【威洛博 | 深度】电缆安全很重要!机器人整机和电缆企业须关注哪些问题?
当我们在不断地谈论减速机、伺服电机等核心零部件的时候,往往会忽视了机器人身上的一些小部件,如电缆,这个被称为“机器人的神经和血管”的部件,对于机器人性能的实现同样起着重要的作用,甚至关乎到机器人的安全性。
这不是耸人听闻,众所周知,机器人电缆承载着电气信号输送的任务,一旦电气信号受损,轻则机器人无法正常工作,重则机器人无法停止工作,从而危及人的生命安全。
作为特种电缆,机器人电缆在中国的发展并不成熟,目前国内能够生产机器人电缆的企业并不多,并且产品性能与国外的相比还存在着一定的差距。
值得肯定的是,因为机器人产业的爆发,让电气电缆企业迎来了新发展的春天,然而机遇总是与挑战同行,行业的快速发展慢慢暴露出各种问题,值得每一个电缆企业深思。
机器人电缆,国内电缆企业转型的机遇
“十三五”以来,中国电缆行业发展迅速,同时也导致了总量过剩、有效供给不足、投入产出比低、高端电缆占有率低等问题,电缆行业处于转型和技术创新的拐角。
受产业政策导向作用的影响,机器人电缆作为企业转型的方向成为市场的必然趋势。据了解,预计到2020年,全球一半以上的新增工业机器人会安装到中国,中国制造的机器人也将占有相当大的比例,而作为与机器人配套的零部件,机器人电缆的发展需求空间也不容小觑。再者,中国目前的机器人市场80%以上使用进口电缆,在进口替代上也有很大的潜力。
大中华区电线电缆协会会长白建文指出,协会成员纵向涵盖了电缆上下游产业链企业,横向涵盖了强电、弱电等各种大类的电信电缆企业,其中,与机器人关联度较高的企业面对市场需求和技术升级的跟进速度非常快。
“每家企业的情况都不一样,但是朝机器人电缆方向发展的企业占比应该会越来越高,原因是受到了市场的导向。”白建文进一步解释。
虽然目前国内做机器人电缆的企业不多,但是有相当一部分工厂有意向涉足机器人电缆业务,其中有一些已经开始准备进场。“前段时间我们走访了湖北以及东南地区一些大的电缆企业,与他们的研发部门进行交流,几乎每一个厂都有做机器人电缆的计划,有的已经在立项。”因为检测认证的服务咨询越来越多,TüV莱茵大中华区商用产品服务总经理徐澍在走访了多家电缆企业之后总结到。
在“中国制造2025”提出来之后,全国各地皆投入到智能制造的浪潮中,TüV莱茵也在这样的大趋势下制定了与“中国制造2025”步调一致的“TüV莱茵2020战略”,机器人检测认证是此战略的一个重要部分,希望能够在检测认证领域为中国机器人产业的健康发展护驾,参与到更多机器人产业链上与标准法规相关的工作。
徐澍表示,电线电缆作为新能源汽车和机器人的重要零部件,市场需求量呈现爆发式增长,电线电缆企业将迎来难得的发展及转型机遇。
“2012年我们刚进入这个行业时,感觉起步很艰难,这两年随着国家政策扶持力度加大,整个市场规模其实是几何级数的增长。” 东莞市成佳电线电缆有限公司总经理符成君指出,因为一直专注于特种电缆的研发,积累了一定经验,成佳如今成为少数走在市场前列的企业,目前与安川、美的都有合作。
国内电缆企业的困局,如何破?
虽然机器人电缆成为国内电线电缆企业的转型契机,但很多电缆企业对机器人电缆的技术标准和市场趋势并不了解,国内外的机器人电缆品质差距比较大。
“中国电缆企业很多,真正具备开发特种电缆的却很有限,因为技术力量、发展理念、信息来源的差异,国产的机器人电缆企业大多是跟风和模仿。”国际大电网中国国家电缆研究委员会副主任吴长顺表示。
国内外机器人电缆行业的差距首先体现在原材料上,因为机器人电缆需要较高的柔性,而机器人电缆的柔性很大程度上取决于原材料的开发应用,目前国内机器人电缆在原材料的研发上一直处于是弱势。
曾为优必选和大疆提供过机器人电缆的深圳市金泰科环保线缆有限公司正在研发爬行类机器人电缆,金泰科的总监金涛直言,金泰科目前用的是进口原材料,主要原因是使用国内原材料后,客户反映存在缺陷,金泰科自己也明显感到差距。
TüV莱茵徐澍表示,如果最基础的原料问题不能妥善解决,便会对整个电缆行业的发展非常不利。目前,国内很多专注于材料的厂商在加紧研发柔性较强的材料,但要达到国外的品质水平还需更多的时间沉淀。
除了原材料,国产机器人电缆行业标准的缺失也是机器人电缆行业发展的一大障碍。据悉,国内已于去年十二月份发布了关于机器人电缆的联盟标准。
据徐澍介绍, TüV莱茵是在去年8月发布全球首个机器人电缆标准2Pfg2577/08.16。目前,机器人电缆标准分一级、二级、三级、四级、五级,最高等级是五级,在与TüV莱茵接触的国产机器人电缆企业中,企业能达到五级的技术要求,大部分只能做到二级,未来的三到五年内,能达到四级、五级仍比较困难。
标准的欠缺以及对市场趋势的不了解,导致机器人电缆企业、机器人整机企业对机器人电缆生产环节以及质量要求产生误区。
徐澍表示,在机器人的特点中,机械性能以及耐久性能最为突出,普通工厂认为机器人电缆弯曲的次数能达到几百万次,甚至上千万次就是最好。其实不一定,还需要考虑检测能力和检测成本,这是误区之一。
第二,因为国内企业比较注重价格,不太关注产品本身的性能研发,认为低价就有竞争力,但是对机器人电缆来说,它属于比较复杂、高端的产品,想以低价取胜,几乎是不可能的,需要综合考虑设计、材料和工艺。
第三, 目前,大部分整机厂商对于零部件供应商,只在采购过程中要求提供认证报告,关键零部件的质量确实会直接影响机器人整体质量水平,但不意味着整机厂没有复测的必要。随着机器人的普及,未来,他们会越来越多关注零部件如电缆的折旧率,损耗程度,并在使用过程中进行复测,来评估其材料耐用性和信号传输稳定性。而TüV莱茵的新标准2 PfG 2577/08.16正是考虑线缆运行过程中,结构破坏的情况下,是否仍会影响信号的传输来进行测试。而这样的标准会成为整机厂的首选考虑。TüV莱茵的新标准已经成为电缆企业开发机器人电缆的引导者。
机器人企业的愿望:专业、可靠、体贴的个性化服务
一方面是国产机器人电缆性能不高,行业标准缺失,企业对机器人电缆的认识不够;另一方面是,机器人整机企业又对电缆企业提出了新的需求。
博美德机器人常务副总经理车谦功表示,对机器人电缆的重视是一个未雨绸缪的过程,刚开始的时候,电缆问题并不能凸显,但时间久了,如果因为电缆品质问题造成了机器人的故障,后果将不堪设想。
作为电缆使用者,博美德在购买电缆时发现,电缆大都是成卷的买回来,需要自己按照需求的尺寸临时剪裁,由于不专业,无法把握电缆的准确长度和使用量,往往造成电缆资源的浪费。车谦功表示电缆企业若能和机器人企业对接,准确测定线缆使用长度,加上端子、做好线束,能帮助机器人企业提升工作效率的同时,更好地实现资源最大化利用。
目前,也有提供电缆线束服务的企业,但电缆质量参差不齐,令人担忧。因此,车谦功希望这项服务让有认证的电缆厂来做,这样既解决了机器人企业剪线问题,又能确保电缆的高品质和安全性。
“电缆企业不应满足于将电缆做成一盘一盘的直接销售,而应该延伸到电缆服务的产业链,根据使用企业要求对接,将电缆在机器人使用上的问题都解决,同时也增加了电缆企业的利润空间和竞争力。”车谦功进一步指出。
另外,车谦功提出的第三个需求是:用在机器人身上的线缆管路等比较杂乱,国外针对这一问题运用了管线包,将线缆放在管线包内,不仅安全美观,还方便安装。国产电缆企业倘若能在出售机器人电缆线束的同时,配套相应的管线包,那就再好不过了。他表示目前在国内几乎没有看到国产的管线包。
针对机器人代表企业提出的需求,金泰科总监金涛如是说,目前难以实现的原因在于成本的考虑,因为对于整个机器人来说,电缆在机器人中所占的成本比例较低,在人力成本上升和利润空间本来就不大的情况下,再投入人力和物力进行线束、管线包的开发和服务,对于线缆企业来说比较困难。如果合作双方能就成本和利润问题达成共识,个性化服务这个发展方向是非常值得考虑,这也正是未来智能制造的本质--满足个性化的需求。
随着机器人市场的发展和成熟,相对标准化的机器人和零配件势必也会得到发展,线束和管线包等产品也必将在安全、质量、效率和价格的平衡中得到认可。
建立在机器人自动化基础上的智能工厂,也会给个性化产品的生产提供越来越多的支持。一些具有前瞻性的企业正在规划自己的智能工厂,一些机器人自动化公司也在整合ERP、MES、机器人、AGV、自动化仓储和输送等系统,打造智能工厂,智能化工厂呼之欲出!
可以预见,智能化工厂也必将给电缆企业实现个性化生产提供支持。
总之,机器人市场的需求拉动、TüV莱茵的新标准的引领、智能工厂的支持都会给电缆企业带来新的机遇。
点击阅读原文即可报名加入“高工机器人·产业顾问团”(需审核)