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分析我国电器附件产品发展方向

中国产业竞争情报网  2011-07-21  浏览:


  1 电器附件产品功能的发展


  我国在20世纪90年代墙壁面板开关普及以前,电器附件产品功能仅作为安全取电、用电的连接器件。以照明拉线开关为例,仅能实现一位单控功能。其4A 的通断能力也大幅落后于当时国际通行的开关额定电流不小于6 A的水平(《家用和类似用途固定式电气装置的开关第1部分:通用要求》,IEC 60669—1:1993)。


  进入90年代,伴随着奇胜电器和松下电工产品在国内的热销,传统拉线开关迅速被面板开关替代。与国际同步的产品设计,除了在电气性能和产品功能上有大幅提升以外,风格各异的款式和五彩斑斓的外观设计让国内消费者开始领略到松下幸之助“开关是墙上的一面旗帜” 的奥妙。


  进入新世纪,伴随着经济发展和人民生活水平的进一步提高,除了基本功能和对建筑空间的装饰功用,电器附件的功能性被赋予更多新的内涵,产品应用范围从最初的照明控制扩展到暖通、卫浴、娱乐、安防等诸多方面;产品功能向自动化、智能化、系统化方向发展。


  相关工作在欧美早已启动,与之配套的电力线载波技术、LonWorks、CAN、Profibus等安装总线技术已完成实验室级别的开发测试工作并开始产业化应用。其中由西门子、莫顿、永诺等电气产品制造商在1990年发起的欧洲安装总线技术标准(EuropeanInstallation Bus, EIB)已有能够相互兼容和交互操作的元器件4 000多种,功能覆盖建筑领域的几乎全部用途,并占据欧洲楼宇和家庭电气自动化80% 的市场份额。


  2 电器附件产品系统化、智能化的功能拓展及注意事项


  2.1 功能拓展


  智能化和系统化为电器附件产品带来革命性的功能拓展,主要包括以下几个方面:


  a. 提高控制的便捷性,完成传统电气控制方式无法实现的任务。例如,智能照明控制系统将传统照明的点对点控制转换成为多点控制,不仅可以轻松实现,而且可以通过预设程序和光线/动作传感器对区域照度和系统负荷实现最优控制。


  b. 大幅提高电气系统的自动化程度,实现不同子系统设备之间的协同。智能配电系统借助于系统内的各类传感器,可以获取建筑和用户的相关状态参数, 并可依照预设场景方案动作,开启相应设备。例如,用户在夜晚开门进屋后,借助红外线移动探测设备的信号,使屋内照明、暖通、供水子系统自动工作。


  C. 减少材料消耗。智能照明系统在满足传统方式无法实现的的控制需求的同时,也大幅简化了一些常见照明控制线路。以住宅内两点控制一盏灯具和多点控制一盏灯具为例.使用双控开关和多点控制开关的传统线路切换方式需要数倍于灯具和开关间距的电源导线:而采用总线技术,所需导线与点对点控制方式相同.仅增加了控制总线,从而大幅减少了材料消耗。


  d. 有助于产业升级和行业技术更新换代。系统化和智能化变革将电器附件从机械时代全面引入电子时代,促使厂商从追求价格竞争、关注产品外观的低水平竞争策略引向寻求领先技术、关注差异化功能开发的高水平竞争道路上来。这有助于淘汰部分产能落后、规模小、技术落后的小作坊,使资源向拥有领先技术、具有核心竞争力的企业转移。


  2.2 注意事项


  综合考虑我国国情,电器附件产品向智能化、系统化方向发展应注意以下几点:


  a. 相对较低的购置成本和安装调试费用。再简单的智能系统都应包括传感器、控制器、信号处理、执行和外围辅助机构,远比传统单一的电器附件产品复杂。当前主流的智能电气技术主要掌握在欧美发达国家的厂商手中,除机械部件以外的关键设备国产化率较低。复杂的系统加上价格昂贵的进口设备,即使一套低配置系统的购置费用都要数十倍于传统方案。这还不包含按国际惯例收取的占总价20% 的安装调试费用。考虑到我国还是一个发展中国家,让广大家庭用户花费动辄数万元在电气控制系统上显然是不切实际的。


  b. 加快发展设备供应厂商数量,促进技术标准化程度,提高设备兼容性。前些年有不少国内厂商曾自行开发出智能照明控制系统,但并未获得市场认可。主要原因是这些系统都是由单个的厂家开发.所用设备只能由该厂家供应。单凭某个厂家的一己之力,没有行业内其它厂家的支持是很难满足用户多样化的需求的。因此发展一套技术标准化程度高、有众多厂商参与、设备兼容性好的系统是非常重要的。


  C. 系统自身要具有可扩展性,并能方便地与现有设备和系统融合。以现行地产政策为例,购房者拥有住宅使用权70年。对于埋入墙体敷设的照明控制总线, 在数十年的使用年限内作大幅变动的可能性不大,有望于分布在屋内的智能照明系统在将来通过功能拓展成为智能电气系统的基础。只有那些能够根据用户需求灵活进行功能扩展,并与其它子系统和已有设备完全融合的智能系统才会受到市场的青睐。


  d. 设计选型方便,安装调试快捷,使用维护简单。智能控制系统是软硬件的结合,通常都是根据用户需求量身定做的,设计人员在进行硬件选型的同时,还要根据硬件选型的结果,编写软件控制程序,这无疑加大了设计和设备选型的难度。因此辅助设计软件和仿真工具就成为系统开发过程中必不可少的组成部分。另一方面,考虑到我国的实际情况。安装和维护人员数量欠缺且技术水平不高,很难全面满足安装调试工作的需要。应该考虑在降低系统复杂度的前提下,针对家庭用户的典型使用需求,将系统集成方式规范化、控制程序模式化。让安装调试人员在不懂控制原理和编程技术细节的情况下,通过线路连接、程序导入和参数修改就可以完成系统安装和简单的调试。对于广大用户而言,智能照明控制系统还是新兴事物,价格昂贵、功能复杂的液晶触摸屏和红外遥控等设备可以暂不考虑,选用个别自动传感器配合传统按键开关和调光旋钮反而能够收到维护简单、使用方便的效果。


  3 电器附件产品设计的发展


  我国电器附件产品的设计,在20世纪60年代到90年代初近30年间主要是依赖自主设计,水平相对落后;随后在90年代历经数次设计和企业分化组合,形成珠三角、长三角两大区域产业群。其中.珠三角产业群以奇胜、TCL、松本、朗能、天基等电工品牌厂家为代表。产品以86规格为主导,开关多采用滑板结构,其关键部件,如面板、动触片和插套也与国际同步采用PC (聚碳酸酯)、银铜复合材料和磷青铜等。由于设计理念与国际同步、产品用料足、选材精,且生产和品质控制严格,这批企业都能迅速打开市场,并长久保持产销两旺的局面。


  与珠三角企业效仿国际领先厂商的产品开始起步的方式不同,长三角电器附件产业群的形成和其产品发展亦有其独到之处。该区域在改革开放前就依托国有大型企业所拥有的雄厚的电器附件技术和人才储备,在20世纪80年代就借助当时的外经贸体系形成了规模化的电器附件出口配套企业。比如,鸿雁电器的前身就是中国邮电工业总公司接插件经理部,其外贸生产基地在1988年就率先在国内获得英国ASTA(英国短路检测联合会)生产许可证。90年代中期,在珠三角产业群已渐露雏形时,该区也进入企业分化组合的快速时期,形成了以西蒙、鸿雁、飞雕、正泰等为代表的一批行业中坚力量。其中由泰力电器最初引进开发的l 18规格功能件模块化设计的产品,在经过飞雕电器等厂商改进完善和推广后,迅速成为江浙及部分地区(如湖北、重庆等)的一个常见规格,这也在某种程度上与珠三角产业群力推的86规格产品形成差异化竞争。


  4 电器附件产品设计的标准化


  近年来,我国电器附件产品设计呈现出标准化程度迅速提高的趋势。在国家加大标准化力度的政策引导下,电器附件标准化技术委员会和行业协会积极推进新标准的制定和颁布实施工作。截至2009年,已有40余项与IEC标准接轨的国标出台。在替代原有相对落后的行业标准和部颁标准的同时,标准覆盖的深度和广度也在不断扩大,涉标产品已从原先的个别产品扩展到家用和工业用全线产品;从早期的单一核心产品扩大到线管桥架等周边产品,从最初只关心产品本身到兼顾与产品有关的环境因素等。可以说,我国电器附件标准体系在短短十余年间完成了“从无到有,从有到优” 的转变,正在向着“从优到强” 的方向发展。


  标准体系的建成,一方面规范了产品设计,确保行业整体技术水平得以稳步提升;亦对设计人员的技术能力和创新水平都提出新的要求。从标准的不断更迭不难看出,其在产品电气安全性方面的要求越来越高。以新版国标《家用和类似用途单相插头插座型式、基本参数和尺寸》(GB 1002—2008)为例,不接触规检测和明确标注接地极的要求,充分反映出标准制定者对产品最终用户的关爱和体贴。


  4.1 技术标准的编制必须充分考虑国情


  现行国标在制定时相当大程度上引用了IEC相关标准的内容,IEC标准中个别明显不适用我国要求的.如温差、湿度都在国标中进行了修改。但是IEC标准的起草人员大多来自欧美发达国家,其安装和使用习惯对标准内容的影响是潜移默化、根深蒂固的。因此受某些实际差异掌握不足的影响,往往是在国外应用没有问题的内容照搬到国内后就会造成产品应用的困扰。


  以开关功能件后座尺寸和接线端子开口位置的设计为例,欧美发达国家倡导资源节约型社会多年,建筑配电线缆中铜/铝质多股软导线占相当大份额,该种导线相对我国惯用的铜质单股导线远要柔软灵活,对产品和线盒之间的容线空间要求也要小的多,不存在对接线端子朝向的特殊要求。


  现行国标虽经过几次修订,但是在开关功能件后座尺寸和接线端子位置设计规范上基本沿用IEC标准的表述,并未考虑到我国惯用的单股铜导线较硬且难于弯曲,需要较大的容线空间和特殊的接线端子开口朝向。标准在此处的缺失间接导致市场上功能件后座尺寸偏大和端子螺钉开口向上的新产品屡见不鲜,这一方面使厂家陷入产品推广不畅、客户抱怨、研发投入无法收回的尴尬境地,另一方面也使消费者蒙受产品安装困难误工费时的损失,造成了一定程度的社会资源浪费。


  4.2 技术标准的编制需要对新的技术趋势和产品应用加以反映


  与电子、信息技术日新月异飞速发展不同,电器附件和电工技术发展相对较慢。但是,在新技术的推动和新应用的拉动之下,标准必须要有所反映,以达到对技术的指导作用。


  以带指示灯开关的设计为例,IEC和现行国标对开关指示灯仅做温升试验要求,而不考察指示灯性能 表现。常见的指示灯设计一般采用氖灯串接电阻的构造, 由于氖灯的工作电流在毫安级, 这就造成了开关断开时。如按传统作法将指示灯跨接在开关进线和灯控线的两端(如图1所示),那么仍有电流通过指示灯电路流进负载端。考虑到荧光灯的启动电路具有储能作用。那么每当指示灯电路的漏电流达到一定阈值时,启辉电路放电造成荧光灯闪烁。伴随着国家大力倡导节能减排、推广节能灯应用,类似问题愈发尖锐突出


  有趣的是,这个问题对我国以外的地区的用户并未造成困扰,所以IEC标准里也未加以反映。其根本原因还是我国特殊的安装使用习惯。在我国开关和插座的安装高度不一样,开关安装位置较高,且只留相线和灯控线, 只有在低位的插座安装位才预留中性线。而国外,开关和插座并排安装,同一位置里既有相线又有中性线,带指示灯开关可以方便地通过引入一根中性线来消除闪烁的问题。


  为了在不使用中性线的情况下消除闪烁问题,我国设计人员积极借鉴国外成果,利用LED在通过微安级电流时即可发光的特性,配合相应电子元件更新了指示灯构造(如图2所示),成功解决了这一问题,并在越来越多的新产品上加以应用。但我们仍看到,在市场上有不少通过认证的开关,虽然标有荧光灯负载电流等级,但是却装载无法配合荧光灯使用的指示灯,这显然是非常令人遗憾的。当然,这也表明今后标准在规范相关问题时仍有较大的发展空间。


  4.3 技术标准的制定要考虑产品生产与用户的潜在需求


  对电器附件行业而言,CCC (中国强制性产品认证)认证结果既是境内外厂商中国市场准入的关键,又是境外厂商产品进口时我国海关判断能否通关放行的重要依据。CCC认证经过近些年的发展演化,已经发展成包括产品认证和工厂检查的综合体系,其基于国标的产品认证和借鉴ISO 9000的工厂检查内容具有良好的科学性和完整性。CCC近年来在诸如境外工厂检查等方面所作的一些改进,表现出灵活、高效、人性化的趋势。但面对高度复杂的国际分工体系,在相关方面仍有急需解决的问题。


  如CCC认证要求规定。当产品的生产厂商发生变化时,产品需要重新进行产品型式实验和工厂检查。而受行业内企业的整合兼并影响,厂商规模愈发扩大,往往一家企业在不同地区有数个分厂,对一些国际企业而言,这些工厂甚至是设在不同国家的。与OEM (原始设备制造商)代工企业不同,它们归属于同一厂商,遵循相同的质量标准和品质控制体系。在国际上,企业根据不同工厂的产能负荷状况调配生产是司空见惯的事情.但是除非企业对同一产品为所有分厂都申请了CCC认证,要不然这种转产行为在我国现行体制下就不被认可。既然各分厂归属同一企业,又遵循相同的质管程序,我们是否应该商讨如何简化流程,降低转产产品的认证和工厂检查之间的关联度,降低企业这部分的负担呢ς
  再以出口加工行业的电器附件产品需求为例,伴随着我国能源、交通、机械、建筑等成套大型设备出口的日益增多,与之配套的电器附件产品需求与日俱增。鉴于各国电器附件规格尺寸不同。且国外客户往往会指定部分关键器件的厂牌和性能参数。在国产器件无法满足需求的情况下。可能需要进口部分产品。以常用的13A英式方脚插头插座为例,由于国标并未定义此类产品的型式尺寸,导致厂商无法为其申请CCC认证。而CCC认证产品又是该电流等级产品进口的必要文件之一,这就给加工方和需求方造成了极大的困扰。考虑到我国在国际经济中扮演着日益重要的角色,一方面国家权力执法部门在工作中要避免类似一刀切的误区,另一方面标准制定者在今后制定技术标准时必须要考虑到生产企业发展的潜在需求,标准内容要体现国际化和前瞻性的特点。


  4.4 电器附件技术的发展需要标准化的深入贯彻执行


  为了确保标准化在经济社会中发挥应有的作用.我国在1988年就专门颁布了《中华人民共和国标准化法》,但是我们依然能够在市场上看到达不到标准要求的产品。以电器附件产品为例, 目前行业监管是以CCC认证为依托的,但是CCC认证作为国家的强制认证体系, 为了不给企业增加太多的负担。仅划定了一个有限的范围, 比如广泛使用的调光、调速、声光控、红外感应、轻触延时等电子开关就不在CCC认证范围内。政府监管的缺失造成不同厂商的电子开关良莠不齐。更为严重的是,市场上绝大多数产品都无法达到国标有关EMC、浪涌和过载试验方面的要求,前者会造成电磁辐射污染,危害使用者的健康;后者会造成产品易于损坏甚至成为火灾隐患。其实,在国标《家用和类似用途固定式电气装置的开关第2部分:特殊要求第1节:电子开关》(GB 16915.2—2000)中对电子开关的性能要求已有明确界定,但由于电子开关产品不属于CCC认证范畴,导致一方面国内电子开关设计和质量水平长期徘徊不前,另一方面符合标准的国外产品由于其研发生产成本远高于国产品而无法进入中国市场。由此可见,既然国标的地位已由标准化法确定.那我们就应“有法必依、执法必严”,做到政府监管不局限强制认证产品目录,企业设计生产严格按照标准要求进行。


  5 结束语


  从以上的分析可以看出,借助于业已取得的成绩,我国电器附件行业在稳定发展,但是仅就产品自身而言我们还面临着产品功能向智能化、系统化。产品技术向标准化、规范化发展的挑战。只有全体厂商齐心协力、创新谋变,才能化挑战为机遇,为我国电器附件行业再创辉煌。