汽车供应链唯一手工工序——线束
Q5D首创线束线束自动化机器人
以机器人替代可降低人工和物流成本
还能规避中间品关税

飞机和电动汽车通过电线传递信号和电流。内部搭载的电线目前只能依靠人工进行排布,这被称为“线束(Wiring harness)”。它是构成汽车电子控制系统、发挥神经中枢作用的装置。


由于需要极其细致的手工操作且极易出错,这一领域至今仍是机器难以涉足的空白地带。英国机器人初创企业“Q5D Technology”研发出了能够完成这项工作的机器人,大大提升了线束自动化的期待值。这正是全球航空和汽车行业纷纷关注Q5D的背景。

高度依赖工人手工……线束出问题,汽车工厂也会停摆

现代汽车集团电动汽车的线束。现代汽车集团博客供图

现代汽车集团电动汽车的线束。现代汽车集团博客供图

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在新冠肺炎大流行正酣的2020年2月,现代汽车的生产线曾一度停工。原因是中国负责线束加工的工厂停产了。


线束是将连接传感器、控制系统、电动马达等部件的多根电线绞合并捆成粗线束的工序。完成后的线束被排布在电动汽车或飞机内部,与各个电子零部件连接。目前还不存在那种既能把细小电线绞合成一大束,又能将其精确布设到指定位置、具备这般细腻“手艺”的机器人手臂。正因如此,人力成本相对低廉的中国和东南亚国家掌握了供应链主导权。

机器人直接铺设电线,还能粘接与切割

按照指定线路图排列电线的 Q5D 机器人头部。Q5D提供

按照指定线路图排列电线的 Q5D 机器人头部。Q5D提供

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2018年成立的Q5D在疫情期间受到全球电动汽车和航空企业的关注。全球最大的防务企业洛克希德马丁直接参与了种子轮融资(初始投资),此后Q5D又与众多企业构建了至少1亿美元(约1400亿韩元)的业务管线。该公司发明的“线束机器人”是目前全球首套线束自动化设备。


Q5D的机器人外形颇似打印机。在巨大的长方形框架内,有一个可以上下左右移动的“机器人头部”。从头部末端挤出铜线,并在指定位置排布成线束。粘接、绝缘层切割等工序也由机器人自行完成。


Q5D产品开发负责人Peter Todd在接受《亚洲经济》采访时表示:“我们是唯一一家专注于实现线束作业100%自动化的企业”,“Q5D的切割和收尾工序已经通过程序实现自动化,因此成品线束模块比人工产品更轻,材料用量也更少。”他还强调说:“最重要的优势在于人工成本的大幅降低。”

降低电动汽车生产单价

电动汽车电池包线束演示。Q5D提供

电动汽车电池包线束演示。Q5D提供

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线束自动化有可能给汽车产业带来结构性变革。Todd经理称:“根据我们的内部测算,通过线束作业自动化,每辆电动汽车的生产单价将降低200美元(约28万韩元)”,“成本节约的大部分来源于人工费,但在材料费和物流费方面的节省也相当可观。”


目前,大多数整车企业都依赖从海外进口已组装完成的线束部件。但如果由Q5D机器人直接在生产线旁完成线束作业,就无需再承担额外运费和物流成本。更重要的是,可以降低因供应链突发不稳定而导致停产的风险。尤其是能够摆脱关税负担这一点,是一大优势,因为无需再为跨境流动的部件支付中间品关税。

汽车尺寸级大型机器人,一次完成整车布线

可一次性完成一辆乘用车全车线束施工的 SQ25W 原型机。Q5D 提供

可一次性完成一辆乘用车全车线束施工的 SQ25W 原型机。Q5D 提供

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线束自动化也有望对正聚焦电动汽车的韩国汽车产业产生积极影响。Todd经理表示:“韩国汽车产业对Q5D来说是一个非常令人兴奋的市场”,“例如,现代汽车的最新车型配备了驾驶辅助装置、车载信息娱乐系统以及安全装置,因此使用的线束数量比过去多得多。”


他接着指出:“负责线束作业的熟练工人不仅培训困难,维持成本也很高”,“机器人则可以以更低的成本提供更高的品质,并证明其在设计灵活性方面具有压倒性优势。”



目前,Q5D正在准备大型线束机器人“SQ25W”。其尺寸为长2.5米、宽1.5米、高0.15米,与普通乘用车的车内空间相近,具备一次性完成一整辆汽车布线作业的能力。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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