一些標桿線束企業自動化取得了極大發展,但是絕大多數線束廠局部自動化水平依然很低,很多還是人工勞動,線束加工依然是勞動密集型行業。這兩年很多線束企業關注制造執行管理系統MES,積極推動企業轉型。但是我們應該看到,應用MES進行生產信息化管理的前提有兩點:一是自動化水平高(達到4.0);二是企業要采集哪些數據、如何采集。因此工業4.0對線束加工行業既是機遇也是挑戰,不管是現在的自動化生產,還是將來的智能化生產,都離不開線束做為數據傳輸和電力供應的媒介。工業設備的智能化,反而會更加的依賴線束,這對線束加工行業來說是一個發展機遇。

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2019慕尼黑上海電子生產設備展線束加工主題展區——Komax庫邁思

要搭乘 “工業4.0”及中國制造2025規劃的快車,線束加工設備企業也必須充分利用智能化為線束企業提供的更廣闊的盈利空間,實現資源的重新整合與創新,響應市場對“智能化”、“信息化”需求的呼聲。其中,融合機器視覺、圖像感知與獲取、工業傳感器、工業物聯網實現線束檢查設備的自動化,是最行之有效的途徑,能夠助力工廠智能化、信息化、無人化的升級實現正真意義上的工業4.0。

線束加工設備的自動化“升級之路”怎么走?

具體而言,線束加工企業智能制造目標的實現,有賴于自動化的設備。如何正確看待線束自動化設備是線束設備廠家需要冷靜思考的。首先,線束設備歸屬裝備制造業的范疇,擔負為線束企業提供先進適用自動化設備的使命,要積極主動研究客戶加工工藝,供應技術水平更加領先的設備。因此,線束加工設備自動化升級之路技術創新必然首當其沖,也最能帶來直接的市場與經濟效益。以目前的線材加工環節舉例,由于其中涉及大量混合產品變得越來越困難,Komax的Mira 230和Mira 230 Q則可以很好地解決這一問題。Mira 230 具有特殊能力及數據庫管理,可以保持高加工質量,Mira 230 Q 則集成了自動導體探測(ACD)的切割監控功能。它能探測出剝離、設置和制作期間的刀片和導體絞線之間的輕微接觸,根據電容式測量原理,ACD 集成在刀片架中,與標準剝離刀片結合使用,其標準工作半徑為導體長度和剝離工具(全剝離或部分剝離)剖面范圍的 0.13–6 平方毫米。將設置參數設定為要求的檢查范圍,能自動探測出導體故障兩端并將其丟掉。其順序加工和智能設計的能力使Mira230與Mira230Q正成為多芯導線加工的首選。

Automatic Conductor Detector (ACD)
Komax Mira230Q集成的自動導體探測器(ACD)

其次,能替代人工表示設備實用性、穩定性、效率、耐用性都被認可,但是設備是否滿足客戶機臺連接和數據采集要求是新的需求。技術創新的切入點也應該聚焦客戶線束加工的工藝流程,由于汽車線束生產有許多具體的方面,在ERP層面制造執行系統的任務是控制和記錄汽車線束的生產,傳統的通用MES系統也不能勝任管理汽車線束生產高度專業化的任務。因此,汽車線束的生產引入先進的管理技術、軟件、AI等將使品質保證更為可靠,不同的線束制造商已經開發了自己的MES系統。以中國線束自動化加工設備企業君權自動化為例,其以生產汽車電線束加工自動化設備、電器連接器自動化設備和研發工業自動化技術為主導,在已有設備的基礎上進行自動化的系統升級改造,通過傳感器技術的應用、控制系統的規范和升級、通訊接口開放等操作,將設備升級改造為便于客戶進行制造執行系統(MES)管理的自動化成套設備。

最后,設備自動化水平是設備通過傳感器技術應用,在識別工藝、自動調試、連續生產等方面不再依賴人工,可以和MES相融相通。因此,要實現MES和生產可視化,就一定要實現機臺連接和數據采集,那么線束加工單機設備要為后期MES管理打好基礎。線束廠前道開線區目前自動化水平較高,但是壓接區、預裝區、屏蔽線加工區,新能源切剝、壓接等都是工序多,工藝難以合并,目前沒有好的設備替代人工。結合MES制造管理系統互聯互通的思路進行成套設備產品的設計研發。這也是為線束企業下步的柔性生產對設備輕巧化、模塊化、易換型、易升級打好基礎。

多行業融合創新,助力線束加工設備企業自動化升級

工業4.0對線束加工行業既是機遇也是挑戰,不管是現在的自動化生產,還是將來的智能化生產,都離不開線束做為數據傳輸和電力供應的媒介,也依賴于其他行業的技術創新融合。在歷屆慕尼黑上海電子生產設備展上,我們可以看見優質的工業傳感器、運動控制及機器視覺展商,譬如倍加福、凱本隆、邦納、奧托尼克斯、科瑞、天沐、費斯托、上銀、鳴志、雷賽、大族電機、亞德客、華、埃莫等正開發研制創新產品與技術,以各自的自動化解決方案助力實現電子生產設備的智能化、信息化升級。2020年的慕尼黑上海電子生產設備展上,主辦方也將繼續設立工業傳感器與運動控制主題展區,眾多優秀展商將充分展示其在電子制造行業的創新應用,加速實現真正意義上的工業4.0。

慕尼黑上海電子生產設備展(productronica China)作為電子智能制造全產業鏈應用解決方案的展示平臺,每年線束加工主題展區都集聚庫邁思、索鈮格、日本JAM、新明和、鶴壁海昌等國內外眾多線束企業,向客戶展示其行業領先的新機型與新技術,提供度身定制的線束加工解決方案。展會期間還將舉辦國際線束先進制造創新論壇,圍繞工業4.0,自動化升級等線束加工設備行業熱點話題,邀請業內專家分享經驗,共同探討。

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2019年慕尼黑上海電子生產設備展線束加工主題展區

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2019年9月10日 08:19
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