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        堅持技術創新, 博之旺引.領線束智能制造新潮流
         2023年10月13日 |閱讀次數:1195

        1 未來幾年汽車線束行業前景樂觀

        2020 年中國汽車銷量2531 萬輛,其中新能源汽車130 萬輛,線束市場規模已超過1075 億元,其中傳統車線束市場規模997 億元,新能源汽車線束市場規模78 億元。2020 年雖然汽車整體銷量較2019 年略有下滑,但電動化、智能化程度提高,線束的價格占比逐年提高,所以市場規模仍然在提高。

        隨著新能源汽車對傳統車的替代,未來傳統車線束市場會逐步減小,而新能源車線束市場將以30% 以上的年復合增速高速增長,預計到2025 年,中國汽車銷量3000 萬輛,其中新能源500 萬輛左右,汽車線束市場持續增長,前景樂觀。

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        2 線束設備的主要特點和市場競爭格局

        1)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當雄厚的應用技術,加上長久的市場打磨,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、品質認同,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。

        2)國內汽車產業起步較晚,但是發展非???。國內民營線束廠已經實現規?;?,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域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、技術、成本的核心需求。zui近幾年線束設備出口呈現增長趨勢。

        3)線束設備企業主要特點為:線束設備企業為技術密集型企業,線束設備市場雖然規模不小,但產品種類繁多、競爭激烈、產品更新迭代快、市場集中度非常低。市場主流品牌都聚焦在技術水準、產品利潤率較高的全自動產品上。

        4)雖然中國線束市場規模穩步擴大,但線束制造設備市場被外資企業占據。2020 年中國線束制造設備市場中,國.際頂.級公司庫邁思、索尼格、JAM、新明和等占比高達六成以上,國產自主品牌的滲透率還較低。目前,國內線束制造的整體技術水平與國外還有差距,線束制造裝備生產廠家的自主研發能力弱,但近幾年進步較快,也涌現出了一些知名企業,如鶴壁海昌、海普銳、博之旺、君權、長春振宇、深圳林權、易加科技等。

        3 汽車線束設備行業存在的問題

        1)隨著ADAS 及電動車的普及,作為車內信息和電能的載體,線束的重要性、復雜性和成本含量逐步增加,汽車復雜的電子電氣系統越來越依賴線束。整車競爭的結果是整合、兼并,zui終將整車生產企業和車型的集中度大大提高,線束制造業的集中度本來就很高,車型集中度的提高更有利于線束行業高集中度的加劇,線束制造企業對高效率、高品質、低成本的追求只能仰仗更加自動、智能的生產線,傳統的線束設備已經不能滿足線束企業大批量的生產要求。

        2)由于車載系統的升級和以太網、5G 通信、射頻技術、毫米波、激光雷達等新技術的大量應用,加之新能源高電壓、大電流的加入,EMC 的惡化使線束的屏蔽性要求更高,HSD 高速數據線在未來的車輛上將被大量使用,使得傳統線束設備從類型上也無法滿足未來新技術的變化要求。

        4 因勢而動,博之旺BZW-8.0H 型HSD 全自動智能生產線應運而生

        4.1 HSD 高速數據線

        HSD 是High Speed Data 的縮寫,即高速數據傳輸線,zui早也是由羅森伯格德國研發的RF 射頻連接器,主要用于汽車娛樂模塊、相機、消費類設備端口和顯示裝置提供連接等,如倒車影像、360°環視等高速數據傳輸,主要傳輸視頻信號。隨著5G 及自動駕駛技術的深入應用,HSD 將廣泛應用于以太網、毫米波雷達、激光雷達等系統。它是由 HSD 連接器(塑殼和端子)和4 芯雙絞線構成,其導線外面3 層和FAKRA 一樣。塑殼有7 種顏色編碼及防呆卡槽,能引導正確連接。它的連接器和FAKRA 一樣,也有單腔和雙腔以及防水和非防水之分,但除了這些,它還外加2 根電源線結構設計。和FAKRA 不同的是,它有4 個端子,每個端子所壓的導線以不同顏色區分。根據排列組合,它還有4 種走線方式:左出線、右出線、上出線、下出線。

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        相比FAKRA 射頻線束的裝配工藝,HSD 要復雜很多,尤其是彎頭(90°)更是復雜,它多了個中.心導體折彎,本來中.心導體就很難往絕緣支架里安裝,折彎后更是麻煩。其連接器的主要供應商為羅森伯格,HSD 的射頻導線主要來自于德國萊尼公司。

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        4.2 機器視覺和多傳感器技術應用,博之旺HSD 全自動生產線智能化程度起步高

        江蘇博之旺自動化設備有限公司(以下簡稱博之旺,英文BOZWANG)作為國內zui早研究車載網絡和傳感器線束的智能制造設備企業之一,早期研發生產過多款FAKRA 智能加工線,對射頻線束的工藝有很多的實戰經驗。正是看到了汽車網絡化、智能化的發展趨勢,早在2017 年初就開始研發無線射頻通信HSD 線束的加工工藝及自動化智能裝備。HSD 設備的復雜性要比FAKRA 設備大很多,所以目前HSD 的自動化加工設備反映了中國自動化程度較高水平。

        為了滿足目前射頻線束、高速數據線束市場的高水準生產和品質管控,博之旺和世界知名射頻線生產企業展開深度合作,采用了zui先進的機器視覺系統和工業傳感器控制技術,于2019 年

        研發出BZW-8.0H 型HSD 全自動智能生產線,多項性能參數達到國.際先進水平,其可靠性、自動化、智能化程度得到了行業用戶認可。

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        BZW-8.0H 型HSD 全自動智能生產線

        博之旺BZW-8.0H 型HSD 全自動生產線工藝先進、精度高。

        1)裁線剝皮:根據設定的裁線剝皮需求,對線材自動裁斷和剝皮,裁線精度高達0.1%,zui大剝皮線徑5.5mm。

        2)內環壓接:外皮去除后內環壓接及壓接效果監測。

        3)屏蔽網處理:自動翻網修剪多余屏蔽絲。

        4)鋁箔處理:鋁箔紙剪切鋁箔剝離,采用特殊冷切機構。

        5)外觀檢測:通過CCD 檢測,篩選出合格品和不良品,自動上傳結果。

        6)芯線剝皮:芯線皮分兩次處理,每次加工2 根芯線,再進行反折處理下2 根,電動切料機構可自動調節深淺。

        7)鉚壓pin 針:對pin 針自動送料和壓接;檢測缺料及物料到位。

        8)中線導體檢測:在pin 針壓接之后進行CCD 檢測外觀,及壓力監測。

        9) 組裝絕緣內支架:振動盤自動排料檢測導體到位進行組裝。

        10)內支架絕緣檢查:CCD 視覺檢測是否裝配到位。

        11)外導體裝配壓接:確認內孔卡位進行裝配及六邊形壓接。

        12)組裝塑殼:振動盤自動供料自動套塑殼,組裝到位安裝二次鎖扣。

        13)開短路測試:對線束連接做開電路性能檢測。

        14)待組裝:待下一步進行捆扎及出廠包裝。

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        在BZW-8.0H 型自動化設備中,博之旺大量應用了多種傳感器控制、視覺檢測系統等技術。四芯線裝配內絕緣支架,此工位采用2 組工業攝像頭,分別檢測線束的兩端壓完骨架后兩者的相對位置,中.心導體是否傾斜,是否卡到位等;若檢測后不符合要求,下面的工位將不再工作,由機械手放至不良品區。四芯線裝配在保證功能性的同時,將大量的工位加工數據和檢測數據進行數據庫保存,對接公司MES 管理系統,可對所有加工過的產品進行后期的追溯。

        HSD 線纜屏蔽網層的處理工藝是關鍵,BOZWANG 去除外皮采用的是旋轉剝皮機構,從一周進刀,進刀精度0.01mm,切換不同類型線纜無需更換刀具,切口斷面整齊,要確保切線時不傷及內部屏蔽絲層。部分品牌線纜線皮和屏蔽絲粘連,在加工過程中會把少許屏蔽絲帶出或拉斷,線皮和屏蔽絲廢屑的處理,直接會影響到下一工序的合格率及信號傳輸的隱患。

        加裝CCD 視覺檢測來識別飛絲、端子變形、壓接位置,采用OES 壓力監控的連接器壓接工藝,全程采用物料的掃碼確認以防原料用錯,工單設定所有用料規格及對應型號加工參數執行,利用伺服系統控制,壓接速度、力度可調;采用歐式氣動壓接模具,針對不同的屏蔽銅環需更換整套模具;有廢料自動收集模塊,減少人為干涉,壓接機上裝有壓力傳感器,針對不良品過程管控及不良品篩選處理,端子壓接精度:±0.01mm,壓接要求按照CQM 檢驗標準執行;相關數據上傳至公司MES 系統或其它數據平臺,以保證產品可追溯。

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        由伺服電機控制的鋁箔紙的去除裝置無需更換刀具,控制操作方便,精度高。鋁箔紙的去除是HSD 線束加工的難題,傳統采用勾刀或是激光都有損傷絕緣的風險,導致絕緣通不過,影響數據傳輸。

        利用龐大而復雜的數據庫和物聯網技術,將導線的自然彎曲半徑、拉升縮率、屈服力、塑變力、切割斷面形態等自動設定,zui終在機體中實現了:①無干預、無人化自動放線儲線;②高精.準定長送裁切線;③多芯線高精.準交替式自動剝線;④精.準的遞進式端子自動壓接;⑤機械手自動安插塑殼插件;⑥根據配方在線自動噴碼、打碼;⑦自動檢測達標狀態;⑧自動良品不良品分倉、轉運等全部功能自動化。對設備的運行狀態通過互聯網遠程監控設備狀態功能,如遇故障可在第.一時間介入,協助維護人員在zui短的時間內恢復生產。


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