媒体报道

美的LINVOL电梯:近景与远途

2023-10-26 09:19:06 147小编 166

你是否曾经注意过自己办公楼、小区里电梯的名字,稍作留意,会发现每天接触的绝大多数电梯,几乎都是国际品牌。

但是现在,这一状况也在悄悄发生变化! 

“国产替代”政策的推动,倒逼着中国电梯产业自主化提速。数据统计,2021年,外资品牌在电梯市场份额为70%,到2022年,这一比例变为近60%。今年7月5日,两年一届的中国国际电梯展召开,从现场展览展示也可以看到,国产电梯品牌正在强势崛起。

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长期以来,中国电梯产业的成长之路历经艰辛,但这个过程中,一些中国电梯企业也在不断突破与再造,在这场长跑之中,中国品牌如何以技术创新完成纵身一跃,国产品牌又需要怎样的努力和自持?

进击的中国电梯

1854年,历史上第一部具有安全保护功能的升降机诞生以来,电梯逐步从商业建筑走向了居民住宅,像汽车一样风靡全球,成为了必不可少的通行神器。

1949年,上海各大楼共安装了进口电梯955台,从此拉开了电梯在中国市场的逐步应用,品牌主要是美国奥的斯,英国EXPRESS ,瑞士迅达、日本日立等外资品牌为主。

到了2021年,在城镇化持续发展、基础设施投资建设和旧楼加装电梯等动力推动下,电梯行业产量逐渐增多。2021年我国电梯产量达到154.5万台,增长20.5%。此外,据《中国电梯行业商务年鉴》测算,随着2023年开始将迎来第一批装机电梯的淘汰高峰的到来,在国土资源紧张的背景下,按照单位电梯换新比例为1:1.5,到2026年,中国电梯换装需求将增长至68.55万台。

然而,一面是全球最大的电梯市场,一面是国产品牌的止步不前。根据前瞻产业研究院公布的数据,国产电梯品牌占有率不到30%。最关键的是,这一占比,还主要得益于国产品牌渗透的三四线城市,主打低端市场。

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有行业人士看来,电梯核心技术并无过大差异,中国人不用中国的电梯,难道是因为一线品牌具有更高的性价比,更好的服务?

当然不是!

电梯是特种设备,对于终端用户和建筑的运维者而言,一定考虑安全第一,对于经销商而言,则是一个价格驱动的市场。

以家用别墅梯为例,其价格往往受“品牌溢价”“原材料”“功能配置”等因素决定,也就是说,撇开同质化的原材料,功能配置,人们总希望得到更加信赖的品牌,因此,对国产品牌的不信任,是制约产业发展的主要原因。

而对于一二线乘客电梯市场,中国国内超高层建筑的增加,使得超高层电梯的市场不断加大。但国产品牌在超高速等领域的技术储备捉襟见肘,目前能开发出的最高速电梯只有10m/s,其中大部分产品聚焦在1-2.5m/s。

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世界电梯生产制造业已经有170年的历史,凭借先发优势,早已在对多个核心技术形成了技术专利垄断。譬如,作为曳引机吊挂的载体,主要以钢带与钢丝绳为主。相比钢丝绳,钢带与曳引轮的接触面更大,摩擦力更好,间接提升井道空间利用率,对于高端住宅市场而言,钢带也曾被认为是替代钢丝绳的一次技术革命。

其实,钢带技术原理本身不难,但由于早些年头部企业对钢带形成了专利保护,国内品牌择只能仍然使用钢丝绳为载体,钢丝绳电梯的电机较大需要较大的电梯井空间,在寸土寸金的住宅市场,竞争中处于不利地位。

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钢带只是其一,但失去了先机的中国电梯产业,就像是安卓手机,不断内卷,从拼摄像头到拼折叠屏,最终走向了拼价格的时代。这种矛盾可以说是国产电梯憋屈历史与行业焦灼现状的杂糅:从高速梯、电梯集控、数字化,这些领域似乎跟中国企业始终不沾边,渐渐失去了利润更优的中高端市场。产业处处受制于人的同时,只能窝里斗,靠连年价格战抢二三线市场。

然而,和所有改变生活的发明故事一样,“问题”往往是“变革”的驱动力。中国电梯在中国市场曾长期徘徊在中低端市场的关口。不过,无论手机还是电梯,甚至包括国产芯片和C919客机,制造产业的弯道超车,相当于一场长跑,不仅对内要修炼好自身的品质,更需要找准方向,持续创新,实现技术突破。

从制造到智造,看到国产电梯的努力

这条赛道上,中国电梯产业的努力始终没有停止。

位于佛山南海区的狮山镇,也是美的LINVOL的首条产线所在地。2022年,这里共有15000台电梯在此下线。2023年,在电梯市场环比下滑20%,而美的电梯一季度却迎来了近20%正增长,跑赢了市场大盘。

背后的奥秘非常简单,打造具备行业领先柔性交付能力的同时,聚焦制造技术领先。

近些年,尽管行业不景气,但美的不仅对狮山基地进行了“数智化”改造,也在进一步逆势投资小塘数智电梯生产基地。按照规划,新的生产基地将分为“板材智能加工中心”“小件自动选择CTU”“型材激光机”“数智发运中心”等产线,包含生产布局、工艺设计、生产管理等职能,规划产量日产≥120台。而小基地也被认为是美的走向高端制造战略的一个缩影。

目前,美的旗下的电梯包括LINVOL数智电梯品牌与WINONE货梯品牌,尽管多产品品类增加了生产难度,但依托iBUILDING平台的数字化,美的在生产端将ERP、MES、CRM、SRM、QMS、智能物流平台等系统,接口集成应用,打造系统协同能力建设,实现了按箱头产出,齐套生产,产销拉通。

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数智车间的优点是,以往电梯在生产业务中的齐套率统计、交付达成、生产质量分析等传统统计的工作量需依靠人工实现,耗时许多天以上。现在,自动化决策以及实时反馈绩效水平,以精细化管控、精益化生产的模式确保产品的一致性和稳定性,提高了效率。

另一方面,企业并不缺少数据,但是缺少有效管理、分析数据的手段,依托生产数据,美的在电梯制造端制定了详细的 SOP流程,并严格执行。

其中,数智发运环节,美的整合KUKA、瑞士格等其它事业板块的智慧工业解决方案,库内自动齐套、分类管理、AGV柔性搬运,装箱按顺序出库车间布满各种机器人设备取代了传统的工艺,柔性的产线取代了原有的人工环节,成为了电梯行业内首创。仅此一项改进,2季度较1季度,交付周期缩短 25%以上。

作为国内最早一批实现数智电梯的企业,美的为LINOVL客梯一开始就导入iBUILDING数智化的基因,确保电梯与iBUILDING楼宇管理平台的互联互通。

为了组建一个有意愿也有能力的数字化技术的团队,美的也在这一领域,坚定投入。

目前,美的iBUILDING开发团队有200人,隶属于美的楼宇科技研究院。也许在互联网行业,这不算什么,但对于电梯制造业来说,这已经在行业内属于顶级配置。

基于iBUILDING电梯管理平台,美的打造出iLINVOL系统,与多数厂家的数字化产品不同,美的一开始就为iLINVOL定位为开放的生态,开放的数据,带来了更多样化的应用场景,为“服务端”“客户端”“产品端”“用户端”,满足不同用户的多样化诉求。

比如,在服务端,面向电梯售后服务管理者及工程师的移动端APP,iLINVOL可助力电梯服务团队数字化维保。

面向电梯业主、物业单位管理者,iLINVOL微信小程序,覆盖了家用梯和商业电梯各种应用场景,通过电梯实时监测、健康管理、售后服务管理。

在产品端:iLINVOL不需要增加成本就可以实现手机呼叫,同时在手机看到电梯健康情况,与之对应的是,市场里有90%品牌在加装手机呼叫时,都需要增加额外成本。

在用户端:面向电梯乘客的iLINVOL微信小程序,帮助物业轻松管理呼梯权限,帮助乘客实现免接触快捷呼梯,颠覆传统呼梯体验。

这样的智造能力也获得了高度认可。而美的电梯工厂也从数以百计的厂商中脱颖而出,多次被全球电梯产业峰会组委会及《ELEVATOR》评为“中国电梯制造商10强”, 并被佛山市工业和信息化局评为"数智化示范车间"。

但品质的保障只是其一,对于制造业企业而言,只有以技术创新才能完成纵身一跃,更需要在充满不确定性的技术路线中间找到自己明确的方向,在这条赛道上,LINVOL又是如何抉择?

美的LINVOL的长期主义

制造产品核心竞争力无疑是核心技术的突破,提到CPU人们首先想到英特尔,提到电动汽车人们想到了特斯拉。在国产电梯电控领域,美的LINVOL的愿景,也是成为这样的角色。

尽管行业不景气,但美的LINVOL坚持的是长期主义,美的一边以WINONE为货梯品牌,聚焦工商业市场;一边以LINVOL为数智电梯为研发目标,建立团队,布局技术门槛更高的高功率密度MECS2群电梯控制系统。

MECS2就是电梯的大脑,对于楼宇而言,要实现多台电梯群控,就需要去配群控的控制系统。传统的电梯控制系统受算法的制约,最多集成4台电梯群控,且无法支持复杂的控制功能。这条赛道上,还很少有电梯企业插上旗帜,因此,美的有机会成为“下一代电梯控制技术”的领跑者,但前提是创新者有能力推进技术的快速迭代、产品的持续升级。

作为一项高集成技术,MECS2很多技术来源于工业互联网,涉及到电梯并联软件算法、电梯群控软件算法简易目的层群控算法、边缘计算网关技术、HTML5技术、基于web的可视化技术等,以及大量架构搭建,数据的处理。也正因此,MECS2被美的定义为智慧电梯控制平台项目,被行业誉为下一代电梯关键技术。如今,美的从硬件、软件、功能安全三方下手,不仅实现了复合S曲线控制,大幅提升了电梯算法性能,将梯速提升到16m/s。同时可为不同品牌电梯解决多台群控通讯延时的核心问题,将其MECS2集成群控能力提高到8台,并创新性地开发了8台简易目的层群控算法,达到了行业领先的地位。

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搞定算法,实现高集成,并不意味着可以松口气,从新能源汽车产业看,高效率、高功率密度亦是核心发展趋势。但功率密度的提升会带来热管理技术的难题。近些年行业内多起控制柜起火事故就因为变压器过热、驱动功率部件过热、接触器输出来拉弧等引起起火事故。

在美的楼宇科技先行研究中心电梯技术部长严彩忠博士看来,立项做MECS2,也与美的内部能调动的研发资源有关。电梯高功率密度电控和暖通空调看上去似乎比较遥远,但换热技术的底层逻辑是一脉相承的,只是科技载体和实现功能有所不同。一般来讲,电梯电控的换热主要是传统的铝挤散热,而美的MECS2重新定义了群电梯控制换热系统,取消了传统变压器这个热源配置,采用智能数字电源取而代之;采用暖通空调换热技术,新设计一种换热器,通过工质相变带走控制柜的热量。这一原理,类似于空调压缩机的冷媒换热原理,而这恰恰是美的强项。

在研发过程中,美的也发现MECS2导热原理与新能源汽车非常类似,因此在导热材料上选用上,想到了用美的为威灵汽车提供的“碳化硅”作为半导体材料。普通的功率半导体(IGBT)效率只能到96~97%。碳化硅的效率达到了惊人的99%,不要小看这3%的差距,用碳化硅可以让开关频率到40kHz,普通IGBT差不多10kHz,这样高频化后的无源器件(电感)可以减小3/4,为MECS2小型化和轻量化做出重要贡献。

通过功能安全技术的开发, MECS2取消了控制电机运转的主接触器以及抱闸控制接触器和封星接触器,不仅在源头上避免了接触器拉弧起火事故的可能性,大幅降低了电控柜体的体积,彻底消除了接触器运行噪音,提升用户体验。MECS2有机房控制柜较同行小50%以上;无机房控制柜小65%。这是一个什么概念?我们以40kW有机房控制柜为例,质量小于16kg,仅仅单人就可以实现搬运和安装。MECS2系统采用“积木化”、“分体式”设计,解决了高层安装、维护的难点。此外,从换热能力上来讲,在同等功率输出能力下,MECS2具有更低的温升,可以更好的应用到高海拔、高温等环境更严苛的区域。

当然,小型化的电控系统,也必然带来成本的优化。在行业大打价格战时,美的的目标不是走的多快,而是把更多的精力放在了走的多远,如果说中国的电梯是个卷价格的市场,那当美的MECS2实现突破之时,也将走出一条截然不同的道路。

数智电梯如何赋能智慧楼宇?

中国电梯产业的成长历经艰辛,但不仅美的一家厂商厌倦了为微薄利润争规模、打价格战。许多厂商都寄希望于技术突破,向高端攀爬,如奥的斯、日立、三菱一般掌握行业话语权。

而在中国电梯赛道中,未来最有机会的突破口,无疑是最近几年数字化、智能化。

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随着人们的工作时间越来越长叠加中国高密度的建筑特性,越来越多的楼宇建筑对电梯系统提出了更高要求,譬如高井道利用率、无机房控制或电控小型化、超静音,此外,对梯联网、故障自诊断、智能派梯等智能化需求更加迫切。

在愈演愈烈的电梯赛道中,对于美的而言,依托自身深厚的数字楼宇企业基因,加上在全球化的制造、售后经验,让其在“智慧楼宇”的蓝图越来越清晰,并体现出越来越明显的竞争优势。

但究竟什么是智慧化,电梯行业里似乎没有人能说服对手,这是因为,真正的“数字化”和“智慧化”,是两个截然不同的定义。

在数字化领域,许多头部电梯厂商都有不同形式模式,进行着电梯数字化的探索。例如奥的斯推出的Otis ONE™电梯物联网系统解决方案,较早实现了电梯的云端管理,而美的LINVOL的数字化,则基于iBUILDING美的楼宇数字化平台,通过自带标配的物联网模块,实现手机呼叫电梯,以及智能运营、维保。

但从数字化走向智慧化,则意味着从单一的场景走向更加立体的层面,所有企业都是探路者。

美的楼宇科技美控智慧建筑总经理孙靖曾经以水果为例做了“智慧化”的比喻。初级的智慧化,是实现设备及单个场景的智慧化,就好比购买单个的水果和果篮,而智慧化的终极形态,是定制化的营养套餐和全生命周期的数字化管理。

举一个最简单例子来说,电梯如何与安防联动,就要防止电动车进入轿箱,这需要智慧电梯,摄像头、安防系统的有效联动,这就好比一个水果营养套餐。而手机呼梯还只是智慧化的蜻蜓点水,属于一个现有的“果篮”,因为只实现了单台电梯的智慧化,而楼宇内人、流、数据,没有上到楼宇平台,还形成不了生态。

如今,美的楼宇科技研究院已开发出电梯行业内独一无二的楼宇互联引擎,这个数字化的底层架构,可以把电梯,空调、智能化系统放上去,打造iBUILDING信息层+M-BMS群控层+MECS2.0控制柜的三级智慧电梯生态。

虽然美的并不是在的电梯智慧化领域探索的第一家企业,但至少在电梯行业,离智慧楼宇最近的,就是美的。一旦暖通、电梯、安防等各个系统之间的壁垒彻底打通,数智电梯与智慧楼宇将实现成功的融合,并以此孵化更多案例,借助暖通等领域的渠道,实现推广。

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当然,在制造行业,没有企业是一夜成名的。芯片、手机、电视、电脑都离不开持续的技术创新,只有这样,才能支撑起一个中国制造走向中国智造。这就像一场马拉松,目标不是超过谁,而是达到最终的终点。

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