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新型工業(yè)化時(shí)代發(fā)展，對(duì)智能制造的要求不斷提升，進(jìn)一步拉動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人市場的發(fā)展速度。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年中國工業(yè)機(jī)器人市場的總出貨量為23.6萬臺(tái)，同比增長40.1%。2022年我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量達(dá)到了44.31萬套，同比上漲了21.04%。

早在2021年的十四五規(guī)劃中，就已明確提出要發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，要求機(jī)器人行業(yè)要在提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，包括突破機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)、推進(jìn)人工智能、5G大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的融合發(fā)展。

在2023年9月中旬，全國新型工業(yè)化推進(jìn)大會(huì)在京召開。會(huì)議提出要將高質(zhì)量發(fā)展貫穿新型工業(yè)化全過程，要將工業(yè)化建立在更先進(jìn)的技術(shù)基礎(chǔ)上，把建設(shè)制造強(qiáng)國同發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)信息化等有機(jī)結(jié)合。

線纜是工業(yè)機(jī)器人當(dāng)中不可忽視的存在，在智能制造穩(wěn)步推進(jìn)，工業(yè)機(jī)器人市場未來可期之下，特種線纜市場又有哪些值得關(guān)注的方面?

工業(yè)機(jī)器人不可忽視的存在

線纜在機(jī)器人結(jié)構(gòu)中充當(dāng)著血管和神經(jīng)系統(tǒng)的角色，是工業(yè)機(jī)器人中重要的組成部分。工業(yè)機(jī)器人市場的增長也必然帶動(dòng)機(jī)器人特種線纜市場的增長。

根據(jù)《深圳市特種線纜產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2022年)》(以下簡稱白皮書)，通過對(duì)國內(nèi)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)的成長預(yù)期調(diào)查，預(yù)測幾年內(nèi)機(jī)器人線纜市場都維持增長狀態(tài)，到2025年機(jī)器人特種線纜增長率將達(dá)到23%。

與服務(wù)型機(jī)器人相比，工業(yè)機(jī)器人的線纜在電壓電流上面的要求會(huì)更高;其次工業(yè)機(jī)器人相比起普通服務(wù)型機(jī)器人在耐磨性方面要求會(huì)更高。

工業(yè)機(jī)器人線纜根據(jù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)可分為核心零部件用線纜、本體線纜以及系統(tǒng)集成線纜。以功能為區(qū)分，工業(yè)機(jī)器人線纜分為動(dòng)力線纜以及信號(hào)傳輸線纜，這些線纜一方面維系著機(jī)器人動(dòng)作的正常運(yùn)行，另一方面保證信號(hào)傳輸?shù)耐暾c穩(wěn)定。

動(dòng)力線纜將連接機(jī)器人控制器、示教器以及本體其他部分，能否具備良好的耐磨性、耐彎折性能以及能否有合理的布局等都會(huì)影響到機(jī)器人的穩(wěn)定運(yùn)行;而信號(hào)傳輸線纜主要在抗拉強(qiáng)度、柔性上具有較高要求。

新雅電線電纜(深圳)有限公司技術(shù)總監(jiān)顏濤表示，當(dāng)前在市面上機(jī)器人線纜處于百花齊放的狀態(tài)。“每個(gè)公司的研發(fā)方向并不一樣，有些針對(duì)工業(yè)類機(jī)器人，有些針對(duì)服務(wù)類機(jī)器人，又可分為動(dòng)力線纜及數(shù)據(jù)傳輸線纜等等。”

顏濤認(rèn)為，產(chǎn)品的附加價(jià)值更多是受到線纜的應(yīng)用功能和使用壽命、工序復(fù)雜程度、線纜材料成本以及產(chǎn)品MOQ等因素的影響。比如，機(jī)器人動(dòng)力線纜需求量大，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，而數(shù)據(jù)傳輸線纜，特別是高清視頻傳輸線纜，工藝復(fù)雜，測試要求嚴(yán)苛，后者的附加價(jià)值相對(duì)要更好一些。

發(fā)展一：協(xié)作機(jī)器人勢頭強(qiáng)勁

新型工業(yè)化不斷推進(jìn)，使得協(xié)作機(jī)器人、人形機(jī)器人以及圓形機(jī)器人等類型如雨后春筍般冒出，成為當(dāng)前大眾關(guān)注的熱門領(lǐng)域。協(xié)作機(jī)器人作為新興的品類，目前呈現(xiàn)出強(qiáng)勁發(fā)展勢頭，被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域中。

根據(jù)高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所數(shù)據(jù)，2021年中國協(xié)作機(jī)器人市場規(guī)模達(dá)到了20.39億元同比增長76.84%。隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，協(xié)作機(jī)器人的發(fā)展空間愈加廣闊。據(jù)預(yù)測，到2028年協(xié)作機(jī)器人市場規(guī)模將增長到24.1億美元，預(yù)計(jì)期間年復(fù)合增長率達(dá)到20.50%。

協(xié)作機(jī)器人以人機(jī)協(xié)作為主要操作方式，以小型化、靈活、安全為特性。相比起傳統(tǒng)機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人更小型、靈活，安全系數(shù)也相對(duì)較高，應(yīng)用場景更加廣泛，是工業(yè)制造中新興的機(jī)器人類型，為機(jī)器人的發(fā)展開啟了新時(shí)代。

越疆機(jī)器人聯(lián)合創(chuàng)始人劉主福向《國際線纜與連接》介紹，結(jié)合2023年越疆的發(fā)展情況來看，協(xié)作機(jī)器人目前在工業(yè)制造領(lǐng)域中較為熱門的有新能源、半導(dǎo)體以及汽車零部件制造。

而協(xié)作機(jī)器人在設(shè)計(jì)上更加注重人機(jī)交互和安全性，因此與普通的工業(yè)機(jī)器人不同，協(xié)作機(jī)器人對(duì)線纜的布局位置要求更為特殊，需要線纜滿足具備碰撞檢測功能和拖動(dòng)示教功能的要求。

劉主福表示，因?yàn)閰f(xié)作機(jī)器人是一個(gè)多關(guān)節(jié)串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，里面所使用到的線纜主要要求是擁有抗高柔性彎折次數(shù)較多。“我們一般要求它的彎折壽命達(dá)到1000萬次以上。”

在劉主?？磥?，在大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)與機(jī)器人的不斷融合之下。未來協(xié)作機(jī)器人的感知能力會(huì)越來越強(qiáng)，自我決策能力也會(huì)越來越強(qiáng)，未來機(jī)器人能夠達(dá)到只要給他們一個(gè)指令或數(shù)據(jù)，他們就可以自主去完成相應(yīng)的指令。

劉主福將機(jī)器人的迭代比喻成幼童的訓(xùn)練過程。“就像我們以前說教一個(gè)小孩，會(huì)教他拿起一個(gè)東西，慢慢走一步，若看到他沒有拿好，我們便會(huì)伸手進(jìn)去再讓他好好拿，這樣去教。”

“那么未來就會(huì)慢慢變成，我發(fā)出指令讓他去拿一樣?xùn)|西，至于如何拿、怎么完成這個(gè)動(dòng)作就是機(jī)器人自己去完成操作了。”根據(jù)劉主福的觀點(diǎn)，未來協(xié)作機(jī)器人在使用、調(diào)試、部署方面都有望迎來革新。

越疆身為下游終端整機(jī)企業(yè)表示，對(duì)線纜方面的要求首先是高柔性性能要維持、另一方面是抗干擾性需要更好。未來隨著數(shù)據(jù)傳輸體量和速度不斷增大，軟件傳輸?shù)男阅苓€是要構(gòu)建在硬件的基礎(chǔ)之上。

“總的來說，未來主要是三個(gè)方向的發(fā)展，一是線纜的柔性性能需要更高;二是線纜的傳輸速率需要更高;三是線纜本身的信噪比需要更高。”

顏濤認(rèn)為，隨著AI大模型、5G通信等技術(shù)的加持，工業(yè)機(jī)器人不斷向數(shù)字化和智能化發(fā)展。在此之下，從動(dòng)力線纜發(fā)展到數(shù)據(jù)傳輸線纜，在滿足動(dòng)態(tài)的使用壽命同時(shí)，還需要保證數(shù)據(jù)傳輸、音影視頻傳輸?shù)恼９ぷ鳌?/p>

發(fā)展二：國產(chǎn)替代日程逐步加快

國產(chǎn)替代是機(jī)器人特種線纜另外一個(gè)重要的發(fā)展方向。雖然當(dāng)前我國在機(jī)器人線纜方面取得較為突出的發(fā)展，但在國內(nèi)中高端工業(yè)機(jī)器人及系統(tǒng)集成商所使用的本體電纜70%以上都仍然依賴進(jìn)口，主要壟斷權(quán)還是掌握在日系和歐系本體電纜上。

深圳市金泰科環(huán)保線纜有限公司技術(shù)總監(jiān)金濤表示：“以前國外的企業(yè)根本就不待見國內(nèi)廠商，一聽說我們要賣電纜給他們，他們就會(huì)說不需要，會(huì)更偏向于使用日本的、德國的，一點(diǎn)也不給你機(jī)會(huì)。”

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年我國中高端機(jī)器人線纜的國產(chǎn)化率約為30%，但在工業(yè)4.0和自動(dòng)化生產(chǎn)的推動(dòng)下，工業(yè)機(jī)器人電線電纜需求不斷上升，為機(jī)器人國產(chǎn)替代化帶來新的發(fā)展機(jī)遇。

金濤表示，“目前機(jī)器人線纜國產(chǎn)替代化的進(jìn)程逐步加快?，F(xiàn)在，國外企業(yè)遇到一些問題會(huì)開始來找我們的企業(yè)進(jìn)行合作，也會(huì)進(jìn)行定向開發(fā)。”

相比起依賴進(jìn)口產(chǎn)品，國產(chǎn)替代化在價(jià)格上、交付周期上以及定制化服務(wù)商都具備優(yōu)勢。“客戶需要什么樣解決什么樣的問題，我們就可以幫助客戶解決問題。比如說他需要解決藥水耐高溫問題，那么我們就可以專門為他們解決耐高溫問題。”以此就可以有更強(qiáng)的針對(duì)性，這樣客戶就慢慢接受了國內(nèi)的一些廠商。

機(jī)器人線纜之所以難以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代化的重要限制是材料與工藝方面的瓶頸。根據(jù)《深圳市特種線纜產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》介紹，與普通線纜相比，機(jī)器人線纜除了要滿足電性能、耐候性等基本要求之外，還需要經(jīng)受長時(shí)間彎曲運(yùn)動(dòng)、大角度扭絞運(yùn)動(dòng)的環(huán)境。

這要求線纜的導(dǎo)體材料要韌性好、絕緣材料的耐拉伸、抗老化、耐候性等各種性能都更高。而我國的線纜在導(dǎo)體、絕緣材料上仍然處于弱勢，若無法解決這些最基礎(chǔ)原料問題，線纜行業(yè)的國產(chǎn)替代化進(jìn)程的阻礙就依舊無法突破。

金濤也表示，國產(chǎn)替代化突破的難點(diǎn)依舊在材料方面。“有些材料主要還是集中在國外。比如先前我們遇到客戶提供需求，我們?cè)谧霾牧戏治鰰r(shí)還是發(fā)現(xiàn)所用到的材料國內(nèi)較少。”

面對(duì)這樣的難題，線纜企業(yè)們也在不斷作出努力。“我們目前盡力在做的就是校企合作，與一些高校進(jìn)行合作，中間碰到問題也會(huì)進(jìn)行反饋，通過學(xué)校的力量給出尋找解決方案。”金濤介紹。

顏濤認(rèn)為，機(jī)器人線纜市場是一個(gè)慢牛市場，終端對(duì)國內(nèi)機(jī)器人線纜的認(rèn)可、對(duì)線纜企業(yè)的認(rèn)可，都需要一個(gè)驗(yàn)證的過程。機(jī)器人線纜企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的提升，會(huì)直接反饋到工控設(shè)備的線纜使用壽命上，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到甚至超過進(jìn)口產(chǎn)品時(shí)，市場才會(huì)認(rèn)可，客戶才會(huì)認(rèn)可。

“這就需要首先客戶愿意為你去試錯(cuò);其次是在產(chǎn)品研發(fā)的工藝以及制造設(shè)備上和材料開發(fā)，包括導(dǎo)體和絕緣材料上去努力。”在顏濤看來，當(dāng)機(jī)器人線纜產(chǎn)品品質(zhì)提升，能夠滿足客戶、滿足機(jī)器設(shè)備的要求，替代是水到渠成的事情。

而品質(zhì)的提升需要從材料，從制造設(shè)備和設(shè)計(jì)等各方面入手。在《白皮書》中也提及，生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝是除材料之外需要去突破的發(fā)展瓶頸。

有危也有機(jī)，在國際貿(mào)易形勢變化多端下，國產(chǎn)替代化進(jìn)程逐步加快，也相較于先前取得突破。金濤表示，未來一方面線纜企業(yè)會(huì)希望擴(kuò)大市場占有率，再在此基礎(chǔ)上去不斷開發(fā)新的產(chǎn)品。“不斷擴(kuò)大占有率后，才會(huì)有資金去研發(fā)新的產(chǎn)品，這就是我們通常講的開發(fā)一代、生產(chǎn)一代再集中開發(fā)下一代。”

發(fā)展三：標(biāo)準(zhǔn)制定穩(wěn)步推進(jìn)

“其實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的制定就是為了提供統(tǒng)一規(guī)范，推動(dòng)大家往生產(chǎn)更高質(zhì)量的產(chǎn)品去發(fā)展，以此來避免低質(zhì)量產(chǎn)品打亂市場。因?yàn)椴粩嘀貜?fù)出現(xiàn)的低質(zhì)產(chǎn)品無論是對(duì)行業(yè)還是客戶而言都是傷害。”

劉主福表示，在協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域目前參考了部分工業(yè)機(jī)器人的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，但在ISO/TS 15066的技術(shù)規(guī)范上還未完全形成標(biāo)準(zhǔn)。“這方面國內(nèi)來說是缺失的部分。包括零部件的測量、驗(yàn)證和安全方面的標(biāo)準(zhǔn)都相對(duì)空白。”

越疆作為國內(nèi)協(xié)作機(jī)器人頭部企業(yè)，也在積極與各家聯(lián)合，包括國家檢測與評(píng)定中心、上電科等機(jī)構(gòu)去完善標(biāo)準(zhǔn)的制定。

在線纜方面，標(biāo)準(zhǔn)的制定也經(jīng)歷了從無到有的過程。當(dāng)前具有代表性的標(biāo)準(zhǔn)包括CRIA-003-2019工業(yè)機(jī)器人用柔性電纜標(biāo)準(zhǔn)、PFG2577機(jī)器人柔性線纜規(guī)范等。當(dāng)前深圳市機(jī)器人特種線纜協(xié)會(huì)也在制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并在協(xié)會(huì)內(nèi)部以及部分公司客戶上推廣應(yīng)用。

“先前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定都是在國外，主要是針對(duì)于某一項(xiàng)測試，而我們這次標(biāo)準(zhǔn)的制定主要是整個(gè)體系的規(guī)范，覆蓋下游端和上游端。”金濤表示，他們這次所制定的標(biāo)準(zhǔn)覆蓋范圍會(huì)更加廣泛，與國外相比更加前沿。

結(jié)語

工業(yè)機(jī)器人市場看亞洲，亞洲市場看中國。作為工業(yè)制造大國，中國機(jī)器人線纜市場屬于全球前列。未來隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，本土機(jī)器人市場將進(jìn)一步擴(kuò)大，旺盛的需求必然帶動(dòng)整個(gè)工業(yè)機(jī)器人線纜產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。

由此來看，隨著市場的逐步擴(kuò)大，像協(xié)作機(jī)器人、人形機(jī)器人等新興領(lǐng)域會(huì)迎來新機(jī)遇;而國產(chǎn)替代化以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定也有望實(shí)現(xiàn)新的突破。在新的契機(jī)來臨之際，仍需機(jī)器人線纜企業(yè)突破發(fā)展難題，集聚智慧共同推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。