线缆装备专业领域现状与发展分析（二）
（接上期）
国产装备技术水平和世界同类产品的差距
（1）技术指标差距
欧美制造强国的工业化进程普遍超过二百年，在机械制造和各类配套加工工艺上技术积累深厚、手段完备、配套工装齐整、一体化综合能力强，具有得天独厚的优势。在同类设备的硬性技术指标上，如：挤出机的生产速度、塑化度控制、温度控制偏差、厚度控制精准度、线缆偏心度等，国产装备与其相比，明显低出几个等级。
（2）应用材料差距
电工装备制造领域材料匮乏，造成了产品无法满足工艺精度或使用寿命的要求，大大降低了产品的竞争力。例如：连铸连轧机的关键部件轧机机架，其变形和精度与国外相比差距较大，究其原因，国外设备上的这种温差工作环境下不易变形、可冷拉工艺使用的特种钢板材料，国内尚无。
（3）基础加工条件差距
由于缺乏类似金牛座龙门铣床这样的高端加工设备，使得我们的大型钢构件机械加工的稳定性、振动、磨损、噪声水平等均不及发达国家产品。同样因为缺乏诸如微米级、多维度、多功能的加工中心，很多关键部件的加工精度、整体性和转动惯量尚不够欧美产品的技术等级，因此，多种制造加工手段匮乏的问题阻碍了线缆专业装备进入世界一流产品行列。
（4）装备效率差距
在产品的加工工艺研究方面，国内制造商的投入尚少。因此，普通设备产品没有问题，但在高精尖产品工艺技术方面就差很多。比如，目前国内挤出机，对于不同材料，机器的螺杆、套筒、机头流道、连接器等，甚至过滤网目数和用材，没有根据材料特性所定制的工艺加工装备，而是采用“一机通吃”的工艺方式。其结果就是，国产装备与同类进口装备相比效率至少低20%，到了特殊材料工艺领域这种差距就更大。这种现象普遍存在于线缆装备制造业内，也是为什么我们在高端线缆产品领域生产装备要进口的原因之一。
（5）产品生命周期差距
因为国内机械加工制造综合技术能力的差距，体现在线缆设备产品上的生命周期完全不同。从上世纪八十年代第一批进口电缆专用装备的使用情况来看，除了技术进步给国内线缆产品带来的更新换代，设备本身的运行基本没有因为机械磨损因素而无法工作。例如著名的进口铜线大拉机，经历了三十多年的运行，除运行效率稍有降低外，其生产运行依旧十分正常，可靠性也很稳定。而国产大拉机因为材料、加工精度等基础制造因素的影响，相比较进口产品的寿命，其差距还是很明显的。
（2）产品定位缺少专、精、特、新，同质化程度高；
（3）基础件加工、关键特种材料及热处理技术落后；
（4）专业型人才严重匮乏，使得技术创新能力薄弱；
（5）存量产能严重过剩，造成市场供需失衡，竞争过度；
（6）过度的价格竞争使得产品质量和服务被弱化；
（7）行业管理比较松散，企业成长普遍缺乏有序性、发展方向的引导。
发展趋势与发展建议
与世界高水平制造企业的技术、产品相比，存在的差距是显然的，但可喜的是这种差距在过去的三十年间被电工专用设备制造行业的从业者们埋头追赶，距离已经显著缩小，行业的技术进步、产品综合竞争力明显提升。但依然需要着力固根基、扬优势、补短板、强弱项，努力构建系统完备、科学规范及行之有效的工程计算、设计与制造体系，将我们已经具备的各项优势转换成真正的产品实力。
（1）节能
实施创新驱动战略、推动产业转型升级，强力推进节能减排，这是在今后一个时期内指导全国发展的宏观性、战略性、基础性的规划。国家提出的严格要求，也使得工程机械企业不得不将节能环保放到其发展战略中的重要位置。
无论是从减轻环境负担，还是打破对外贸易壁垒等方面考虑，节能环保之路都将成为线缆装备发展的主流趋势。目前，线缆设备各家厂商都在其新产品中融入更多的节能环保元素，依靠自身创新走上让产品工作效率更高效、节能降耗性能更出色的正确道路。
例如，多头拉丝机技术应用在生产多股铜线有明显的优势，厂房用地面积比传统工艺减少50%，大幅减少了生产人员，生产成本降低30%。其中，生产每吨线材消耗电能减少，减少了操作介质消耗量，减少了废料（单盘长度不均等时），减少了加工步骤，提高效率，节约了成本，未来代替传统工艺已成为趋势。
再如漆包机节能技术的应用。漆包机的电耗由电热部分和动力部分组成，对于动力部分，基本采用变频技术来实现节能。而对于占漆包机总电耗70%的电热部分，特别是烘熔电耗又占了电热部分的90%，所以针对这部分的节能更为重要。主要有以下几个方面：
1）提高溶剂的催化燃烧效果，将漆包线烘焙时蒸发出来的溶剂，通过催化剂，进行充分的催化燃烧，产生大量的热能。利用循环系统，将产生的部分热能吹入烘炉的烘焙区，为漆包线烘焙提供热能，从而达到节能目的。
2）充分利用排废的热能、催化燃烧产生的热能，来预热补充到烘炉内的新鲜空气、加热蒸汽箱和水箱等。
3）采用新型优质保温材料加强保温效果，减少烘焙炉和退火炉的热能损耗，节能效果明显，与五年前的产品相比，节能达到50%以上，给漆包线制造厂和社会带来了可观的经济效益。
（2）环保
以环保针对性较为突出漆包机为例，环保措施的应用为：
1）提高催化燃烧温度，通过新鲜空气风机补充适量的氧气，保证有机溶剂充分燃烧，提高废气的净化效果，同时充分利用催化后的热能，循环补充到烘炉烘培区域，减少排废量。
2）提高漆的固体含量，从而减少生产过程中的挥发物排放。
3）采用专门的废气净化处理器，通过催化燃烧和吸附原理，对排出的废气，进行再次净化处理，排放指标达到国家标准要求。
4）对于设备上无组织排放的气体进行集中收集，并通过净化处理装置进行处理后排出，以净化无组织排放气体。
（3）模块化设计
未来随着我国线缆装备的发展，为用户提供高性能、高可靠性、高机动性、良好的维修性和经济性的设备逐渐成为厂商追逐的目标。因此为了满足用户的个性化需求，设备制造商应该采取多品种、小批量的生产方式，以最快速度开发出质优价廉的新产品。要综合实现上述要求的最有效途径，就是采用模块化设计原理、方法和技术。
模块化设计技术是在对一定范围内的不同功能或相同功能的不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，以满足市场不同需求的设计方法，其最终原则是力求以少数模块组成尽可能多的产品，并在满足要求的基础上使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉，且模块结构应尽量简单、规范，模块间的联系尽可能简单便捷。
与传统的设计方法相比，模块化设计最大的特点就是应用电子计算机。以往一种新机型需要多次反复试制、试验和修改才能定型，一般需要几年的时间。在计算机上，新产品设计可采用三维数字化建模，利用专业软件进行基础零部件优化选择与分析计算，直到生成工程图和进行三维虚拟装配及模拟试验。随着装备制造业的飞速发展，产品种类急剧增多且结构日趋复杂，只有产品设计周期不断缩短，才能够满足企业激烈竞争的需要。模块化机械设计理念符合机械产品快速设计的理念，符合装备制造业的发展需要，是机械设计的发展方向之一，有较高的实用价值和经济价值。
（4）一机多用
一机多用，作业功能多元化是近年来线缆设备出现的一个新技术特点，也将是未来线缆设备制造发展的一个大趋势。多功能作业装置改变了单一作业功能。推动这一发展的因素首先源于液压技术的发展，通过对液压系统的合理设计，使得工程装置能够完成多种作业功能。其次快速可更换链接装置的诞生，安装在工作装置上的液压系统可快速更换连接器，能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸及液压软管的自动链接，扩大了线缆设备的应用领域。
（5）智能化
当前，设备智能化已入实质阶段。随着科学技术的发展，智能化将逐渐成为机械设备发展的主流趋势，不仅可有效提高工作效率，还可大幅度降低生产成本。面对全球激烈的竞争，我国线缆设备走智能化之路迫在眉睫。以柔性化、自动化、数字化等为基础的智能化制造将成为行业发展的新趋势。
高发泡度皮泡皮生产线（二氧化碳）；
高速热塑型低烟无卤材料双层挤出机、高速挤出机配套的自动成圈机；
海缆用钢（铜）铠装设备；
127盘框式绞线机、54盘以上的同心式绞线机：
高速薄壁挤出机、平板铝护套串联生产线等。
（1）发展转型
我国在改革开放40年后的转型发展政策，摒弃了原来高能耗、对环境及生态影响较大的数量型规模型发展模式，转向可持续的、资源节约型、环境友好型和技术创新型的发展模式，这对我国实现新一轮制造业大发展具有重大而深远的战略意义。“绿色、节能、减排、节材”不仅是改革进入深水区后的国家战略，也是线缆产业和专用设备行业加快经济发展方式转变和经济结构调整的重要举措，我们只是要尽快适应这样的转型。
以前传统的依靠增加劳动力和设备数量来增加企业生产能力的手段已经很难再提高企业竞争能力。对于现代企业而言，需要依靠高效率、低消耗的生产设备来提升企业的市场竞争力。因此装备的生产效率、能源及材料消耗、机械化和自动化程度是反映设备技术水平的关键指标，生产效率的提升将对设备制造企业提出一系列的技术新课题，并能够大大提升企业的技术能力和竞争能力，摆脱低层次竞争的困忧。因此，提高现有线缆专用设备的质量和效率，降低电缆单位产量的消耗和成本，是线缆专用设备厂商未来努力的方向。
（2）智能制造与智能装备
随着下游线缆制造企业“工业互联网建设”以及信息化与智能制造的不断推进和实施，线缆装备的智能化制造和制造智能化的装备将是线缆专用设备制造的必然趋势。
近年来，随着信息化与制造业的深度融合，信息化与智能制造正在兴起。通过对数据的采集、中央控制系统的信息运算处理，以及工厂里所有的加工设备、原材料、运输车辆、装料机器人都将实现“能说话，会思考”。拥有智能工厂的企业，其业务流程和组织将会重组再造，产品研发、设计、计划、工艺，到生产、物流、服务的全生命周期数据信息将实现无缝链接。
对设备制造行业，智能制造场景的引入，装备制造无线通信网络的应用效果已经显现。5G网络的商用，使得点对点的数据流成为可能，也将为高度模块化和柔性化的生产系统进行智能制造提供高质量的生产保障。
没有智能装备就没有线缆的智能制造。装备制造企业的产品是线缆智能化制造的关键使者。要密切配合线缆产业智能制造的推进，大力发展智能型线缆装备。首先从生产自动化程度较高的线缆产品生产和工艺流程快捷的生产装备入手，同时，特别注重线缆生产工序间流转的物流装备配套。大力加强装备的数字化、网络化系统技术的研发，对接线缆企业的网络化管理系统，尽快推动线缆产业智能制造的发展。
（3）AI应用设想
现代化线缆装备应该是具有灵魂的机器。有灵性的工程机械是有思维头脑（微电脑）、感觉器官（传感器）、神经网络（电子传输），五脏六腑（动力与传动）及手足骨骼（工作机构与行走装置）的机电信一体化系统。
线缆专业装备机电信一体化并非机电与信息技术的简单结合，它所构成的系统必须具备五项功能：
1）具有检测和识别工作对象与工作条件的功能；
2）具有根据工作目标自行作出决策的功能：
3）具有响应决策、执行动作的伺服功能；
4）具有自动监测工作过程与自我修正的功能；
5）具有自身安全保护和故障排除功能。
这也就是线缆设备智能化的一些具体目标。未来将从局部自动化过渡到全面自动化，并且向着远距离操纵和无人车间的趋势发展。随着人工智能的介入，线缆设备将加快其现代化进程，并将部分线缆产品生产逐步过渡到完全智能化的作业机器人目标。
（4）环保与减排
制造诸如漆包线和镀锡线这类设备，高能耗和高排放始终是环保限制的项目，而且会越来越没有生存空间，虽然技术进步使得现状已有大大改观和提升，但环保要求的门槛也在不断提高，所以，这类装备制造企业就需要更加快速适应国家环保战略，加大科技投入和技术创新。
需要特别提醒注意的是有关环保的共性问题：电工设备所必需涂装的工序所用漆的种性和喷涂工艺的控制，要求是必须要使用水融性油漆并在封闭的环境中喷涂，室内要安装抽雾装置并具有吸附过滤器。其他开放式的喷漆操作均应视为违法。
同时，期待骨干型设备制造企业树立正确社会责任担当理念，能够率先淘汰落后产能的装备产品，严格限制超标的高耗能和高污染排放线缆设备制造和销售，开发可再生资源和废弃材料的综合利用制造技术与设备。
（5）与线缆企业合作创新
要根据市场需求情况，在消化吸收基础上吸取精华、集多家之长，自主开发技术复杂、专业性强的关键生产设备。加强与线缆制造企业的合作，充分适应线缆企业产品创新的需求，自主开发适合我国国情的线缆生产新工艺所需的新装备。特别是与线缆制造企业合作，将其生产工艺技术融汇于生产设备中，将会使设备的适用性、工艺性、稳定性以及长期使用的可靠性等获得大幅提升。
（6）与配套企业的关系定位
线缆专用装备关键零部件是产品发展的基础、支撑，也是制约瓶颈。当发展到一定阶段后，行业高技术的研究主要聚集在变频器、温控、传动和控制技术等关键零部件上。只有解决了关键零部件的配套，企业才会有更高效率。这不仅发挥了专业厂商的强项，又能够使社会化分工所能产生出的效率最大化。
欲在未来的完全竞争性市场中获得更大的比较竞争优势，相配套的零部件制成企业应更加注重系统化地与主机配套，如传动系统、液压系统、控制系统等，缩短主机产品开发周期，且使零部件最大程度的标准化、通用化和集成化。能够最大限度的简化维修，也是先进制造技术发展的一个重要标志。例如挤出机的按钮开关、仪表盘、螺栓螺帽都已经完全总成化、标准化，成组（批）安装，提高了生产效率，也降低了制造成本。
（7）与区块链的关联性
区块链技术是一种集成应用，包含分布式数据存储、加密算法、共识机制、点对点传输等新技术。其不仅具有开放性、去中心化的特点，还具有防篡改、可溯源等安全优势。融入生产、销售、管理、运维、大数据应用等各个环节后，工厂管理人员可以借助区块链全面监管产品、设备、人员等，并在链上获取相关信息。
线缆设备制造企业涉足区块链领域时或许可以发现，利用区块链技术可以帮助解决产品的设计、制造、运输和销售等日常，也可以解决行业管理、服务、运营等难题，最终以“区块链+行业”模式来服务实体经济发展为基本目的。各个企业或行业由于发展基础、发展特点有所不同，其与区块链的结合点也存在差异。在制造业领域，区块链未来所能展现的远远超过我们的想象。
随着线缆智能制造的成长，未来线缆制造工厂或车间可能是无人的、黑灯的，区块链的去中心化、分布式存储、点对点数据流等技术已经能够为我们的未来制造场景提供解决方案。线缆专用装备制造业在“工业4.0'的促进下，物理系统上连接的数百台制造设备的信息量将以数百亿计，区块链恰好可以在这个领域发挥作用，利用区块链赋能我们的线缆装备行业，助力产品制造高质量提升。
总之，线缆专用装备制造业已经到了需要改革创新、转型升级的时候，转型升级总体方向应从价值链的低中端转向价值链的中高端，由资源要素投入驱动转向创新投入驱动。
（本文摘自《中国线缆产业发展现状及策略建议咨询报告》，全文完）
编辑：常佳