Von der Interkonnektions-Engineering bis zur Ökosystem-Kooperation: Die doppelte Rolle von TE Connectivity in der Roboter-Industrie-Kette
Am 20. März veranstaltete TE Connectivity (kurz "TE") in Suzhou die "Innovationstagung für die Kraft der Kerntechnologien von Robotern in der intelligenten Fabrik". Durch Formen wie Technologietausch und Fabrikbesichtigung lud die Veranstaltung Unternehmen aus der gesamten Wertschöpfungskette der Robotik und Partner aus dem Ökosystem ein, um über Kerntechnologien und Umsetzungsprobleme zu diskutieren und eine Kommunikations- und Anbindungplattform für die Branche aufzubauen. Die Diskussionen der Teilnehmer spiegeln einen gemeinsamen Hintergrund wider: Roboter beschleunigen den Übergang von der technischen Validierung zur industriellen und massstäblichen Umsetzung.
In diesem Jahr wurde im Regierungsprogramm zum dritten Mal hintereinander "Künstliche Intelligenz +" erwähnt, und es wurde erstmals die "Schaffung einer neuen Form der intelligenten Wirtschaft" gefordert, was die Beschleunigung der kommerziellen und massstäblichen Anwendung in Schlüsselbranchen fördern soll. Gleichzeitig wurde die embodied intelligence in die künftige industrielle Planung aufgenommen. Angeregt durch Politik und Anwendungsfälle hat sich der Fokus der Robotikindustrie von der "Funktionsumsetzung" auf das "stabile Funktionieren und die replizierbare Lieferung unter realen Betriebsbedingungen" verlagert.
Mit der zunehmenden Komplexität von Robotersystemen werden von der Wahrnehmung über die Entscheidung bis zur Ausführung in allen Schritten höhere Anforderungen an stabile Verbindungen und zuverlässige Übertragungen gestellt. Obwohl Verbindungstechnologien oft als Basis betrachtet werden, wirken sie sich direkt auf die Stabilität und Konsistenz des gesamten Geräts unter realen Betriebsbedingungen aus. Vor diesem Hintergrund beteiligt sich TE einerseits mit Verbindungslösungen am Aufbau von Robotersystemen und fördert andererseits durch die Schaffung einer Kommunikationsplattform eine effizientere Anbindung und Zusammenarbeit zwischen den Unternehmen in der gesamten Wertschöpfungskette.
Anbieter von Verbindungslösungen: Von Bauteilen bis zur Systemarchitektur, verbindungsorientiertes Design für die industrielle Umsetzung
Mit der ständigen Entstehung neuer Formen wie Kollaborationsrobotern, humanoiden Robotern und embodied intelligenten Robotern steigt die Komplexität von Robotersystemen rapide. Bei der embodied intelligence ist die Verbindung nicht nur das "Anschließen", sondern es muss auch im begrenzten Raum um die Schlüsselverbindungen wie das gesamte Gerät, Gelenkmodule, Kommunikation und Hochgeschwindigkeitsdaten eine systemweite Verbindungskonzeption und industrielle Umsetzung erfolgen, und die Verbindung muss in einer Umgebung mit starker Vibration, dichter Verkabelung und Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung, die durch langfristige Bewegung verursacht wird, dauerhaft stabil bleiben. Dies bedeutet, dass die Verbindungslösung mehrere industrielle Beschränkungen gleichzeitig bewältigen muss: die räumlichen Einschränkungen der Miniaturisierung und Leichtbauweise, die Vibrations- und Stoßfestigkeit unter dynamischen Betriebsbedingungen sowie die Anforderungen an die Signalstabilität von Hochgeschwindigkeitsdatenverbindungen.
In der praktischen Anwendung liegt die Schwierigkeit einer Verbindungslösung oft nicht darin, einen einzelnen Parameter "maximal zu nutzen", sondern vielmehr darin, ob ein replizierbarer Ausgleich zwischen Raum, Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität bei Bewegung gefunden werden kann. Beispielsweise, wie kann der Widerspruch zwischen "begrenztem Raum" und "Zuverlässigkeitsanforderungen" gelöst werden? Das TE MINI I/O hat im Vergleich zum herkömmlichen RJ45 ein um etwa 75 % reduziertes Volumen und gleichzeitig eine um mehr als das Dreifache verbesserte Vibrationsfestigkeit. Es kann Ethernet-Daten in einer raumbeschränkten Umgebung mit Vibrationsstößen stabil übertragen und ist somit besser für die Anforderungen an die langfristige stabile Funktion von embodied intelligenten Robotern geeignet.
Neben der Verbesserung der Leistung einzelner Bauteile erfordern immer mehr Robotikprojekte die Koordination der Verbindungssystemarchitektur auf der Ebene des gesamten Geräts. Mit der Zunahme der Anzahl von Funktionsmodulen und der dichteren internen Datenverbindungen steigt auch die Anzahl der Hochgeschwindigkeitsdatenanschlüsse, die im Inneren des gesamten Geräts installiert werden müssen. Bei humanoiden Robotern müssen an der Kopf- oder Gelenkposition normalerweise mehrere Hochgeschwindigkeitsanschlüsse installiert werden, um Schlüsselmodule wie IMU und Stereokameras anzuschließen. Diese Anschlüsse müssen nicht nur die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung unterstützen, sondern auch in einer Umgebung mit ständiger Bewegung über einen langen Zeitraum Vibrationen, Stöße und die mechanische Belastung durch das Ziehen der Kabel ertragen.
In der Projektpraxis kann sich dieser Widerspruch konkret in der Auswahl des Type-C-Anschlusses widerspiegeln: Der Verbrauchsgütegrad kann die Zuverlässigkeitsanforderungen unter starker Vibration und mechanischer Belastung nicht erfüllen. Die Automobilnorm oder die Version mit Schraubverschluss sind zwar leistungsstabiler, aber zu groß, um in der Kopf- oder Gelenkregion mit begrenztem Raum installiert zu werden. Als Antwort auf diese Herausforderung hat TE einen miniaturisierten Type-C-Stecker mit Rastverschluss für humanoide Roboter entwickelt. Sein Volumen ist deutlich kleiner als das der Automobilnorm oder der Version mit Schraubverschluss, und gleichzeitig wird die Vibrations-, Stoß- und Zugfestigkeit durch die Raststruktur verbessert, um eine stabile Hochgeschwindigkeitsverbindung im engen Raum zu gewährleisten.
Verbindungsmann für die Branchenecosystem: Von der technologischen Zusammenarbeit bis zur gemeinsamen Schaffung des Ökosystems, Verbesserung der Effizienz der Anpassung der gesamten Wertschöpfungskette
Robotersysteme umfassen mehrere Schritte wie Sensoren, Antriebssysteme, Steueralgorithmen, Softwareplattformen und die Fertigung des gesamten Geräts. Wenn die Branche auf Massenanwendung hinauswill, bedarf es nicht nur von technologischen Durchbrüchen an einzelnen Punkten, sondern es muss auch in allen Schritten der gesamten Wertschöpfungskette Konsens in Bezug auf die Standardinterpretation, die Definition der Betriebsbedingungen, die Schnittstellenkoordination, die Prüfmethoden usw. erzielt werden, um eine effizientere Zusammenarbeit und Iteration zu erreichen.
Bei der "Innovationstagung für die Kraft der Kerntechnologien von Robotern in der intelligenten Fabrik" am 20. März sammelte TE als einer der Veranstalter mehrere Robotikunternehmen und Branchenpartner. Durch Technologietausch, Fallstudienkommunikation und Fabrikbesichtigung konnten die Teilnehmer aus verschiedenen Teilen der gesamten Wertschöpfungskette direkt miteinander kommunizieren. Die Erfahrungen und Anforderungen, die in verschiedenen Schritten verteilt sind, wurden in denselben Kontext gebracht, um die Anpassung aller Parteien zu beschleunigen und die Kommunikationskosten für den Übergang von der "einzelnen Optimierung" zur "Systementwicklung" zu senken.
Gleichzeitig hat TE in Bezug auf Anwendungsfälle mit unterschiedlichem Reifegrad klare Zusammenarbeitsmethoden entwickelt: Für relativ reife Anwendungsfälle werden standardisierte Verbindungslösungen eingesetzt, um eine effizientere Auswahl und massstäbliche Implementierung zu unterstützen. Für sich schnell entwickelnde neue Bereiche beteiligt sich TE früher an der Produktentwicklungsphase und wandelt durch vorzeitige Zusammenarbeit und gemeinsame Entwicklung die neuen Anforderungen in die umsetzbaren Produkte und Lösungen um.
Bild 1: Die Szene der "Innovationstagung für die Kraft der Kerntechnologien von Robotern in der intelligenten Fabrik" am 20. März. Quelle: Offiziell
Lokale Fertigung und industrielles System: Erfahrung in replizierbare Lieferfähigkeit umwandeln
Zusammenarbeit und Umsetzung hängen von der Stützung des Fertigungs- und industriellen Systems ab. Mit fast 40 Jahren Erfahrung in China stützt sich TE auf eine lokale Strategie, die lokale Fertigung, lokale Fachkräfte, lokale Forschungs- und Entwicklungskonzepte, lokale Lieferkette und lokale Kunden umfasst, um sich besser an die Veränderungen der Kundenstruktur, die Verkabelungsmethoden und die Iterationstakte der Anwendungsfälle anzupassen. Am Beispiel der Suzhou-Fabrik hat TE das weltweit einheitliche Hochstandards-Fertigungssystem mit den Anforderungen des chinesischen Marktes an schnelle Reaktionen kombiniert und so einen geschlossenen Kreis aus Forschung und Entwicklung, industrieller Verifizierung und Fertigungskollaboration geschaffen.
Bei Steckverbindern ist die Frage, ob sie eine lange Lebensdauer unter dynamischen Bedingungen gewährleisten können, entscheidend davon abhängig, ob die industrielle Konzeption und Verifizierung schnell einen geschlossenen Kreis bilden können und ob die Fähigkeiten stabil auf die Serienproduktion übertragen werden können. Indem die industriellen Erfahrungen in das Fertigungs- und Verifizierungssystem umgesetzt werden und in Kombination mit der Zusammenarbeit der lokalen Lieferkette wird während des Übergangs des Kunden von der Prototypenphase zur Massenproduktion ein zuverlässigerer Lieferrhythmus und eine bessere Konsistenz gewährleistet.
Bild 2: Die Suzhou-Fabrik der Geschäftseinheit für industrielle Automatisierung und Elektrik von TE. Quelle: Offiziell
Von der Einzelleistung bis zur Systemzusammenarbeit erweitert sich die Bedeutung der Verbindung in der Robotikindustrie: Sie beeinflusst sowohl das stabile Funktionieren der Geräte unter komplexen Betriebsbedingungen als auch die Effizienz der Anpassung zwischen verschiedenen Teilen der gesamten Wertschöpfungskette. Die Kommunikation und Anbindung, wie sie bei der Suzhou-Konferenz exemplarisch dargestellt wurde, bieten auch ein Referenzbeispiel für die gemeinsame Erforschung der Branche unter realen Anforderungen und industriellen Beschränkungen.