新工業(yè)經(jīng)濟下電線電纜產(chǎn)業(yè)的技術發(fā)展與融合

韓昆鵬　黃小芳

摘 要：電線電纜產(chǎn)業(yè)隨著新材料、新裝備、新技術和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，近年來涌現(xiàn)出許多新的前沿領域和發(fā)展方向。電纜制造企業(yè)需適應工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下的產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來新一輪產(chǎn)業(yè)革命，電線電纜產(chǎn)業(yè)鏈作為基礎制造業(yè)，也需經(jīng)受沖擊和歷煉，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和突破。

關鍵詞：電纜技術;裝備材料;發(fā)展融合

0 前言

電線電纜產(chǎn)業(yè)在國家能源開發(fā)、能源傳輸和能源轉換中擔負重任，隨著新材料、新裝備、新技術和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電線電纜產(chǎn)業(yè)近年來也涌現(xiàn)出許多新的前沿領域和發(fā)展方向。如何在新工業(yè)經(jīng)濟形勢下，實現(xiàn)電纜行業(yè)制造體系升級，是所有電纜企業(yè)值得思考的問題。即使放在當前工業(yè)大變革的歷史背景下，電纜企業(yè)也面臨激烈競爭，需要突破發(fā)展。本文結合電纜行業(yè)近些年發(fā)展情況，淺析電纜產(chǎn)業(yè)裝備、材料、工藝及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。

1 高端制造和檢測裝備

目前電線電纜行業(yè)生產(chǎn)檢測裝備大部分已實現(xiàn)國產(chǎn)化，但在高端裝備領域，國產(chǎn)裝備與國外先進水平相比，制造裝備在機械加工精度、工藝穩(wěn)定性、模塊化集成度、生產(chǎn)效率，檢測裝備在測試精度、穩(wěn)定可靠性等方面還有一定差距。電纜裝備供需狀況存在錯位，一方面國產(chǎn)中低端裝備供需飽和，另一方面高端裝備進口依賴程度高。電纜制造高端裝備以500kV立塔交聯(lián)生產(chǎn)線為例，目前國內投產(chǎn)生產(chǎn)線以進口裝備為主，國產(chǎn)裝備多以配套或輔助功能使用。電纜高端裝備投資回收周期長、占用資金量大，電纜企業(yè)在選用裝備時，會慎重考慮選用裝備的成熟性和行業(yè)使用情況。另外高端裝備市場需求量相對較小，換代周期長，也片面影響國產(chǎn)高端裝備的研發(fā)和投用。但未來電纜行業(yè)高端制造和檢測裝備仍是裝備制造企業(yè)發(fā)展的一個方向，除了需要在基體材料、加工工藝、系統(tǒng)組成上做出突破外，智能化、信息化和高度集成化將成為未來高端裝備的普遍要求。目前，電纜行業(yè)智能生產(chǎn)、數(shù)字供應鏈、大數(shù)據(jù)平臺建設對車間工廠生產(chǎn)、檢測數(shù)據(jù)集采需要另行配置傳感器、數(shù)據(jù)集采裝置和工業(yè)平板等輔助裝備。未來數(shù)據(jù)集采和網(wǎng)絡交互功能將是電纜裝備智能化的常用配置。

2 電纜新材料研發(fā)

電纜新材料研發(fā)包括兩個方面：一方面是對原有材料體系的改良、改性、配方優(yōu)化設計;另一方面是全新材料在電纜結構上的應用。目前我國電纜橡塑材料主要應用于中低電壓等級。超高壓電纜絕緣、屏蔽料存在基礎原料整體水平低，核心工藝裝備依賴進口，產(chǎn)業(yè)化程度不高。高耐壓等級絕緣材料對基材純度、配方工藝、輔助材料的分布狀態(tài)要求很高，目前國內能夠生產(chǎn)超高壓絕緣料的廠家非常有限。國家已將新材料產(chǎn)業(yè)作為制造業(yè)轉型升級的戰(zhàn)略支撐，科研資金和人才投入巨大。隨著新材料技術的不斷突破，既可以在原有材料體系基礎上研制出更高純度、更細小微粒的基體材料，通過納米處理、微粒改性等物理化學方法提升材料性能，也可以研制開發(fā)出更多實用的復合新材料。未來電纜材料的研發(fā)除了注重材料電氣性能和機械物理性能，也更關注其環(huán)保性能和廢舊材料的回收利用。在材料研發(fā)使用全周期，考量其環(huán)保性和循環(huán)使用價值。

3 制造技術的發(fā)展

電纜制造技術發(fā)展包括制造方法的改進和電纜新結構、新生產(chǎn)工藝的研發(fā)。以礦物絕緣電纜為例，目前礦物絕緣電纜防火性能檢測標準以BS6387要求比較全面和嚴格，該標準要求防火電纜除能經(jīng)受單純耐火試驗外，還要求耐火測試過程能經(jīng)受噴水和機械沖擊。然而以此為評價標準，電纜企業(yè)在采用云母絕緣帶材和銅管、鋁管、鋼管金屬套生產(chǎn)工藝的基礎上，發(fā)展出一系列柔性結構礦物絕緣電纜，并得到了用戶和市場認可。而耐火陶瓷材料的研制和使用，使耐火結構電纜可以向更高電壓等級發(fā)展。電動新能源汽車發(fā)展需要配備大量的充電樁，使充電樁電纜發(fā)展成單獨的電纜系列，而機器人行業(yè)的發(fā)展又需電纜企業(yè)研發(fā)相應的高柔性、抗扭機器人電纜。電纜新結構與新應用相輔相成，而某些電纜新結構是需要采用電纜生產(chǎn)新型裝備來實現(xiàn)。

4 智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

電纜智能制造是采用電纜智能制造技術和電纜智能制造系統(tǒng)進行電纜生產(chǎn)的模式。電纜智能制造裝備采用計算網(wǎng)絡智能交互組成智能制造系統(tǒng)，通過對工作流程的動態(tài)管理、決策優(yōu)化提高資源使用效率。電纜智能制造以客戶需求為導向，貫通企業(yè)運營管理和工廠生產(chǎn)執(zhí)行，公司各工作節(jié)點在執(zhí)行的同時負責數(shù)據(jù)集成，組成大數(shù)據(jù)管理平臺，企業(yè)管理層應用大數(shù)據(jù)管理快速決策，實現(xiàn)智能管理和生產(chǎn)。工廠車間智能生產(chǎn)裝備采用數(shù)據(jù)集采系統(tǒng)，實時采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)管理平臺實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的智能監(jiān)測、判斷和控制。目前電纜企業(yè)已采用有SRM、MES、CRM、SAP、ERP等系列電子采購、制造執(zhí)行、客戶管理電子信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將進一步加深工廠智能制造和各電子信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的深度融合。

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的逐步推進，電纜智能制造邊界將突破生產(chǎn)工廠界限，向上下游產(chǎn)業(yè)鏈及客戶端不斷延伸。隨著電纜制造產(chǎn)業(yè)鏈的上游產(chǎn)業(yè)電纜原材料制造企業(yè)包括金屬冶煉加工企業(yè)和化工企業(yè)，電纜制造產(chǎn)業(yè)鏈的下游產(chǎn)業(yè)電纜輸配電系統(tǒng)和最終用戶，及電纜設計施工企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的同步推進，電纜智能制造將由企業(yè)的單點網(wǎng)絡，交互成涵蓋電纜原材料、電纜生產(chǎn)、電纜設計施工、輸配電系統(tǒng)集成和最終用戶的共享網(wǎng)絡。電纜智造系統(tǒng)通過接入端口，可以與上下游客戶共享數(shù)據(jù)信息。由智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)引領的新一輪工業(yè)革命，也必將給電纜行業(yè)帶來新一輪的沖擊和洗禮。

國家已將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)定位為推動工業(yè)升級轉型的重大工業(yè)基礎設施。電纜行業(yè)智能制造裝備和信息集采交互系統(tǒng)已日益成熟和完善，如何在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合下投入應用，在實踐中不短提升和完善，最終發(fā)展出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)交互背景下的理念先進、具有標準規(guī)范的電纜智能制造系統(tǒng)，是電纜行業(yè)整體突破的一個重要契機。

5 電線電纜產(chǎn)業(yè)鏈融合

電線電纜制造產(chǎn)業(yè)鏈上游是電纜材料供應企業(yè)，下游是線纜設計、施工企業(yè)和終端用戶。電線電纜作為單獨的產(chǎn)品，需與其他供應商產(chǎn)品配套組成完整的供配電和信息傳輸系統(tǒng)。穩(wěn)定合格的原材料供應，是生產(chǎn)合格電纜產(chǎn)品的基礎。電纜企業(yè)運營成本中原材料成本占比很大，許多電纜企業(yè)部分原材料例如護套料采用自主生產(chǎn)的方式以降低生產(chǎn)成本，技術實力強的電纜生產(chǎn)企業(yè)向原材料行業(yè)拓展，發(fā)展成為電纜原材料和電纜供應商。電纜企業(yè)生產(chǎn)電纜產(chǎn)品，但電纜制造企業(yè)本身不具備電力設計和安裝施工的資質，電纜生產(chǎn)交付后，需交有資質的施工企業(yè)安裝敷設。電纜制造企業(yè)和設計、施工企業(yè)融合，可以發(fā)展成為設計、生產(chǎn)、施工一體的電纜系統(tǒng)供應商。國內電網(wǎng)220kV及以上電力系統(tǒng)，采購招標時常常要求制造商提供的220kV交聯(lián)電纜需有與其配套的220kV電纜終端和中間接頭組裝成的電纜系統(tǒng)經(jīng)過型式試驗或預鑒定試驗，以證明電纜與其配套連接附件的整體可靠性。這樣的電纜系統(tǒng)客觀上就要求電纜制造企業(yè)和電纜附件制造企業(yè)預先研制裝配電纜系統(tǒng)并經(jīng)測試驗證其可靠性。以上實例，只是電纜產(chǎn)業(yè)鏈向上下游融合的部分體現(xiàn)。無論是電纜生產(chǎn)企業(yè)通過自身努力向上下游產(chǎn)業(yè)拓展，還是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景下供應鏈網(wǎng)絡交互和大數(shù)據(jù)平臺，都必將是一個融合發(fā)展的過程。

6 結束語

目前電纜行業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度不高，同質化產(chǎn)品又導致競爭激烈。眾多中小企業(yè)難以依靠產(chǎn)品差異化競爭快速突圍。精細化成本控制、全面質量管理和卓越的客戶服務仍是企業(yè)提升品牌、凝聚競爭力的主要手段。在此基礎上，電纜企業(yè)只有緊跟國家產(chǎn)業(yè)政策，關注電纜產(chǎn)品和應用領域變化，通過不斷的研發(fā)投入，科技創(chuàng)新，電纜企業(yè)才能跟上新工業(yè)革命的潮流。

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