國家電動工具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 尹海霞

上海電動工具研究所 金 軼

電動工具（電鉆、電錘）產(chǎn)品質(zhì)量分析報告

Power Tools(Drill, Hammer) Product Quality Analysis Report

國家電動工具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 尹海霞

上海電動工具研究所 金 軼

手持式電動工具是由電動機或電磁鐵驅(qū)動用來做機械功的機械。它被設計成由電動機或電磁鐵與機械部分組裝成一體、便于攜帶且能用手握持或懸掛操作的工具。

1 行業(yè)特點

1.1 市場潛力大

隨著經(jīng)濟全球化不斷發(fā)展，中國已成為世界主要的電動工具產(chǎn)品出口國和全球電動工具生產(chǎn)基地，行業(yè)外向型特征十分明顯。我國每年生產(chǎn)的大量電動工具產(chǎn)品中，有80%出口到世界六大洲130個國家或地區(qū)，國內(nèi)也涌現(xiàn)出一些骨干電動工具企業(yè)。近年來，隨著人們生活水平的提高，電動工具產(chǎn)品的使用范圍已從工業(yè)領(lǐng)域逐步向日用消費領(lǐng)域過度，如出口產(chǎn)品大多為“DIY”工具，以滿足人們家庭小型裝修工程或者園藝美化的需要。

1.2 區(qū)域特征強

我國電動工具企業(yè)主要分布于浙江、江蘇、廣東、上海等區(qū)域，企業(yè)數(shù)量約在900家以上，其中電鉆和電錘的生產(chǎn)企業(yè)逾200家，目前持有CCC有效證書的企業(yè)約95家?；疽悦駹I和外資為主，企業(yè)規(guī)模以中小型為主。銷售產(chǎn)值2億元以上的大型企業(yè)約10家，3千萬元至2億元的中型企業(yè)約20家，其余均為小型企業(yè)。浙江省金華市地區(qū)和江蘇省啟東市是電動工具的生產(chǎn)集中地，兩個地區(qū)的電動工具生產(chǎn)企業(yè)數(shù)約占全國總量70%以上。

1.3 認證管理早

根據(jù)國家的認證管理制度，自2002年起手持式電動工具中的16類產(chǎn)品列入了國家強制性認證管理目錄，包括螺絲刀、砂輪機、砂光機、圓鋸、電鉆、電錘、石材切割機等。在CCC制度實施的前十年中，認證機構(gòu)共對約500多家企業(yè)的電動工具產(chǎn)品頒發(fā)5600張證書。電動工具強制性認證制度的實施，推動了電動工具行業(yè)采標和貫標的進程，企業(yè)的質(zhì)量管理能力逐步提高，極大地提高了產(chǎn)品的安全性能，降低了產(chǎn)品的風險，同時也規(guī)范了電動工具產(chǎn)品的生產(chǎn)和市場秩序，據(jù)統(tǒng)計，獲證企業(yè)的產(chǎn)品市場占有率為70%～80%。

2 質(zhì)量現(xiàn)狀

電動工具是典型的高危產(chǎn)品，對使用者可能產(chǎn)生的危害主要分為電氣危害和機械危害兩個方面。由于使用時操作者直接握持，如果粉塵和碳粉堆積在帶電零件至外殼的通道上，內(nèi)部帶電零件脫落至風口，工作頭觸及隱蔽墻體的暗線，未配置漏電保護器而帶水源操作等，均可能發(fā)生觸電事故。由于手動進給被加工工件，如果產(chǎn)品防護系統(tǒng)不完善，緊固系統(tǒng)機械強度不合格，或者工作頭被加工工件卡住，砂輪片爆裂等，就會對使用者造成機械危害。此外，電動工具也會對環(huán)境方面產(chǎn)生危害，包括火災，噪聲和電磁兼容等。

與國外同類產(chǎn)品比較，我國電動工具產(chǎn)品還存在以下方面不足：生產(chǎn)方式、工藝裝備、檢測手段落后，技術(shù)力量較薄弱；專業(yè)、半專業(yè)工具品種較少，產(chǎn)品單位重量出力較低；產(chǎn)品壽命、可靠性較差，產(chǎn)品的一次故障時間普遍較國外產(chǎn)品短；噪聲、振動等技術(shù)指標低，不夠重視人機工程學應用和環(huán)保意識等。

2.1 質(zhì)量抽查情況

表1是2008年至2013年電動工具產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督情況。由表1數(shù)據(jù)可見，電動工具行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量狀況逐步改善，逐年提高。

表1 電動工具國家抽查情況一覽表

據(jù)國家電動工具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心和國家電機及機械零部件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心共同承擔的電動工具（電鉆、電錘）產(chǎn)品質(zhì)量國家監(jiān)督抽查數(shù)據(jù)顯示：2014年電動工具質(zhì)量抽查涉及60家企業(yè)、60批次產(chǎn)品，其區(qū)域分布在上海、江蘇、浙江、福建、廣東等5個省、直轄市，抽查企業(yè)數(shù)量約為獲得電鉆、電錘產(chǎn)品CCC證書企業(yè)數(shù)量的63.2%。其中，5家企業(yè)、5批次產(chǎn)品質(zhì)量不合格，抽查企業(yè)合格率和產(chǎn)品合格率均為91.7%。

抽查的電鉆包括屬于GB 3883.6標準范圍內(nèi)的電鉆和沖擊電鉆，電錘包括屬于GB 3883.7標準范圍內(nèi)的電錘和錘鉆。表2為產(chǎn)品分類合格率。

表2 產(chǎn)品類型統(tǒng)計合格率

2.2 產(chǎn)業(yè)集中區(qū)情況

抽查數(shù)據(jù)顯示：抽查樣品來源主要集中在浙江省金華市地區(qū)和江蘇省啟東市，兩個地區(qū)共抽查了35家生產(chǎn)企業(yè)的35批次電動工具產(chǎn)品，分別占抽查總數(shù)的38.3%和20.0%。

1）浙江省金華市地區(qū)

浙江省金華市地處浙江中部, 是聞名國內(nèi)外的中國五金產(chǎn)品集散中心，素有“百工之鄉(xiāng)”、“五金之都”的美譽。該地區(qū)電動工具生產(chǎn)企業(yè)為400家左右，主要集中在永康市和武義縣，其中全部經(jīng)營內(nèi)銷的企業(yè)、全部經(jīng)營外銷的企業(yè)、外銷和內(nèi)銷兼顧經(jīng)營的企業(yè)各占三分之一，生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模以中小型為主。

在抽查的23家企業(yè)中，大型企業(yè)3家，中型企業(yè)4家，其余均為小型企業(yè)。不合格的產(chǎn)品有3批次，未發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有嚴重質(zhì)量問題的現(xiàn)象。批次合格率為87.0%，較2013年度降低了2.7個百分點。該地區(qū)歷年國家質(zhì)量抽查結(jié)果及趨勢見表3及圖1，可見自2008年以來，金華地區(qū)電動工具合格率盡管呈總體向上的趨勢，但是仍有一定程度的波動。

表3 浙江省金華市地區(qū)歷年國家抽查情況

圖1 浙江省金華市地區(qū)歷年國家抽查合格率

2）江蘇省啟東市

江蘇省啟東市地處沿海地區(qū)，近年來其工業(yè)經(jīng)濟迅速發(fā)展，已形成風力發(fā)電配套設備、電動工具及配件、水產(chǎn)品加工等多門類的工業(yè)體系。該地區(qū)電動工具生產(chǎn)企業(yè)為200家左右，電動工具整機和配件生產(chǎn)企業(yè)各占一半，生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模以中小型為主。該地區(qū)先后被授予“中國電動工具產(chǎn)業(yè)基地”、“中國電動工具第一城”、“江蘇省電動工具出口基地”的稱號。

在抽查的12家企業(yè)中，大型企業(yè)2家，無中型企業(yè)，其余均為小型企業(yè)。未發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有不合格現(xiàn)象。批次合格率為100%，較2013年度提高了33.3個百分點。該地區(qū)歷年國家抽查結(jié)果及趨勢見表4及圖2，可見自2008年以來，國家抽查的合格率呈波動向上的趨勢，波動幅度較大。

表4 江蘇省啟東市歷年國家抽查情況

圖2 江蘇省啟東市歷年國家抽查合格率

2.3 質(zhì)量問題分析

抽查數(shù)據(jù)顯示：電動工具（電鉆、電錘）質(zhì)量問題主要涉及發(fā)熱、機械強度、結(jié)構(gòu)、電源聯(lián)接和外接軟線、爬電距離、電氣間隙、騷擾功率6個檢驗項目，其中1批次產(chǎn)品存在嚴重不合格。表5為各項目合格率統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

按產(chǎn)品出現(xiàn)不合格項的數(shù)量從高到低的順序具體分析如下：

1）騷擾功率

電磁干擾對人體和環(huán)境的影響已經(jīng)逐步被人們所認識，該項目的合格與否不僅僅涉及到對工具產(chǎn)生騷擾的抑制手段，也能充分反映產(chǎn)品的制造工藝水平和整體質(zhì)量。GB 4343.1-2009標準中按照電動工具產(chǎn)品額定輸入功率規(guī)定了不同的限值。

經(jīng)分析，主要有以下原因：

a)由于電鉆產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，所有元器件集中度高，器具開關(guān)普遍帶有電子調(diào)速和正反轉(zhuǎn)功能，再加上換向器與電刷的換向過程，因此相對與其它電動工具產(chǎn)品，電鉆是更“惡劣”的電磁騷擾源；此外，電鉆產(chǎn)品額定功率普遍小于700 W，采用最低的電磁騷擾限值，更容易導致不合格發(fā)生。

表5 按檢驗項目統(tǒng)計合格率

b) 在CCC認證型式試驗時，生產(chǎn)企業(yè)會按需裝配合適的電容和電感抑制元器件；而在后續(xù)的生產(chǎn)過程中，如果企業(yè)不能保證這些關(guān)鍵件的一致性，必然導致不合格的發(fā)生。某企業(yè)擅自去除了CCC型式試驗的電感，影響了騷擾功率的測試結(jié)果，見圖4。圖中紅藍線段為準峰值和平均值限值，紅色“×”和粉色“+”表示最終測量值，可見準峰值測量結(jié)果已超過限值規(guī)定。

圖4 騷擾功率測量結(jié)果超過限值圖

c）測試電磁騷擾的設施和設備價格比較昂貴，一般中小型生產(chǎn)企業(yè)沒有能力購買，按認證要求，生產(chǎn)企業(yè)只需每兩年委托檢驗機構(gòu)進行一次電磁兼容確認試驗，對生產(chǎn)制造工藝的波動情況不能進行及時控制。若在CCC認證型式試驗時，測量結(jié)果余量不大，也容易導致不合格發(fā)生。

2）電源聯(lián)接和外接軟線

為了方便地更換電源線，電動工具器具開關(guān)的外接導線接線端子普遍采用柱型螺釘結(jié)構(gòu)，此時如果電源線導體采用錫焊，其冷變形會引起接觸不良的危險，使得導線結(jié)頭熱阻增大，局部高溫氧化，繼而發(fā)生斷路、短路或引燃工具等事故。標準中規(guī)定只有采用彈性端子時才可以用焊錫固結(jié)導線。

抽查發(fā)現(xiàn)有2個批次的電鉆產(chǎn)品電源線導線受接觸壓力的部位采用焊錫加以固結(jié)，不符合GB 3883.1-2008、GB 3883.6-2012中第24.7條的規(guī)定，見圖5。經(jīng)分析，主要有以下原因：

a)企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員未能掌握并理解標準中該條款的要求，也未在產(chǎn)品裝配工藝文件中加以規(guī)定。

b)企業(yè)流水線裝配人員貪圖方便，為了避免裝配時多股導線容易脫出，采用錫焊固結(jié)端子。

圖5 電源線導線采用焊錫加以固結(jié)

3）發(fā)熱

發(fā)熱試驗是為了避免過高溫度對使用者和環(huán)境產(chǎn)生危險，引起對使用者的灼傷、絕緣材料性能下降和著火，是所有電子電器產(chǎn)品的基礎(chǔ)性檢驗項目。通常獲得CCC認證證書的產(chǎn)品只要關(guān)鍵元器件和重要原材料未發(fā)生變更，工藝穩(wěn)定，電機繞組溫升一般只是在狹小的范圍內(nèi)波動。

抽查發(fā)現(xiàn)1個批次的電錘產(chǎn)品定轉(zhuǎn)子繞組溫升分別為101K和94.6K，超出了標準規(guī)定值90K，不符合GB3883.1-2008、GB3883.7-2012中第12.1和12.5條的規(guī)定。

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)企業(yè)對電機轉(zhuǎn)子繞組的電磁參數(shù)進行了調(diào)整，冷態(tài)電阻增大約10%，同時在額定負載條件下，電機轉(zhuǎn)速下降了約10%。電磁參數(shù)的不匹配和冷卻風扇轉(zhuǎn)速的降低是導致不合格產(chǎn)生的原因。

4）結(jié)構(gòu)和機械強度

為了防止觸及帶電零件和運動零件，工具必須設計得對操作者提供安全防護結(jié)構(gòu)，對其自身的帶電零件和運動零件加以隔離。在GB3883.1-2008新版標準中21.32增加了對于易于切割到暗線或/和自身軟線的工具的規(guī)定，要求其手柄和握持面應當用絕緣材料構(gòu)成，以避免當工具工作頭接觸到外部帶電零件時而產(chǎn)生的電擊危險。如果工具采用絕緣的棍狀輔助手柄，為了避免操作者手意外觸及工具金屬殼體，在手柄握持面上方應有一高度不小于12mm的凸臺。同時，在20.5條增加了對握持部分機械強度的要求，工具承受跌落之后，在手柄與輸出軸之間進行耐電壓試驗。

抽查發(fā)現(xiàn)1批次電鉆產(chǎn)品主手柄采用金屬材料，該金屬材料未用絕緣材料充分地覆蓋，僅表面涂有一層漆，也未用絕緣隔層與因輸出軸帶電而可能會帶電的易觸及金屬零件隔開，當?shù)浜?，在覆蓋有金屬箔的主手柄與工具輸出軸之間進行1250V耐電壓試驗時擊穿，不符合GB3883.1-2008、GB3883.6-2012第20.5條的規(guī)定，產(chǎn)生嚴重不合格，見圖6a處；此外，絕緣的棍狀輔助手柄無凸緣，不符合GB3883.1-2008、GB3883.6-2012中第21.32條的規(guī)定，見圖6b處。

圖6 主手柄和輔助手柄均不符合要求的電鉆

該條款為新版電動工具標準增加條款，要求比較明確，不存在標準理解的問題，在產(chǎn)品換版時應該解決了該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)問題。新版標準的生效日期為2013.5.1，而該產(chǎn)品生產(chǎn)日期為2014年2月。生產(chǎn)企業(yè)有可能為了節(jié)約成本，還是使用了先前生產(chǎn)的外殼和輔助手柄部件進行整機裝配。

5）爬電距離、電氣間隙

爬電距離、電氣間隙的規(guī)定是要求產(chǎn)品設計時要對帶電零件到可觸及金屬零件之間預留足夠的電氣安全距離。根據(jù)不同絕緣類型確定路徑，實際測量值應大于標準給出的距離限值。

抽查發(fā)現(xiàn)有1個批次電鉆產(chǎn)品定子繞組與定子鐵芯之間爬電距離、電氣間隙＜2.0mm，不符合GB3883.1-2008、GB3883.6-2012中第28.1條的規(guī)定，見圖7。

經(jīng)分析認為，該生產(chǎn)企業(yè)可能為節(jié)約成本，在槽絕緣設計尺寸上未留有一定余量，或者生產(chǎn)企業(yè)編寫的工藝文件在實際生產(chǎn)過程中不能得到很好的貫徹執(zhí)行，導致裝配時定子繞組兩邊的槽絕緣尺寸不對稱。

圖7 定子繞組與定子鐵芯之間爬電距離、電氣間隙不合格

3 相關(guān)技術(shù)標準

電動工具標準體系完備，產(chǎn)品檢驗依據(jù)均為電動工具產(chǎn)品國家CCC強制認證依據(jù)標準，涉及到安全方面的為GB3883系列，等同于國際標準IEC60745系列，涉及電磁兼容方面的為GB4343.1，等同于國際標準CISPR14-1。在安全標準方面，主要對產(chǎn)品的電氣、機械、發(fā)熱等危險進行限制，規(guī)定了例如防止觸及帶電零件的保護、泄漏電流、電氣強度、不正常操作、機械危險、機械強度和接地裝置等對人身安全有重要影響的檢測項目；電磁兼容標準則對電動工具產(chǎn)品使用過程中對周圍電磁環(huán)境產(chǎn)生的影響進行限制，規(guī)定了例如端子騷擾電壓和騷擾功率等測試項目。

對于電動工具（電鉆、電錘）質(zhì)量抽查包含上述標準中主要的測試項目。涉及相關(guān)標準如下：

1）GB3883.1-2008 手持式電動工具的安全第一部分：通用要求

2）GB3883.6-2012 手持式電動工具的安全第2部分：電鉆和沖擊電鉆的專用要求

3）GB3883.7-2012 手持式電動工具的安全第2部分：錘類工具的專用要求

4）GB4343.1-2009 家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求 第1部分：發(fā)射

5）相關(guān)的法律法規(guī)、部門規(guī)章和規(guī)范

6）經(jīng)備案現(xiàn)行有效的企業(yè)標準及產(chǎn)品明示質(zhì)量要求

4 行業(yè)監(jiān)管建議

4.1 優(yōu)化監(jiān)督模式、加大監(jiān)督力度

經(jīng)過多年的國家監(jiān)督抽查，電動工具行業(yè)的整體水平有了一定程度的提高，這證明相關(guān)部門的監(jiān)管是提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。但是傳統(tǒng)的抽查往往是對生產(chǎn)領(lǐng)域抽查多，對市場監(jiān)督力度小。建議開展多種監(jiān)督模式，加大市場監(jiān)督力度，尤其應該加大對無證生產(chǎn)、無證銷售的監(jiān)管和處罰力度，以維護國家法律法規(guī)的嚴肅性，維持市場的良性競爭秩序。同時，監(jiān)管不應局限于傳統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)、流通領(lǐng)域的實體店，也應逐步拓展到網(wǎng)絡虛擬店，如電視購物，網(wǎng)絡電商等。

4.2 強調(diào)主體責任，重視認證工作

由于電動工具行業(yè)基本上是民營企業(yè)加外資企業(yè)，中小型企業(yè)占大多數(shù)，尤其是小型企業(yè)約占整個行業(yè)企業(yè)總數(shù)的2/3，產(chǎn)業(yè)集中區(qū)絕大多數(shù)為小型企業(yè)。因此，在生產(chǎn)技術(shù)水平與企業(yè)管理上差距較大。小企業(yè)經(jīng)營不規(guī)范，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，市場監(jiān)管困難，這是造成了目前電動工具產(chǎn)品CCC持證率較低，市場上無證產(chǎn)品充斥的主要原因之一。

2012年，上海市工商局在流通領(lǐng)域抽取了55個批次商品，僅有20批次是3C認證產(chǎn)品，其余均未經(jīng)過3C認證。35個未經(jīng)認證產(chǎn)品均不合格，其中30個產(chǎn)品偷工減料采用I類絕緣結(jié)構(gòu)的電動機轉(zhuǎn)子，3C認證產(chǎn)品中有2個不合格，認證產(chǎn)品明顯優(yōu)于未經(jīng)認證產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計，即使是在電動工具產(chǎn)業(yè)集中區(qū)，企業(yè)獲證率也僅為15%左右。這種現(xiàn)象應當引起當?shù)刭|(zhì)監(jiān)部門的重視，首先應聯(lián)合行業(yè)協(xié)會和標委會加強組織標準的宣傳和培訓，使企業(yè)正確地理解并執(zhí)行標準，為企業(yè)提供技術(shù)服務；其次了解企業(yè)的產(chǎn)品認證相關(guān)需求，真正地做到實質(zhì)性推進該地區(qū)的電動工具產(chǎn)品CCC認證工作，從而促進整個行業(yè)的健康發(fā)展。

4.3 積極落實整改，切實提高質(zhì)量

對抽查到的不合格產(chǎn)品，生產(chǎn)企業(yè)應嚴格按照國家規(guī)定進行整改。建議有關(guān)部門對生產(chǎn)企業(yè)進行必要的產(chǎn)品質(zhì)量、貫標等意識的宣貫，強化提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要性，督促企業(yè)糾正錯誤，牢固樹立產(chǎn)品質(zhì)量意識，重視公眾和社會利益，有效保護消費者權(quán)益。

對抽查未能抽樣的企業(yè)進行有效的跟蹤，這些企業(yè)的質(zhì)量管理相對薄弱，建議在適當?shù)臅r候?qū)@些企業(yè)進行抽查，以便能真實全面地反映CCC獲證產(chǎn)品的質(zhì)量現(xiàn)狀。

4.4 注重科技創(chuàng)新，合理合法競爭

電動工具行業(yè)雖小，但又是一個充分市場競爭的行業(yè)，隨著近年來部分外貿(mào)企業(yè)轉(zhuǎn)向國內(nèi)市場，企業(yè)轉(zhuǎn)型升級工作走向了深入，提高自主創(chuàng)新能力，注重品牌建設，傳統(tǒng)的電動工具產(chǎn)品逐步升級換代。近幾年，國內(nèi)重點企業(yè)在新能源鋰電池工具、無刷電機等新產(chǎn)品新技術(shù)方面正在加大投入和應用，基本上接近跨國公司技術(shù)水平。國內(nèi)電動工具企業(yè)只有關(guān)注市場需求，注重科技創(chuàng)新，產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保，提升性能指標等方面持續(xù)努力，才能打造屬于自己的獨特品牌，真正地走向國際市場。