新型工業(yè)化時代發(fā)展，對智能制造的要求不斷提升，進一步拉動了工業(yè)機器人市場的發(fā)展速度。
據(jù)統(tǒng)計，2021年中國工業(yè)機器人市場的總出貨量為23.6萬臺，同比增長40.1%。2022年我國工業(yè)機器人產(chǎn)量達到了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)展機器人產(chǎn)業(yè)，要求機器人行業(yè)要在提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，包括突破機器人系統(tǒng)開發(fā)、推進人工智能、5G大數(shù)據(jù)等新技術與機器人技術的融合發(fā)展。
在2023年9月中旬，全國新型工業(yè)化推進大會在京召開。會議提出要將高質量發(fā)展貫穿新型工業(yè)化全過程，要將工業(yè)化建立在更先進的技術基礎上，把建設制造強國同發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)信息化等有機結合。
線纜是工業(yè)機器人當中不可忽視的存在，在智能制造穩(wěn)步推進，工業(yè)機器人市場未來可期之下，特種線纜市場又有哪些值得關注的方面?
工業(yè)機器人不可忽視的存在
線纜在機器人結構中充當著血管和神經(jīng)系統(tǒng)的角色，是工業(yè)機器人中重要的組成部分。工業(yè)機器人市場的增長也必然帶動機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)，通過對國內(nèi)機器人生產(chǎn)企業(yè)的成長預期調(diào)查，預測幾年內(nèi)機器人線纜市場都維持增長狀態(tài)，到2025年機器人特種線纜增長率將達到23%。
與服務型機器人相比，工業(yè)機器人的線纜在電壓電流上面的要求會更高;其次工業(yè)機器人相比起普通服務型機器人在耐磨性方面要求會更高。
工業(yè)機器人線纜根據(jù)機器人結構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)機器人線纜分為動力線纜以及信號傳輸線纜，這些線纜一方面維系著機器人動作的正常運行，另一方面保證信號傳輸?shù)耐暾c穩(wěn)定。
動力線纜將連接機器人控制器、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影響到機器人的穩(wěn)定運行;而信號傳輸線纜主要在抗拉強度、柔性上具有較高要求。
新雅電線電纜(深圳)有限公司技術總監(jiān)顏濤表示，當前在市面上機器人線纜處于百花齊放的狀態(tài)�！懊總�公司的研發(fā)方向并不一樣，有些針對工業(yè)類機器人，有些針對服務類機器人，又可分為動力線纜及數(shù)據(jù)傳輸線纜等等�！�
顏濤認為，產(chǎn)品的附加價值更多是受到線纜的應用功能和使用壽命、工序復雜程度、線纜材料成本以及產(chǎn)品MOQ等因素的影響。比如，機器人動力線纜需求量大，結構相對簡單，而數(shù)據(jù)傳輸線纜，特別是高清視頻傳輸線纜，工藝復雜，測試要求嚴苛，后者的附加價值相對要更好一些。
發(fā)展一：協(xié)作機器人勢頭強勁
新型工業(yè)化不斷推進，使得協(xié)作機器人、人形機器人以及圓形機器人等類型如雨后春筍般冒出，成為當前大眾關注的熱門領域。協(xié)作機器人作為新興的品類，目前呈現(xiàn)出強勁發(fā)展勢頭，被廣泛應用于多個領域中。
根據(jù)高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所數(shù)據(jù)，2021年中國協(xié)作機器人市場規(guī)模達到了20.39億元同比增長76.84%。隨著工業(yè)化進程的不斷加快，協(xié)作機器人的發(fā)展空間愈加廣闊。據(jù)預測，到2028年協(xié)作機器人市場規(guī)模將增長到24.1億美元，預計期間年復合增長率達到20.50%。
協(xié)作機器人以人機協(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)機器人，協(xié)作機器人更小型、靈活，安全系數(shù)也相對較高，應用場景更加廣泛，是工業(yè)制造中新興的機器人類型，為機器人的發(fā)展開啟了新時代。
越疆機器人聯(lián)合創(chuàng)始人劉主福向《國際線纜與連接》介紹，結合2023年越疆的發(fā)展情況來看，協(xié)作機器人目前在工業(yè)制造領域中較為熱門的有新能源、半導體以及汽車零部件制造。
而協(xié)作機器人在設計上更加注重人機交互和安全性，因此與普通的工業(yè)機器人不同，協(xié)作機器人對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示教功能的要求。
劉主福表示，因為協(xié)作機器人是一個多關節(jié)串聯(lián)的結構，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到1000萬次以上。”
在劉主�？磥�，在大數(shù)據(jù)和人工智能技術與機器人的不斷融合之下。未來協(xié)作機器人的感知能力會越來越強，自我決策能力也會越來越強，未來機器人能夠達到只要給他們一個指令或數(shù)據(jù)，他們就可以自主去完成相應的指令。
劉主福將機器人的迭代比喻成幼童的訓練過程�！熬拖裎覀円郧罢f教一個小孩，會教他拿起一個東西，慢慢走一步，若看到他沒有拿好，我們便會伸手進去再讓他好好拿，這樣去教�！�
“那么未來就會慢慢變成，我發(fā)出指令讓他去拿一樣東西，至于如何拿、怎么完成這個動作就是機器人自己去完成操作了�！备鶕�(jù)劉主福的觀點，未來協(xié)作機器人在使用、調(diào)試、部署方面都有望迎來革新。
越疆身為下游終端整機企業(yè)表示，對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�是要構建在硬件的基礎之上。
“總的來說，未來主要是三個方向的發(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。”
顏濤認為，隨著AI大模型、5G通信等技術的加持，工業(yè)機器人不斷向數(shù)字化和智能化發(fā)展。在此之下，從動力線纜發(fā)展到數(shù)據(jù)傳輸線纜，在滿足動態(tài)的使用壽命同時，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)替代是機器人特種線纜另外一個重要的發(fā)展方向。雖然當前我國在機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%以上都仍然依賴進口，主要壟斷權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，他們就會說不需要，會更偏向于使用日本的、德國的，一點也不給你機會。”
據(jù)統(tǒng)計，2022年我國中高端機器人線纜的國產(chǎn)化率約為30%，但在工業(yè)4.0和自動化生產(chǎn)的推動下，工業(yè)機器人電線電纜需求不斷上升，為機器人國產(chǎn)替代化帶來新的發(fā)展機遇。
金濤表示，“目前機器人線纜國產(chǎn)替代化的進程逐步加快�，F(xiàn)在，國外企業(yè)遇到一些問題會開始來找我們的企業(yè)進行合作，也會進行定向開發(fā)。”
相比起依賴進口產(chǎn)品，國產(chǎn)替代化在價格上、交付周期上以及定制化服務商都具備優(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�！币源司涂梢杂懈鼜姷尼槍π�，這樣客戶就慢慢接受了國內(nèi)的一些廠商。
機器人線纜之所以難以實現(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)受長時間彎曲運動、大角度扭絞運動的環(huán)境。
這要求線纜的導體材料要韌性好、絕緣材料的耐拉伸、抗老化、耐候性等各種性能都更高。而我國的線纜在導體、絕緣材料上仍然處于弱勢，若無法解決這些最基礎原料問題，線纜行業(yè)的國產(chǎn)替代化進程的阻礙就依舊無法突破。
金濤也表示，國產(chǎn)替代化突破的難點依舊在材料方面�！坝行┎牧现饕�是集中在國外。比如先前我們遇到客戶提供需求，我們在做材料分析時還是發(fā)現(xiàn)所用到的材料國內(nèi)較少�！�
面對這樣的難題，線纜企業(yè)們也在不斷作出努力�！拔覀兡壳氨M力在做的就是校企合作，與一些高校進行合作，中間碰到問題也會進行反饋，通過學校的力量給出尋找解決方案。”金濤介紹。
顏濤認為，機器人線纜市場是一個慢牛市場，終端對國內(nèi)機器人線纜的認可、對線纜企業(yè)的認可，都需要一個驗證的過程。機器人線纜企業(yè)對產(chǎn)品質量的提升，會直接反饋到工控設備的線纜使用壽命上，產(chǎn)品質量達到甚至超過進口產(chǎn)品時，市場才會認可，客戶才會認可。
“這就需要首先客戶愿意為你去試錯;其次是在產(chǎn)品研發(fā)的工藝以及制造設備上和材料開發(fā)，包括導體和絕緣材料上去努力�！痹陬仢磥恚敊C器人線纜產(chǎn)品品質提升，能夠滿足客戶、滿足機器設備的要求，替代是水到渠成的事情。
而品質的提升需要從材料，從制造設備和設計等各方面入手。在《白皮書》中也提及，生產(chǎn)設備和生產(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，在國際貿(mào)易形勢變化多端下，國產(chǎn)替代化進程逐步加快，也相較于先前取得突破。金濤表示，未來一方面線纜企業(yè)會希望擴大市場占有率，再在此基礎上去不斷開發(fā)新的產(chǎn)品�！安粩鄶U大占有率后，才會有資金去研發(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：標準制定穩(wěn)步推進
“其實標準的制定就是為了提供統(tǒng)一規(guī)范，推動大家往生產(chǎn)更高質量的產(chǎn)品去發(fā)展，以此來避免低質量產(chǎn)品打亂市場。因為不斷重復出現(xiàn)的低質產(chǎn)品無論是對行業(yè)還是客戶而言都是傷害�！�
劉主福表示，在協(xié)作機器人領域目前參考了部分工業(yè)機器人的傳統(tǒng)標準，但在ISO/TS 15066的技術規(guī)范上還未完全形成標準�！斑@方面國內(nèi)來說是缺失的部分。包括零部件的測量、驗證和安全方面的標準都相對空白�！�
越疆作為國內(nèi)協(xié)作機器人頭部企業(yè)，也在積極與各家聯(lián)合，包括國家檢測與評定中心、上電科等機構去完善標準的制定。
在線纜方面，標準的制定也經(jīng)歷了從無到有的過程。當前具有代表性的標準包括CRIA-003-2019工業(yè)機器人用柔性電纜標準、PFG2577機器人柔性線纜規(guī)范等。當前深圳市機器人特種線纜協(xié)會也在制定相關標準，并在協(xié)會內(nèi)部以及部分公司客戶上推廣應用。
“先前相關標準的制定都是在國外，主要是針對于某一項測試，而我們這次標準的制定主要是整個體系的規(guī)范，覆蓋下游端和上游端。”金濤表示，他們這次所制定的標準覆蓋范圍會更加廣泛，與國外相比更加前沿。
結語
工業(yè)機器人市場看亞洲，亞洲市場看中國。作為工業(yè)制造大國，中國機器人線纜市場屬于全球前列。未來隨著產(chǎn)業(yè)升級轉型，本土機器人市場將進一步擴大，旺盛的需求必然帶動整個工業(yè)機器人線纜產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。
由此來看，隨著市場的逐步擴大，像協(xié)作機器人、人形機器人等新興領域會迎來新機遇;而國產(chǎn)替代化以及行業(yè)標準的制定也有望實現(xiàn)新的突破。在新的契機來臨之際，仍需機器人線纜企業(yè)突破發(fā)展難題，集聚智慧共同推動行業(yè)進步。 |
