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军工连接器的三大发展趋势:微型化,高速化,自动化

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-05  浏览次数:5008
核心提示:可靠性,必然是军工连接器首要技术要求。因为,连接器通常在各种恶劣的环境、各种苟刻的条件下工作,只有质量可靠,才能可靠地沟通电路、传递信息、实现特定的功能,保障火箭和导弹等工程系统可靠工作。

随着核心处理器计算能力的提高和模拟器件带宽的提高,以及高速串行接口的普及,连接器需要应对更大带宽和更高频率的挑战。与此同时,为了提升产品良率和可靠性,降低成本,连接器的自动化生产能力也显得尤为重要。

微型化

可靠性,必然是军工连接器首要技术要求。因为,连接器通常在各种恶劣的环境、各种苟刻的条件下工作,只有质量可靠,才能可靠地沟通电路、传递信息、实现特定的功能,保障火箭和导弹等工程系统可靠工作。

以航天航空应用为例,据美国航天失效的故障率统计,40%的元器件的故障中,大约 20% -30%来自电连接器的失效。我国航天史上也发生过因电连接器失效而延误发射的重大事件,因此,航空电连接器应把质量和可靠性置于第一重要的位置。

航天电器公司表示,航天级连接器要求最高、最苛刻,而且一旦失效,造成的损失巨大,不可弥补。为此,航天级连接器产品鉴定试验或周期试验时,必需进行一系列的材料高真空、臭氧暴露、抗辐照、水解稳定性、撞击、可燃性、气味和毒性等可靠性筛选试验。由于宇航环境的特殊性,并不是所有连接器都能用于宇航环境,也不是所有厂、所都能生产航天级连接器,对工厂的设备、工艺、管理水平及测试设备等要求非常严格。 

倍捷连接器亚洲区总经理徐梦岚认为,针对恶劣环境的连接器,接头、尾夹以及线束等性能就变得至关重要,光纤代替传统材料能够传输更多数据,且更加稳定。 

但与此同时,军用连接器如今最重要的技能展开趋向仍旧是小型化和轻量化,为完成重量轻、强度高的优点,许多连接器外壳复合质料均选用高强度工程塑料,再对外表举行金属化,替代原先的金属制造外壳。

徐梦岚认为:“与其他工业级市场相仿,航空航天连接器的主要挑战也在于尺寸、重量和传输速率,以及增加连接器外罩以及背部外壳复合材料的使用,从而降低重量并提升耐用性。” 

如今民营企业自主研制商业火箭蔚然成风,通过连接器微型化实现轻量化在该领域也很重要。5月17日重庆零壹空间航天科技有限公司的“重庆两江之星”火箭在西北某基地成功发射。中航光电科技股份有限公司为其配套了绝大多数连接器和电缆网,并应用创新技术实现减重一半以上,实现更低成本、更高载重。

而且,随着无人机在军事行动中发挥更大的作用,减少体积和重量的压力也在增加。由于飞行时间取决于飞机携带多少重量,增加的有效载荷将面临一个重量的挑战。因为这些小型飞行器监视和侦察能力的提高取决于有效载荷,该载荷可以包括多个相机和多种频率如红外、热、可见光的传感器,以及复杂的嵌入式计算和存储设备。 

而且小尺寸有其他好处。Oomnetics Corporation技术总监Bob Stanton认为,体积小、重量轻、坚固耐用的军工连接器,比大连接器更能通过冲击和振动测试。 

高速化

现代化军队对协同化、一体化作战能力的要求越来越高,武器装备对信息化、智能化程度的要求也越来越高,各类武器都在朝着电子化的方向加速更新换代,以连接器为代表的电子元器件的使用比例也在大幅提升。而连接器作为信号传输的一个重要连接设备,对信号传输质量和速度会产生极大影响,这就对连接器的高速化提出了更高要求。

目前网络数据传输速率已步入了千兆比特/秒,通讯模式也变成了全双工、多任务的情况,这就要求航空连接器不仅要有高频传输、快速联网,还要实现微型配置和高密度。 

据了解,2017年12月,中航光电公司研制的10Gbps高速高密度I/O连接器顺利通过部级鉴定,将广泛应用于新一代综合航电系统、火控系统、网络交换系统等军事设备。

目前一些航空设备采用的光纤高速电路板连接器系统,其传输速率已经达到10吉比特/秒。

自动化 

生产自动化水平在保证航空电连接器及互连系统相关产品精度和良品率、缩短交货周期和降低人工成本上的重要性正在不断提高。 

随着军工连接器及互连系统相关产品向微型化持续发展,人工组装、检验的可靠性已经逐渐不能满足产品的质量需求。对于部分产品,必须要通过自动化组装才能实现下游行业所需的精密度。同时,自动化生产线可以实现长时间连续运转,对产品的交货周期掌握度高,降低了生产管理的复杂程度并提高了对客户满意度的保障。 

更为重要的是,随着军民融合的深化,竞争加剧,而且劳动力成本也在不断上升,因此进行自动化改造可以大大提高生产效率,节省大量人力成本。

据介绍,军用连接器是航天电器公司核心产品,具有多品种、小批量、定制化的特点,但质量一致性、合格率等成为制约该公司快速发展的瓶颈。该公司以前以人工生产装配为主,生产效率低、产品质量一致性难以保证。为解决这一问题,2016年航天电器与航天云网、德国西门子公司合作,打造J599系列连接器智能制造样板间。

据魏勇透露,智能生产线投入使用后,将实现全装配自动化率不低于60%,装配效率可提升200%。公司自动化生产线自投入使用以来,“机械化换人、自动化减人”效果明显。 

2017年该公司投入技改1.2亿,完成上线自动化设备166台,同比增加8.5%。完成了虚拟样机、自动化制造、在线控制、智能检测等流程再造,智能制造样板间完成产品设计及工艺优化、自动化设备及产线规划、总装线调试等工作,ERP-SAP完成系统切换正式上线,目前正在开展PLM、MES、TIA系统测试联调。 

据《工人日报》报道,如今该公司智能制造工程部已经成为仅次于公司研发部的第二大部门,每年可完成300余项科研任务,研发速度甚至超过一些专业自动化设备制造公司。 

跟军用连接器龙头中航光电对比看,中航光电在规模、成本控制等方面走在行业前列,其产品销售净利率和资产周转率较高,保持着同行业高ROE水平。航天电器目前ROE还有较大上升空间,未来随着成本和效率的优化,销售净利率和资产周转率有望进一步提升,ROE有望持续提高。

另外,随着电子技术的飞速发展,随之而来的电子干扰技术和反干扰技术愈演愈烈,空战中干扰和反干扰技术水平和要求也越来越高。

 
关键词: 连接器 智能制造 智能化 传感器 智能传感器

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