关于电缆桥架行业标准化及智能制造的思考_技术交流_机械工业北京电工技术经济研究所

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关于电缆桥架行业标准化及智能制造的思考

作者: 孙保建  来源:许昌美特桥架股份有限公司 时间:2019-09-23


摘要:本文对电缆桥架行业标准化及智能制造中出现的问题进行了认真思考,结合目前电缆桥架行业的市场现状,提出了一些有建设性和可操作性的应对策略,对行业有一定参考价值。

关键词:电缆桥架;标准化;智能制造

关键词

电缆桥架行业现状概述

电缆桥架产品主要适用于室内外动力、控制、信号等10kV以内配电系统电缆的敷设,其功能在于对配电系统中的电缆进行管理、规范、安全保护和支撑。

自上世纪80年代开始,电缆桥架产品逐渐展现在国人面前,改变了国内电缆、电线乱拉乱扯的混乱现象,其产品地位也逐步提升,从之前的建筑材料升级到当前的项目设备范畴。由于桥架发展之初,其主要功能就在于支撑和封挡电缆,所以对其结构和工艺要求简单,产品制造仅通过常规设备如冲床、弯板机、剪板机、手工焊机等进行简单的“冲、剪、弯”,加工成槽形托盘状即可,没有什么技术含量和工艺性。

经过国内多年的发展,特别是不同领域,不同环境,不同客户,不同设计理念的差异,对于电缆桥架产品,也产生了新的认知和要求。“轻量化、安全性、安装快捷、低成本、抗震、防腐、防火”等已成为新的高品质需求。

现在满足以上需求的桥架结构多种多样,在不同领域,不同环境,不同的项目,所关注的重心各不相同。如核电站的高抗震,石油化工的高防腐,轨道交通的快捷安装,海军工狭小空间的配套,消防区域的防火要求等。在工程项目设计理念上,为提高单方面性能,工艺条件和加工方式也是种类繁多,规格更是多样化,造成的结果就是我国的电缆桥架产品杂乱无章、竞争激烈、投入成本高、效益低下,难以实现自动化和智能化。同时,国内生产桥架的企业很多,良莠不齐,生产条件和管理水平差异很大,尤其是客户对产品的需求标准和采购条件关注度不同,使当前桥架在结构和工艺上,从低端托盘到高端品质产品并存,从规范布线到密集违规填充并存,从标准选型到任意订制并存,使桥架市场环境极差,最终造成更多的非标,更多的规格、更多的结构、更高的加工成本。

2 电缆桥架标准与规范化

我国电缆桥架产品规范较晚,一直到2008年,才有了第一部电缆桥架国家标准《GB/T 21762-2008 电缆管理电缆托盘系统和电缆梯架系统》,而且是完全采纳了国际标准IEC615372006,标准中也未在产品结构统一和工艺上有明确要求。同时,电缆桥架技术和工艺方面也发展较晚,直到2003年,许昌一家企业引进了德国的加工工艺,并首次将辊压成型技术运用到了桥架产品的生产制造中,为实现桥架生产自动化开创了先河。

《中国制造2025》明确指出:“形成经济增长新动力,塑造国际竞争新优势,重点在制造业,难点在制造业,出路也在制造业。”因此,强化制造业应成为中国未来宏观政策和产业政策的重点。电缆桥架产品的制造,必须与国家发展方向一致,一定要提升制造水平,升级智能制造。要想提高自动化水平,实现智能制造的目标,产品的标准化和结构、工艺的规范化是必然要经历的途径。

举目国内各类企业已踏入自动化生产行列的,其产品大都有两大特点,一是市场需求量大,二是该类产品在本企业中规格种类相对较少。举例说明,香烟的生产,几乎全部实现自动化、智能化,香烟的长短、粗细、过滤嘴的标准、烟丝的填充量等,都相对固定,自然就可以设计、使用高端智能化设备,使用无人车间,无灯模式,每台设备都可以全天不停机制造,最终产品成本低,质量有保障,生产效率高,供货及时。

反看我国的电缆桥架行业及产品,市场很大,但种类繁多。如桥架宽度就有501002003004005006008001000mm,桥架高度有304045507580100150200mm,有时客户还会独自要求一个宽度或高度,桥架的断面有一次成型的,有侧板与底板焊接的,侧板和底板的样式也是多种多样,不下数十种,弯通类产品也多种多样,对应的配套附件也极多。

智能制造对电缆桥架行业标准化的要求

经市场调查,仅中国电缆桥架市场年需求量就达250亿以上,所以满足自动化、智能化的第一条件已经达到。要想真正实现自动化、智能制造,就必须解决产品的标准化和品种多样化的问题。

现在简单分析一下桥架结构中基本的三个方面,宽度、高度和断面结构,实际上都完全可以进行精简。如桥架宽度,可参考人民币的计量法,仅留下50mm(相当于5角),100mm(相当于1元),200mm(相当于2元),500mm(相当于5元)四种就可以了,如需要其他规格,可进行搭配组合来实现。举例说明,项目需要600mm宽的桥架,可采购100+500mm即可,需要400mm,可采购200+200mm就行。对于高度,一样道理,完全可减少至30mm50mm100mm150mm四种。对于断面结构,更应该以满足封档,减少划伤电缆的隐患,增强钢性为前提,最终统一几种标准断面结构,实现统一的工艺手段进行加工即可,其他无用的装饰完全可以舍弃。

当然,有些人可能会提出,按以上方案,是不是增加了采购成本?原来使用1件桥架就可满足,现在需要2件,钢材用量是不是增加了?采购成本是不是加大了?如果桥架的高度仅几种,是不是计划要放置的电缆会放不下?我想说的是,这只是表面现象。产品的成本元素主要包括原材料成本,人工成本,制造成本及其他管理、业务成本。综合成本低才是最重要的。

对于原材料成本,实际上并不会增加。举例说明,800*100mm的桥架,如果是一体成型结构,为确保承载能力和产品的钢性,其原材料需要至少2.5 mm厚,而400*100mm的桥架,其材料厚度最多选用1.5mm即可,如全部按1米长度钢制桥架计算,单件800*100mm的槽式桥架,其重量约为20Kg,而选用两件400*100mm的桥架,其重量约为15Kg。最终材料成本是下降的。

人工成本在产品成本中占有一定的比例。从系统角度思考,项目本身对桥架有设计成本,采购时有选型选厂选结构的成本,投产时有转化再设计成本,生产时有更多的设备、模具、工装、能耗成本,发货时有多样化的包装成本。如果桥架产品规格减少后,制造企业完全可以采购先进的专用的自动化设备,减少人力投入,生产效率也极大提高,可以库存式生产,无需按单定制。对于项目单位来讲,最直接、突出的效益就是大大缩短了采购周期,加快了项目完成时间,让项目提前产出效益,同时,因规格选型的简单化,也无需投入更多的人员,这些节约的资金和时间完全可转化为新的效益。

电缆桥架内部应放置多少电缆?实际上,国家桥架标准及相应的安装规范都很明确,第一,不允许电缆重叠放置,以免影响电缆的散热及信号干扰,第二,电缆的填充率不得超出电缆断面的70%。其实,有多少10kV以内的电缆直径超过150mm的?那么客户需要的200mm300mm高的桥架是为什么呢?结果可知,是想违反国家规定,超负荷放置更多的电缆吧!是想减少项目投入成本,不考虑后期项目运行过程中的安全隐患吧。

通过对国外市场调研,国外电缆桥架的规格相对较少,结构工艺也相对接近,发达国家生产设备已基本实现全自动化(从生产到包装一条线完成),在市场推荐或设计方案时,基本上以现有的产品规格来满足所有的现场要求,无需进行过多的特殊化设计,实现了产品的标准化和批量生产化,大大降低了成本,也缩短了供货期。比如在桥架高度方面,国外最高尺寸为100mm,有些国家最高80mm,电缆在敷设时必须按单层布置,不允许叠加,桥架宽度最宽为500mm,其他规格仅有50mm100mm200mm300mm400mm。当需要1000mm宽度时,只需要用两个500mm 规格并行安装即可,当需要多层电缆敷设时,采用多层安装即可,最终都可采用现有规格实现。

现在国家也在极力推广制造业智能化,要想实现中国制造2025的目标,现有的制造业必须要经历深度改革,要敢于舍弃。这是一个系统工程,这需要从项目需求角度,客户使用角度,设计人员思想,生产的标准化,工艺的智能化等多方面考虑,多方面的协调。现在全国有一千多家电缆桥架生产企业,而多数企业还在采用传统的“冲、剪、弯”模式,还在靠人力去解决生产需求。为完成一个订单,需要动用许多设备和模具,可能某些设备一天要换几套模具才能完成产品的加工,这将造成多少的人力资源和设备浪费呀。一些企业的营销人员还在很自豪的对客户讲,你需要什么我就提供什么,你想要什么样的结构,我就满足你。对整个电缆桥架行业的发展而言,正是这样的推销模式,才形成了现在混杂的电缆桥架制造局面。

当前国家正在全力推进“去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板”,这“三去一降一补”并非改革制度,而属于供给管理的范畴。电缆桥架的供给一样适用于这项国家政策。传统的电缆桥架产品,就是国家要淘汰去除的实体经济的落后过剩产能;提高制造业的智能化,减少人力资源和矿产资源的浪费,让电缆桥架产品也能通过机器人,流水线设备进行智能化生产,从而降低实体经济企业的成本;提升电缆桥架产品的品质,使我国电缆桥架行业的制造水平与国际接轨,减少项目的投入成本,就是在补我们自己的短板。

如果电缆桥架产品仍然处于无标准,无统一,多元化情况,则在一定时期内,很难实现和符合自动化、智能化的国家发展目标,也无法实现行业的快速发展和高端产业的突破,生产企业无法提升到更高的层次,最终造成桥架行业永远处于制造业中的低级领域。

 电缆桥架行业在国家制造业中位低势微,桥架产品在技术层次中属于低端,但是,再小的行业也是制造业的一份子,再低端的产品也有发展壮大的一天。相信电缆桥架制造业在国家改革创新、智能提升的政策指引下,能尽快实现智能制造。

                                 (收稿日期:2018-06-30

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