認清機器人電纜生產環節中的三大誤區



2017年6月5日 | 產品安全

2013年德國政府提出「工業4.0」,旨在讓機器之間能夠智能連線與溝通,通過智慧生產將生產品質和效率提升到更高的水準。日本是最早大規模使用工業機器人的國家之一,目前機器人在許多領域日益普及,正邁向一個「機器人國度」。 機器人不僅在生產製造領域不可或缺,隨著醫護、養老服務類機器人的研發應用,更讓機器人走入了普通大眾的生活。

機器人電纜是機器人中重要的零組件,可謂機器人的中樞神經。據不完全統計,外資企業幾乎囊括了中國機器人電纜生意,佔有約80%的訂單。然而近年來,中國機器人電纜產業快速發展,市場地位日漸提升,湧現出一批優秀的機器人電纜生產企業。隨著「中國製造2025」概念的提出,越來越多的電纜企業將機器人電纜列為新興產品進行開發規劃,形成一波機器人電纜風潮。但是,目前機器人電纜沒有相關產品標準,少數企業只是依靠整機廠的要求進行產品生產,尚未有成型的技術規範,這給企業的研發帶來很大困難度。同時,產品標準的缺乏也不利於市場的健康成長。

 

在這個過程中,我們也發現不少機器人電纜生產廠商往往會陷入一些常見的誤區:

一、能承受幾千萬次機械測試就是中國好電纜?

不少機器人電纜廠商在評估產品優劣的標準仍借用過去其他產業電纜的方式,即機械測試的承載能力,在測試方法上,他們追求一種「極致完美」的測試挑戰,即電纜線能承受一千萬次運動測試。我們認為,耐磨性固然重要,但是我們要有全盤思考,理由有三:

1)測試儀器無法達到不間斷幾千萬次測試的能力,如果間歇有暫停,測試結果會產生偏差。

2)測試週期和費用,若達到幾千萬次的運動測試,其週期可能長達好幾年,費用超過百萬人民幣,對企業而言是不符合成本預算的。

3)機器人電纜的測試要求不僅僅只考慮電能的輸送,還需要兼顧承載信號傳輸的功能。機械測試對電纜的損耗是否會影響信號傳輸的穩定性是機器人電纜品質的核心要素。

 

根據德國萊因TÜV自行開發的標準2 PfG 2577/08.16,我們認為:

由於不同行業的特殊性,我們要從多個面向來思考品質的標準,從測試合理性,成本結構和動態變化中定義測試的極限值,我們推薦一百萬次的測試方案,同時根據測試方案建議機器人電纜廠商進行產品設計和產品結構規劃。

 

二、價格優勢比產品設計更重要?

在我們接觸的大部分中國廠商中,雖然他們面對嚴酷的市場價格競爭,但是他們最大的衝擊其實就是面對一個新興的機器人零組件產業,缺乏設計能力,而這恰恰是影響性能的必要條件。以導體銅為例,普通拉束絲的技術無法滿足線纜的要求,在我們的測試過程中,往往會發生在10萬次的機械測試中發生斷裂現象,而日本德國的產品能經受的測試次數10多倍於本土產品,他們的設計工藝已經有20-30年的研發生產經驗,但是在中國國內最優秀的企業不過10年,這也是為什麼80%機器人整機廠更願意採購進口產品。面對這樣的挑戰,改變設計就是提升品質,獲得訂單的關鍵。

根據德國萊因TÜV自行開發的標準2 PfG 2577/08.16,我們為生產廠家在選料過程中提供原料清單參考,剔除了目前技術無法達到的材料,可以更高效率地進行產品設計。

同時,我們獲悉整機廠的需求,指導技術精進提升產品結構的合理性。

  1. 原料的選擇:我們更加推薦合金材料,雖然價格稍貴,但是柔韌性更優,重量更輕,更容易剝離,在安裝過程中有效減少導線受損。
  2. 設計上:我們充分和整機廠溝通,瞭解他們對於電纜的結構的要求,如更好傳輸性能的芯線排布要求,可以協助廠商在產品設計初期得到明確的買家要求,避免造成過度研發。

 

三、機器人整機廠無複測要求?

目前,大部分整機廠商對於組件供應商,只在採購過程中要求提供認證報告,但是隨著機器人的普及,未來,他們會越來越多關注零組件如電纜的折舊率、損耗程度,並在使用過程中進行複測,來評估其材料的耐用性和信號傳輸的穩定性。而德國萊因TÜV的新標準2 PfG 2577/08.16正是考慮線纜運行過程中,結構破壞的情況下,是否仍會影響信號的傳輸來進行測試。而這樣的標準會成為整機廠的首選考慮。

正是基於我們對於電纜行業的理解,在2015年,德國萊因TÜV根據買家要求,結合大量的測試結果,自行研發了2 PfG 2577標準,並在2016年8月推出市場。在研發新標準的過程中,我們重點思考了兩個問題 1)機械性能運動的測試方法有哪些?2)在測試過程中,極限值如何設定。因此,我們與日本合作夥伴,用他們20年的生產經驗來釐清這些問題和答案,並完成了標準的起草和開發。我們希望站在行業巨頭的肩膀上為廣大的兩岸三地電纜企業提供眺望遠方的角度和方法。