軍工、航空航天等領(lǐng)域,對(duì)連接器的可靠性提出了更高的要求。隨著核心處理器計(jì)算能力的提高和模擬器件帶寬的提高,以及高速串行接口的普及,連接器需要應(yīng)對(duì)更大帶寬和更高頻率的挑戰(zhàn)。與此同時(shí),為了提升產(chǎn)品良率和可靠性,降低成本,連接器的自動(dòng)化生產(chǎn)能力也顯得尤為重要。
微型化
可靠性,必然是軍工連接器首要技術(shù)要求。因?yàn)?,連接器通常在各種惡劣的環(huán)境、各種茍刻的條件下工作,只有質(zhì)量可靠,才能可靠地溝通電路、傳遞信息、實(shí)現(xiàn)特定的功能,保障火箭和導(dǎo)彈等工程系統(tǒng)可靠工作。
以航天航空應(yīng)用為例,據(jù)美國(guó)航天失效的故障率統(tǒng)計(jì),40%的元器件的故障中,大約20%-30%來(lái)自電連接器的失效。我國(guó)航天史上也發(fā)生過(guò)因電連接器失效而延誤發(fā)射的重大事件,因此,航空電連接器應(yīng)把質(zhì)量和可靠性置于第一重要的位置。
航天電器公司表示,航天級(jí)連接器要求最高、最苛刻,而且一旦失效,造成的損失巨大,不可彌補(bǔ)。為此,航天級(jí)連接器產(chǎn)品鑒定試驗(yàn)或周期試驗(yàn)時(shí),必需進(jìn)行一系列的材料高真空、臭氧暴露、抗輻照、水解穩(wěn)定性、撞擊、可燃性、氣味和毒性等可靠性篩選試驗(yàn)。由于宇航環(huán)境的特殊性,并不是所有連接器都能用于宇航環(huán)境,也不是所有廠、所都能生產(chǎn)航天級(jí)連接器,對(duì)工廠的設(shè)備、工藝、管理水平及測(cè)試設(shè)備等要求非常嚴(yán)格。
倍捷連接器亞洲區(qū)總經(jīng)理徐夢(mèng)嵐認(rèn)為,針對(duì)惡劣環(huán)境的連接器,接頭、尾夾以及線(xiàn)束等性能就變得至關(guān)重要,光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料能夠傳輸更多數(shù)據(jù),且更加穩(wěn)定。
但與此同時(shí),軍用連接器如今最重要的技能展開(kāi)趨向仍舊是小型化和輕量化,為完成重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn),許多連接器外殼復(fù)合質(zhì)料均選用高強(qiáng)度工程塑料,再對(duì)外表舉行金屬化,替代原先的金屬制造外殼。
徐夢(mèng)嵐認(rèn)為:“與其他工業(yè)級(jí)市場(chǎng)相仿,航空航天連接器的主要挑戰(zhàn)也在于尺寸、重量和傳輸速率,以及增加連接器外罩以及背部外殼復(fù)合材料的使用,從而降低重量并提升耐用性?!?/p>
如今民營(yíng)企業(yè)自主研制商業(yè)火箭蔚然成風(fēng),通過(guò)連接器微型化實(shí)現(xiàn)輕量化在該領(lǐng)域也很重要。5月17日重慶零壹空間航天科技有限公司的“重慶兩江之星”火箭在西北某基地成功發(fā)射。中航光電科技股份有限公司為其配套了絕大多數(shù)連接器和電纜網(wǎng),并應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)減重一半以上,實(shí)現(xiàn)更低成本、更高載重。
而且,隨著無(wú)人機(jī)在軍事行動(dòng)中發(fā)揮更大的作用,減少體積和重量的壓力也在增加。由于飛行時(shí)間取決于飛機(jī)攜帶多少重量,增加的有效載荷將面臨一個(gè)重量的挑戰(zhàn)。因?yàn)檫@些小型飛行器監(jiān)視和偵察能力的提高取決于有效載荷,該載荷可以包括多個(gè)相機(jī)和多種頻率如紅外、熱、可見(jiàn)光的傳感器,以及復(fù)雜的嵌入式計(jì)算和存儲(chǔ)設(shè)備。
而且小尺寸有其他好處。OomneticsCorporation技術(shù)總監(jiān)BobStanton認(rèn)為,體積小、重量輕、堅(jiān)固耐用的軍工連接器,比大連接器更能通過(guò)沖擊和振動(dòng)測(cè)試。
高速化
現(xiàn)代化軍隊(duì)對(duì)協(xié)同化、一體化作戰(zhàn)能力的要求越來(lái)越高,武器裝備對(duì)信息化、智能化程度的要求也越來(lái)越高,各類(lèi)武器都在朝著電子化的方向加速更新?lián)Q代,以連接器為代表的電子元器件的使用比例也在大幅提升。而連接器作為信號(hào)傳輸?shù)囊粋€(gè)重要連接設(shè)備,對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量和速度會(huì)產(chǎn)生極大影響,這就對(duì)連接器的高速化提出了更高要求。
目前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率已步入了千兆比特/秒,通訊模式也變成了全雙工、多任務(wù)的情況,這就要求航空連接器不僅要有高頻傳輸、快速聯(lián)網(wǎng),還要實(shí)現(xiàn)微型配置和高密度。
據(jù)了解,2017年12月,中航光電公司研制的10Gbps高速高密度I/O連接器順利通過(guò)部級(jí)鑒定,將廣泛應(yīng)用于新一代綜合航電系統(tǒng)、火控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)等軍事設(shè)備。
目前一些航空設(shè)備采用的光纖高速電路板連接器系統(tǒng),其傳輸速率已經(jīng)達(dá)到10吉比特/秒。
自動(dòng)化
生產(chǎn)自動(dòng)化水平在保證航空電連接器及互連系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品精度和良品率、縮短交貨周期和降低人工成本上的重要性正在不斷提高。
隨著軍工連接器及互連系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品向微型化持續(xù)發(fā)展,人工組裝、檢驗(yàn)的可靠性已經(jīng)逐漸不能滿(mǎn)足產(chǎn)品的質(zhì)量需求。對(duì)于部分產(chǎn)品,必須要通過(guò)自動(dòng)化組裝才能實(shí)現(xiàn)下游行業(yè)所需的精密度。同時(shí),自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)產(chǎn)品的交貨周期掌握度高,降低了生產(chǎn)管理的復(fù)雜程度并提高了對(duì)客戶(hù)滿(mǎn)意度的保障。
更為重要的是,隨著軍民融合的深化,競(jìng)爭(zhēng)加劇,而且勞動(dòng)力成本也在不斷上升,因此進(jìn)行自動(dòng)化改造可以大大提高生產(chǎn)效率,節(jié)省大量人力成本。
據(jù)介紹,軍用連接器是航天電器公司核心產(chǎn)品,具有多品種、小批量、定制化的特點(diǎn),但質(zhì)量一致性、合格率等成為制約該公司快速發(fā)展的瓶頸。該公司以前以人工生產(chǎn)裝配為主,生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量一致性難以保證。為解決這一問(wèn)題,2016年航天電器與航天云網(wǎng)、德國(guó)西門(mén)子公司合作,打造J599系列連接器智能制造樣板間。
據(jù)行業(yè)人士透露,智能生產(chǎn)線(xiàn)投入使用后,將實(shí)現(xiàn)全裝配自動(dòng)化率不低于60%,裝配效率可提升200%。公司自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)自投入使用以來(lái),“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”效果明顯。
2017年該公司投入技改1.2億,完成上線(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備166臺(tái),同比增加8.5%。完成了虛擬樣機(jī)、自動(dòng)化制造、在線(xiàn)控制、智能檢測(cè)等流程再造,智能制造樣板間完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝優(yōu)化、自動(dòng)化設(shè)備及產(chǎn)線(xiàn)規(guī)劃、總裝線(xiàn)調(diào)試等工作,ERP-SAP完成系統(tǒng)切換正式上線(xiàn),目前正在開(kāi)展PLM、MES、TIA系統(tǒng)測(cè)試聯(lián)調(diào)。
據(jù)《工人日?qǐng)?bào)》報(bào)道,如今該公司智能制造工程部已經(jīng)成為僅次于公司研發(fā)部的第二大部門(mén),每年可完成300余項(xiàng)科研任務(wù),研發(fā)速度甚至超過(guò)一些專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化設(shè)備制造公司。
跟軍用連接器龍頭中航光電對(duì)比看,中航光電在規(guī)模、成本控制等方面走在行業(yè)前列,其產(chǎn)品銷(xiāo)售凈利率和資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率較高,保持著同行業(yè)高ROE水平。航天電器目前ROE還有較大上升空間,未來(lái)隨著成本和效率的優(yōu)化,銷(xiāo)售凈利率和資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率有望進(jìn)一步提升,ROE有望持續(xù)提高。
另外,隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,隨之而來(lái)的電子干擾技術(shù)和反干擾技術(shù)愈演愈烈,空戰(zhàn)中干擾和反干擾技術(shù)水平和要求也越來(lái)越高。
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