电子变压器能不能实现标准化生产?
2015年,注定是一个不同往常的年份。随着“中国制造2025”战略的实施,各地企业纷纷强势推出“机器换人”计划,越来越多的地区出现“无人车间”、“无人工厂”,一场沉睡多年的“机器换人”计划正在被最大限度地唤醒,美的、海尔、创维、富士康等企业都进行了大规模的机器人引进。
“机器换人”除了缓解企业用工压力外,还可以提高劳动生产率,已成为各大企业转型升级的必然选择。那么,在整机企业轰轰烈烈引进自动化设备的时候,我们的配套产品——电子变压器能不能实现全自动化生产?
全自动化生产的必要性
电子变压器是一种为电子整机配套,为电子线路服务的元件,需要随时跟随整机的步伐进行生产方式的调整。可以预见,整机企业在大规模引进机器人的同时,必然对电子变压器的自动化程度要求很严格。
事实也证明如此,美的、长虹、容声、科龙、长菱等家电企业表示,现在找电子变压器、电感供应商都会要求对方具备“自动化生产能力”,并且具备“自动化生产能力”成为他们首选供应商的因素之一。而98.72%的电子变压器企业也透露,整机在采购产品时会对企业的自动化环境加以考察,引进自动化设备能够有效提高企业获得订单的几率。
广东澳德电子有限公司总经理童扬威在电子变压器行业深耕20多年,他对电子变压器是否应该实现全自动化生产有自己的观点。他认为,虽然目前全自动化生产没有分段自动化生产效率高,但却代表以后的发展方向。因为全自动化生产线生产出来的产品,一条线从头到尾都避免了人接触产品,可以保证产品的质量及产量。此外,全自动化生产出来的产品外观比较好看,更有利于电子变压器企业接单。“未来3年内,全自动化生产会有一个量的改变。”
深圳市明微电子股份有限公司是一家国内领先的LED芯片解决方案提供商,其技术总监赵春波表示,电子变压器很有必要实现全自动化生产,因为目前LED照明对成本很敏感,但电子变压器由于难以实现全自动化生产,导致成本没能大幅度降下来。目前行业内已经开始计划使用不需要用到磁性元件的线性电源了。
对此,顺络电子常务副总裁李有云也证实,“之前我拜访一家美国IC公司,他们也说到,目前LED灯珠成本已经从原来的50%—60%降到现在的30%—40%,而电子变压器成本仍旧‘居高不下’,导致在灯具中的所占比例有所提高。他们计划接下来在LED电源设计上直接淘汰磁性元件。”
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Marvell(美满)技术市场经理关振源认为,目前大部分IC方案都太复杂,想要统一太难。“只有通过技术的创新把整个业内产品性能提上去,同时减少整个外围器件的数量。”关振源认为外围器件的大部分减少,对整个生产制造会带来很多好处。
海信科龙近几年来也主张往智能化、信息化、自动化方向实现企业的发展转型和经营升级,该司开发中心软件室主任陈坚波认为,家电企业大规模引进自动化的同时,要求配套产品都能及时跟得上整机的步伐,如果配套产品不能及时响应整机企业的需求,那么势必面临被淘汰。
电子变压器广泛应用于各类电子产品中,其成本所占比例也相对较高,如果不能进行全自动化生产降低价格,整机企业势必会寻求相应的替代品。而对于电子变压器企业来讲,随着整机生产技术的不断成熟,其肯定会把器件的价格压得更低,电子变压器企业如果不能尽快实现自动化生产,产品的利润势必难以保证,企业生存岌岌可危。
美国芯源系统有限公司(MPS)经理邝乃兴也表示,电子变压器实现全自动化生产是必然趋势,作为直接与磁性元件企业对接的IC企业,他们其实也渴望电子变压器在一些技术上可以引导他们,从而做出更有市场竞争力的产品,实现双赢局面。
难以标准化
电子变压器最终生产目标是实现全自动化生产,然而产品的难以标准化使得这一目标变得特别困难。由于电子变压器涉及到绕线、配线、焊锡、组合磁芯、烤胶、含浸等多个生产环节,并且得保证电感、直流电阻、耐压、绝缘阻抗等多方面的性能,因此不同的工程师有不同的设计方式,导致不同企业的生产出来的电子变压器不尽相同,产品的种类非常多。更为被动的是,电子变压器企业通常是根据客户的设计生产产品,因此不同的设计就会产生不同的电子变压器产品。
那么,是否可以直接定一个标准,然后全行业依照这一标准进行产品设计?但大比特记者在采访中发现,事实并非想象中那么简单。东莞依美电感元件有限公司ECL-PIE主管夏立军表示,站在企业的角度上讲,其实他们很想实现自动化生产,但有些工序确实很难用自动化设备完成,譬如他们有一款用于潜水产品的电子变压器就只能用人工做,机器还没办法做。“主要是绕线部分很难自动化,因为它的骨架小、贴片化、线径粗、双线并绕,并且必须做到两线并绕而不能交叉,而且客户要求非常严格,产品完成后要用电子显微镜检测外观,因此导致只能用人工去完成。”
夏立军认为,像这种比较高精密的产品是很难用标准化去设计的,因为客户的需求量不大,要求能够保证产品的质量。“像里面的骨架,由于很小,如果按照标准生产会导致绕出来的产品超过尺寸规格,不符合客户的要求,并且用人工绕会比机器绕线来得更紧凑一点。”针对这种情况,夏立军表示,其实他们前期都会跟客户沟通,提供自动化方案给他们,“但有些客户不愿意改,因为这种改动牵一发而动全身,改材料可能会影响到电性特征,改工艺可能会影响磁场强弱,只有改动的地方不多,客户才会愿意接受。”
对于电子变压器的标准化,合肥博微田村电气有限公司生产技术部经理丁贞龙有自己的想法。他认为,电子变压器的标准化应该分成两个部分来讲,一个是产品的标准化,产品的标准化来源于客户的要求,“很多客户为了突出产品的特殊性,于是会做一些特殊的设计,这个时候就无法解决这个问题了,只能满足客户的要求。另一个是我们变压器厂家自身定标准,拿一些成熟的产品去推,但这方面工作还是比较难做。”
丁贞龙透露,其实田村的邵革良博士也有一直在推电子变压器的标准,但结果却不尽人意。“主要是去格力、海尔工厂推,但目前很难推。因为标准化要改变客户很多东西,增加了很多不确定因素,客户得重新去验证。如果没有明显的成本下降、效率改进,是很难推得动的。”
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深圳市华利进电子有限公司总经理钟向东也说到,电子变压器所要求提供的参数比电感器多很多,定标准很难。“像比较中低端的产品,因为价格很便宜,自动化推起来可能会简单很多。但比较高端的产品,大多都比较追求个性化及质量,客户不需要你大量生产,但你必须保证好质量及个性化,这不是标准化可以满足的。”
此外,钟向东认为,电子变压器难以推进标准化的原因,技术只是占了很小一部分因素,最主要的是涉及到各方的利益。“因为谁都想定标准,这里面涉及到很多产业链的利益关系。以笔记本充电电器以及PC电源来说,它需要做UL认证。你做一个标准的机型,一年下来就需要比原来多交几千美元的费用去认证,而且一个季度还得审查一次。整个过程就是这样过来的,它就是要你去续费,这就是所谓的做标准。”
凯得科技销售总监汤晓俊也深有同感,他认为,“我们电子变压器企业是希望明天就能够自动化生产的,但下游企业不推动、不接受,我们上游企业的这种想法是没办法实现的”。汤晓俊表示,如果下游企业因成本压力或者供货压力最终接受,从而更改他们的设计方案,那么标准很快就能出来,如果下游企业不愿意更改或IC厂家不能够一统天下形成一个标准,各家IC企业并存,各家的工作原理都不一样,那么电子变压器企业作为被动器件供应商永远都没办法实现标准化。
对策
提起电子变压器定标准,大部分接受采访的企业都摇头叹道:很难。客观来说,作为整机企业,它对产品的要求无非是在能满足性能的前提下能够大幅度降价,就如有受访对象对大比特记者表示,其实整机对配套产品的生产工艺、生产方式并不是很了解,他只需要你能在满足他需求的前提下给予价格优惠。这个时候电子变压器企业要有主动权,引导客户往自动化方向走。不过前提是,企业的技术要足够先进。
关于如何推进电子变压器走向标准化生产的问题,不同企业都有自己的观点。
李有云认为,工序的有效减少能够更有利于电子变压器标准化的推进,比如说穿套管以及浸凡立水环节。“TDK目前就有在大量生产LED照明电源用的变压器,有50瓦的,也有100瓦,基本都实现全自动化生产。据我观察,它的产品基本上是不穿套管以及不浸凡立水。”
李有云认为,TDK产品之所以不用穿套管,在于它的BOBBIN设计跟以往不太一样,“它把槽设计得很深”。李有云认为,把这两个工序去掉的话,自动起来就简单很多,而且连夹具都不需要更换。“我觉得推进电子变压器标准化是有可能的,尤其现在电子变压器的小型化,以及新材料的应用都为电子变压器标准化创造了条件。”
对于李有云所说的两个工序问题,Dialog技术总监陈宝荣发表自己的意见。他认为,穿套管环节是不可以去掉的,因为做安规,特别是做VE认证时,对电子变压器是否穿套管已经作了明确的规定:没有穿就不给过。而浸凡立水则有希望取消,“因为浸凡立水无非就是保证线包的稳定,并且可以将磁芯、BOBBIN较好得粘合在一起。但事实上,这种工艺可以通过点胶的方式进行取代。”
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上海鹰峰电子科技有限公司经理罗青松说道:“我认为标准化是有可能实行的,只不过有些整机厂商要求的标准化,我们器件厂商很难达到要求的。但这种东西需要我们去引导他们,我们要熟悉并掌握电子变压器的标准,而不是被动地被他们所控制。可喜的是,现在有很多做电子变压器的厂家以前是做电源的,因此可以在设计之初便把标准化的设计渗透进来,这样标准化的实施就会简单很多。”
关振源则是希望电子变压器厂商可以经常与IC厂商进行技术交流,探讨出更有市场竞争力的方案。“单个IC厂家或者单个器件厂家的力量太小,大家要一起配合。”关振源表示实际上他们公司也有组织一个元器件供应商联盟,联盟中有很多的合作伙伴,其中就包括变压器厂商。“我们有很多合作厂商,大家会一起想办法给客户提供一个比较统一的方案。”
丁贞龙则认为,标准化的实现是为了全自动化的更好推进,但以目前情况来说,电子变压器离标准化生产还有距离,因此需要自动化设备厂家的协助,比如在自动化设备上增加一些柔性。“所谓的柔性制造就是,它可以适用多品种、小批量产品,能够快速进行换模,并且还可以保证产品的一致性及稳定性。”
广州市美登电子有限公司工程师冯艳辉观点与丁贞龙大同小异。他表示,推进电子变压器走向标准化生产,需要整条产业链的配合,“但以目前情况来看,自动化设备及材料的改进对我们很重要。”
标准化是一场不可避免的改革
随着“机器换人”浪潮的大力推进,自动化将会更大范围地辐射到各行各业,实现全自动化生产将成为终极目标,而对于当前电子变压器来说,当务之急则是进行标准化的建设,标准化生产对于整机企业来说,有利于降低采购成本、扩大产品选择面。对于电子变压器企业来说,能够进行大规模全自动化生产、全面解放人手、提高产品竞争力。
然而,任何一场改革都是一场新的蜕变,过程很痛,需要各个产业链之间的相互让步,如多年前的手机充电器行业,其产品规格也是各式各样,人们购买新手机后不能再用原来的充电器,每年因此丢掉的充电器不计其数,后来由于诺基亚、索尼爱立信、苹果、NEC、德仪等等手机产业链的主要厂商共同推进,才有了一个标准即共同采用micro-USB接口,当生产不同型号的手机均可使用相同的充电器时,社会成本得到大大降低。
而我们的电子变压器行业,目前正处于这样一个转型时期,它需要整机厂商及芯片厂商的共同配合。不过最主要的,还是来源于电子变压器本身的技术创新,正如童扬威所言,电子变压器技术工程师要敢于打破原本的设计思维,创造出新型、有建设型的产品。如果产品有足够的市场竞争力,那也就不用担心整机厂商不接受,电子变压器的标准化也仅仅是时间问题了。
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