江蘇博之旺自動化設(shè)備有限公司

1 未來幾年汽車線束行業(yè)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(guī)模已超過1075 億元，其中傳統(tǒng)車線束市場規(guī)模997 億元，新能源汽車線束市場規(guī)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(guī)模仍然在提高。

隨著新能源汽車對傳統(tǒng)車的替代，未來傳統(tǒng)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(fù)合增速高速增長，預(yù)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(xù)增長，前景樂觀。

2 線束設(shè)備的主要特點和市場競爭格局

1）國外的線束加工設(shè)備相對先進(jìn)。一方面源于其所在地域汽車產(chǎn)業(yè)起步早，設(shè)備廠家?guī)缀醵挤e淀了多年相當(dāng)雄厚的應(yīng)用技術(shù)，加上長久的市場打磨，是其能夠不斷投入研發(fā)、不斷技術(shù)領(lǐng).先的驅(qū)動力；另一方面，進(jìn)口設(shè)備廠家和外資、合資線束廠站在以往合作的基礎(chǔ)上所建立的品牌認(rèn)同、品質(zhì)認(rèn)同，尤其是較高的技術(shù)認(rèn)同，使得進(jìn)口設(shè)備在中國市場上占據(jù)了較大的份額。

2）國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)起步較晚，但是發(fā)展非?？臁鴥?nèi)民營線束廠已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)?；瑵B透率也在快速提升。國產(chǎn)設(shè)備較高的性價比、快速響應(yīng)、較低的售后成本等已經(jīng)得到客戶認(rèn)可，在價格和售后服務(wù)方面已經(jīng)有較大市場優(yōu)勢。但是，國產(chǎn)設(shè)備廠對世界領(lǐng)域的核心技術(shù)消化太慢，尤其是智能化方面。要快速發(fā)展，必須尊重并滿足線束廠對品質(zhì)、技術(shù)、成本的核心需求。zui近幾年線束設(shè)備出口呈現(xiàn)增長趨勢。

3）線束設(shè)備企業(yè)主要特點為：線束設(shè)備企業(yè)為技術(shù)密集型企業(yè)，線束設(shè)備市場雖然規(guī)模不小，但產(chǎn)品種類繁多、競爭激烈、產(chǎn)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(shù)水準(zhǔn)、產(chǎn)品利潤率較高的全自動產(chǎn)品上。

4）雖然中國線束市場規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大，但線束制造設(shè)備市場被外資企業(yè)占據(jù)。2020 年中國線束制造設(shè)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(dá)六成以上，國產(chǎn)自主品牌的滲透率還較低。目前，國內(nèi)線束制造的整體技術(shù)水平與國外還有差距，線束制造裝備生產(chǎn)廠家的自主研發(fā)能力弱，但近幾年進(jìn)步較快，也涌現(xiàn)出了一些知名企業(yè)，如鶴壁海昌、海普銳、博之旺、君權(quán)、長春振宇、深圳林權(quán)、易加科技等。

3 汽車線束設(shè)備行業(yè)存在的問題

1）隨著ADAS 及電動車的普及，作為車內(nèi)信息和電能的載體，線束的重要性、復(fù)雜性和成本含量逐步增加，汽車復(fù)雜的電子電氣系統(tǒng)越來越依賴線束。整車競爭的結(jié)果是整合、兼并，zui終將整車生產(chǎn)企業(yè)和車型的集中度大大提高，線束制造業(yè)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(yè)高集中度的加劇，線束制造企業(yè)對高效率、高品質(zhì)、低成本的追求只能仰仗更加自動、智能的生產(chǎn)線，傳統(tǒng)的線束設(shè)備已經(jīng)不能滿足線束企業(yè)大批量的生產(chǎn)要求。

2）由于車載系統(tǒng)的升級和以太網(wǎng)、5G 通信、射頻技術(shù)、毫米波、激光雷達(dá)等新技術(shù)的大量應(yīng)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(shù)據(jù)線在未來的車輛上將被大量使用，使得傳統(tǒng)線束設(shè)備從類型上也無法滿足未來新技術(shù)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(chǎn)線應(yīng)運而生

4.1 HSD 高速數(shù)據(jù)線

HSD 是High Speed Data 的縮寫，即高速數(shù)據(jù)傳輸線，zui早也是由羅森伯格德國研發(fā)的RF 射頻連接器，主要用于汽車娛樂模塊、相機(jī)、消費類設(shè)備端口和顯示裝置提供連接等，如倒車影像、360°環(huán)視等高速數(shù)據(jù)傳輸，主要傳輸視頻信號。隨著5G 及自動駕駛技術(shù)的深入應(yīng)用，HSD 將廣泛應(yīng)用于以太網(wǎng)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等系統(tǒng)。它是由 HSD 連接器（塑殼和端子）和4 芯雙絞線構(gòu)成，其導(dǎo)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(dǎo)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(jié)構(gòu)設(shè)計。和FAKRA 不同的是，它有4 個端子，每個端子所壓的導(dǎo)線以不同顏色區(qū)分。根據(jù)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。

相比FAKRA 射頻線束的裝配工藝，HSD 要復(fù)雜很多，尤其是彎頭（90°）更是復(fù)雜，它多了個中.心導(dǎo)體折彎，本來中.心導(dǎo)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(yīng)商為羅森伯格，HSD 的射頻導(dǎo)線主要來自于德國萊尼公司。

4.2 機(jī)器視覺和多傳感器技術(shù)應(yīng)用，博之旺HSD 全自動生產(chǎn)線智能化程度起步高

江蘇博之旺自動化設(shè)備有限公司（以下簡稱博之旺，英文BOZWANG）作為國內(nèi)zui早研究車載網(wǎng)絡(luò)和傳感器線束的智能制造設(shè)備企業(yè)之一，早期研發(fā)生產(chǎn)過多款FAKRA 智能加工線，對射頻線束的工藝有很多的實戰(zhàn)經(jīng)驗。正是看到了汽車網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展趨勢，早在2017 年初就開始研發(fā)無線射頻通信HSD 線束的加工工藝及自動化智能裝備。HSD 設(shè)備的復(fù)雜性要比FAKRA 設(shè)備大很多，所以目前HSD 的自動化加工設(shè)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(shù)據(jù)線束市場的高水準(zhǔn)生產(chǎn)和品質(zhì)管控，博之旺和世界知名射頻線生產(chǎn)企業(yè)展開深度合作，采用了zui先進(jìn)的機(jī)器視覺系統(tǒng)和工業(yè)傳感器控制技術(shù)，于2019 年

研發(fā)出BZW-8.0H 型HSD 全自動智能生產(chǎn)線，多項性能參數(shù)達(dá)到國.際先進(jìn)水平，其可靠性、自動化、智能化程度得到了行業(yè)用戶認(rèn)可。

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

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

2）內(nèi)環(huán)壓接：外皮去除后內(nèi)環(huán)壓接及壓接效果監(jiān)測。

3）屏蔽網(wǎng)處理：自動翻網(wǎng)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(jī)構(gòu)。

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(jié)果。

6）芯線剝皮：芯線皮分兩次處理，每次加工2 根芯線，再進(jìn)行反折處理下2 根，電動切料機(jī)構(gòu)可自動調(diào)節(jié)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(dǎo)體檢測：在pin 針壓接之后進(jìn)行CCD 檢測外觀，及壓力監(jiān)測。

9） 組裝絕緣內(nèi)支架：振動盤自動排料檢測導(dǎo)體到位進(jìn)行組裝。

10）內(nèi)支架絕緣檢查：CCD 視覺檢測是否裝配到位。

11）外導(dǎo)體裝配壓接：確認(rèn)內(nèi)孔卡位進(jìn)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(jìn)行捆扎及出廠包裝。

在BZW-8.0H 型自動化設(shè)備中，博之旺大量應(yīng)用了多種傳感器控制、視覺檢測系統(tǒng)等技術(shù)。四芯線裝配內(nèi)絕緣支架，此工位采用2 組工業(yè)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(dǎo)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(jī)械手放至不良品區(qū)。四芯線裝配在保證功能性的同時，將大量的工位加工數(shù)據(jù)和檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫保存，對接公司MES 管理系統(tǒng)，可對所有加工過的產(chǎn)品進(jìn)行后期的追溯。

HSD 線纜屏蔽網(wǎng)層的處理工藝是關(guān)鍵，BOZWANG 去除外皮采用的是旋轉(zhuǎn)剝皮機(jī)構(gòu)，從一周進(jìn)刀，進(jìn)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(nèi)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?shù)碾[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(jiān)控的連接器壓接工藝，全程采用物料的掃碼確認(rèn)以防原料用錯，工單設(shè)定所有用料規(guī)格及對應(yīng)型號加工參數(shù)執(zhí)行，利用伺服系統(tǒng)控制，壓接速度、力度可調(diào)；采用歐式氣動壓接模具，針對不同的屏蔽銅環(huán)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至公司MES 系統(tǒng)或其它數(shù)據(jù)平臺，以保證產(chǎn)品可追溯。

由伺服電機(jī)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(tǒng)采用勾刀或是激光都有損傷絕緣的風(fēng)險，導(dǎo)致絕緣通不過，影響數(shù)據(jù)傳輸。

利用龐大而復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將導(dǎo)線的自然彎曲半徑、拉升縮率、屈服力、塑變力、切割斷面形態(tài)等自動設(shè)定，zui終在機(jī)體中實現(xiàn)了：①無干預(yù)、無人化自動放線儲線；②高精.準(zhǔn)定長送裁切線；③多芯線高精.準(zhǔn)交替式自動剝線；④精.準(zhǔn)的遞進(jìn)式端子自動壓接；⑤機(jī)械手自動安插塑殼插件；⑥根據(jù)配方在線自動噴碼、打碼；⑦自動檢測達(dá)標(biāo)狀態(tài)；⑧自動良品不良品分倉、轉(zhuǎn)運等全部功能自動化。對設(shè)備的運行狀態(tài)通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)功能，如遇故障可在第.一時間介入，協(xié)助維護(hù)人員在zui短的時間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)。