电线电缆智能制造的发展

电线电缆智能制造的发展

李帅许

杭州鸿雁线缆有限公司 浙江杭州311305

摘要：电线电缆工业在国家一级的能源开发、传输和转换方面发挥着重要作用。近年来，随着新材料、新设备、新技术和工业互联网的发展，电缆行业出现了许多新的领域和方向。在新的工业经济中，如何改进电缆制造系统的问题值得所有电缆企业考虑。即使在当前工业革命的历史背景下，电缆也面临激烈的竞争，必须突破和发展。

关键词：电线电缆；产品制造；智能化

前言：电线电缆产业随着新材料、新装备、新技术和工业互联网的发展，近年来涌现出许多新的前沿领域和发展方向。电缆制造企业需适应工业互联网下的产业融合发展。

1.我国电线电缆行业发展现状

1.1行业集中度不足

据记载，国内98.8%的电线电缆企业属于中小型企业，大型企业仅有19家，大型企业市场份额仅占11.7%。而美国位列前十名电线电缆企业在本国电缆市场内所占份额约67.0%，日本位居前六名企业市场份额达到了65.0%。尽管中国是电缆产品制造大国，但产业集中性不足，产业整体规模偏大，而和产业强生产力之间还存在较大距离，在全球激烈战争中不占据优势。

1.2产能膨胀过度

自美国金融危机以来，在“扩内需，保增长”政策的指引下，国内各级政府机关步入了新一轮投资热潮内，超高压、特种以及光纤等诸多产品领域持续拓展产能。有统计资料显示，当前国产电线电缆设备平均利用率约30.0%，和发达国家70.0%以上平均利用率相变存在较明显的差距。“十三五”期间，很多产业运营阶段肩负着提升设备产能与强化市场竞争力的双重压力，一些生产中低端产品企业发展阶段滋生出产能过剩的问题。

1.3技术创新能力不够

国内电线电缆产业投入研发经费平均值在销售额中所占比例不到1.0%，电线电缆企业90%以上产能汇聚于低端产品上。整体分析，产业技能、自主创新能力发展落后于生产规模拓展进程，受技术工艺水平、有关材料、配套设施等诸多条件的约束，产业价值链高端产品的研发力度不足，捕获实质性突破发展存在较高难度。在基础科研、运用研究及核心技术重要流程等方面，和国外发达国家之间还存在较大距离。业内对高新产品的开发、创新力度明显不足，这是造成电线电缆产品高度同质化的内在原因之一，因此很多制造企业为在市场上占据一定优势，通常会采用压低产品售价的方法。

2．电线电缆产业的技术发展

2.1高端制造和检验设施

电缆行业的大多数生产和检验设施目前都是本地制造的。但是，在高端设备方面，制造设施在机械精度、技术稳定性、模块化、生产率、测试精度和稳定性方面仍然存在缺陷：低端设备供应饱和，高端设备进口依赖性较高。对于电缆制造中的高端设备，在价值链中，国内生产链现在主要与进口设施挂钩，主要用于补充或补充工具。高端有线设备投资回收率高，资本支出高，电缆公司在选择设备时应考虑设备的成熟度和工业利用率。此外，高端设备市场需求较低，更换周期较长，单方面影响到本国高端设备的开发和使用。但今后电缆行业生产高质量测试设备将是设备制造商进一步发展的方向。除了需要突破基本材料、程序和系统集成之外，智能化、信息化、高度集成等也会随之而来。成为电缆行业的智能标准。生产、数字供应链、大型工厂生产数据平台建设和质量数据采集需要配置的传感器、数据采集设备和工业平板电脑。数据和网络操作成为常见的有线智能配置。

2.2电力的研究与开发

2020年是全面建成小康社会和“十三五”规划收官之年。受全球新冠肺炎疫情冲击，综合考虑国内外经济形势对电力的影响，预计全国电力供需总体平衡，局部地区高峰时段电力供应偏紧。预计2020年全年全社会用电量7.38~7.45万亿千瓦时，增长2%~3%。非化石能源发电新增装机成为新增发电装机主体，电力结构绿色低碳化特征明显。预计2020年全国发电新增装机容量1.2亿千瓦，其中，非化石能源发电装机投产约8900万千瓦，约占全部发电新增装机的3/4。截至2020年底，非化石能源发电装机将达到9.3亿千瓦左右，占总装机容量比重上升至43.6%。电力投资企稳回升，特高压投资占比继续提高，新能源汽车充电桩成为投资新增长点。随着新材料技术的不断进步，不仅可以在原材料系统的基础上开发更高纯度、更精细的基本材料，而且还可以通过纳米处理和微粒改性等物理化学方法提高材料性能，同时开发更加实用的新复合材料。今后，电缆材料的研究和开发不仅应包括材料的电气和机械特性，而且还应包括其环境性能以及废旧材料的回收利用。在整个材料开发周期要考虑环保性，同时考虑到其环境和再循环价值。

2.3电线电缆产业链融合

电线电缆制造产业链上游是电缆材料供应企业，下游是线缆设计、施工企业和终端用户。电线电缆作为单独的产品，需与其他供应商产品配套组成完整的供配电和信息传输系统。稳定合格的原材料供应，是生产合格电缆产品的基础。电缆企业运营成本中原材料成本占比很大，许多电缆企业部分原材料例如护套料采用自主生产的方式以降低生产成本，技术实力强的电缆生产企业向原材料行业拓展，发展成为电缆原材料和电缆供应商。电缆企业生产电缆产品，但电缆制造企业本身不具备电力设计和安装施工的资质，电缆生产交付后，需交有资质的施工企业安装敷设。电缆制造企业和设计、施工企业融合，可以发展成为设计、生产、施工一体的电缆系统供应商。国内电网220kV及以上电力系统，采购招标时常常要求制造商提供的220kV交联电缆需有与其配套的220kV电缆终端和中间接头组装成的电缆系统经过型式试验或预鉴定试验，以证明电缆与其配套连接附件的整体可靠性。这样的电缆系统客观上就要求电缆制造企业和电缆附件制造企业预先研制装配电缆系统并经测试验证其可靠性。以上实例，只是电缆产业链向上下游融合的部分体现。无论是电缆生产企业通过自身努力向上下游产业拓展，还是通过工业互联网背景下供应链网络交互和大数据平台，都必将是一个融合发展的过程。

2.4智能制造与工业互联网

电缆智能制造是采用电缆智能制造技术和电缆智能制造系统进行电缆生产的模式。电缆智能制造装备采用计算网络智能交互组成智能制造系统，通过对工作流程的动态管理、决策优化提高资源使用效率。电缆智能制造以客户需求为导向，贯通企业运营管理和工厂生产执行，公司各工作节点在执行的同时负责数据集成，组成大数据管理平台，企业管理层应用大数据管理快速决策，实现智能管理和生产。工厂车间智能生产装备采用数据集采系统，实时采集生产数据，通过大数据管理平台实现对生产过程的智能监测、判断和控制。目前电缆企业已采用有SRM、MES、CRM、SAP、ERP等系列电子采购、制造执行、客户管理电子信息数据处理系统。工业互联网将进一步加深工厂智能制造和各电子信息数据处理系统的深度融合。随着工业互联网的逐步推进，电缆智能制造边界将突破生产工厂界限，向上下游产业链及客户端不断延伸。随着电缆制造产业链的上游产业电缆原材料制造企业包括金属冶炼加工企业和化工企业，电缆制造产业链的下游产业电缆输配电系统和最终用户，及电缆设计施工企业工业互联网的同步推进，电缆智能制造将由企业的单点网络，交互成涵盖电缆原材料、电缆生产、电缆设计施工、输配电系统集成和最终用户的共享网络。电缆智造系统通过接入端口，可以与上下游客户共享数据信息。由智能制造和工业互联网引领的新一轮工业革命，也必将给电缆行业带来新一轮的冲击和洗礼。

3.结束语：

综上所述，在科学技术日新月异的大背景下，中国制造行业迎来一定发展机遇的同时，也面临着较严峻挑战，智能制造模式的构建与推广将会使产品生产中人力成本降低，生产敏捷性与系统优化率显著提升，促进全球制造业转移过程。加大“敏捷软件”、“柔软硬件”以及企业信息支撑体系的开发力度，在此基础上，最大限度地创新、完善关键技术工艺。

参考文献：

[1]赵平堂，凌文丹，李志攀，等.电动车高压线束的设计制造[J].汽车电器，2020，41（4）:7-10.

[2]肖云涛，高江涛.消防系统用金属护套型预制分支电缆的制造[J].光纤与电缆及其应用技术，2020（2）:43-44.

[3]项修波，王帆，王芳，等.新型电缆相位核对装置研制[J].科技风，2020，45（7）:192-194.

[4]项帆芳.新型电缆相位核对装置研制[J].科技风，2020，45（7）：192-194.