加入星計劃,您可以享受以下權(quán)益:

  • 創(chuàng)作內(nèi)容快速變現(xiàn)
  • 行業(yè)影響力擴(kuò)散
  • 作品版權(quán)保護(hù)
  • 300W+ 專業(yè)用戶
  • 1.5W+ 優(yōu)質(zhì)創(chuàng)作者
  • 5000+ 長期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • 給電梯裝上大腦
    • 電梯里的高科技
  • 推薦器件
  • 相關(guān)推薦
  • 電子產(chǎn)業(yè)圖譜
申請入駐 產(chǎn)業(yè)圖譜

向上的藝術(shù):從國產(chǎn)電梯里,看到未來

2023/07/16
3296
閱讀需 14 分鐘
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點資訊討論

作者:楊典? ?編輯:胡曉琪

在電梯出現(xiàn)以前,建筑物的高度不會超過6層。如今,在全世界鱗次櫛比的高樓大廈里,電梯都是那個最重要、也最容易被忽視的交通工具:

“電梯是一種向上的藝術(shù)——讓人們垂直穿過建筑物——從根本上講是控制重力,這既是電梯的敵人也是朋友[1]?!?/p>

歷經(jīng)數(shù)十年的高速發(fā)展,中國已經(jīng)成為世界上最大的電梯生產(chǎn)國和消費國,電梯市場規(guī)模占據(jù)全球三分之一。截止2022年末,我國電梯保有量達(dá)到964.46萬臺[2]。

但這個全球最大的市場,卻一直是外資品牌的樂土。以日立、三菱、通力、迅達(dá)為代表的的外資合資品牌幾乎壟斷了接近70%的電梯市場,本土品牌份額不足30%,更夸張的說法是“700多家中國電梯企業(yè),被困在10家外企的夾縫里”[3]。

現(xiàn)在,電梯市場起了新變化:一方面,增速放緩的電梯市場邁向更高質(zhì)量的競爭,另一方面,技術(shù)日益成熟的國產(chǎn)電梯企業(yè),正在成為新一輪電梯革命里的重要角色。

包括美的LINVOL在內(nèi),一批國產(chǎn)電梯品牌以探索者的身份沖出重圍,率先推出并實現(xiàn)了數(shù)智化電梯的交付。

電梯,這個鋼鐵密林里上上下下的2㎡空間,濃縮了一代中國人的努力。

給電梯裝上大腦

和空調(diào)行業(yè)類似,電梯產(chǎn)業(yè)也和地產(chǎn)周期強(qiáng)相關(guān)。2016至2022年間,中國電梯產(chǎn)量從63.8萬臺增加至145.4萬臺,尤其是在房地產(chǎn)行業(yè)沖向巔峰的2018年,電梯產(chǎn)量同比猛增了63%,從71.9萬臺一躍至117.3萬臺。

而隨著房地產(chǎn)整體需求的放緩,中國電梯市場揮別高增長時代,進(jìn)入了存量競爭的新階段。目前,老舊小區(qū)加裝電梯、舊梯維保升級,以及智慧樓宇引爆的“智慧電梯”需求,是電梯企業(yè)的主要發(fā)力方向。

隨著5G、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展,樓宇的智慧化升級已是大勢所趨。舉例來說,傳統(tǒng)樓宇的門禁管理、燈光控制、消防管理等參數(shù)都沒有納入統(tǒng)計分析,而智慧樓宇中鋪設(shè)了大量的傳感器物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,相當(dāng)于給傳統(tǒng)的大樓配上了一臺計算機(jī)大腦,能夠?qū)莾?nèi)的實時情況進(jìn)行分析,實現(xiàn)統(tǒng)一管理,從而降低能耗。

經(jīng)初步估算,2016-2021年間中國智慧樓宇市場規(guī)模逐年上升,產(chǎn)值約達(dá)到7238億元[4]。其中,電梯設(shè)備空間及能耗分別占到樓宇建筑的30%及15%,是進(jìn)入樓宇行業(yè)的重要入口[5]。

智慧樓宇帶來了電梯數(shù)智化的發(fā)展趨勢,而技術(shù)迭代必然會重新改寫行業(yè)競爭格局。也就是說,過去穩(wěn)居龍頭的外企,和努力創(chuàng)新技術(shù)的國產(chǎn)品牌們又站在了同一起跑線上。

在過去十年間,中國電梯保有量從245萬臺飛速增加至964萬臺,存量市場規(guī)模約占全球的43%。但國產(chǎn)品牌的地位卻很尷尬:為爭奪微薄的利潤大打價格戰(zhàn),始終未能觸及高端市場,話語權(quán)仍被牢牢掌控在外資品牌手中。

但就和曾經(jīng)的電動車浪潮推動中國造車新勢力崛起的路徑類似,國產(chǎn)電梯廠商們也正在等待著一次用技術(shù)突破去顛覆市場的機(jī)會。

正如中國電梯協(xié)會秘書長張樂祥曾表示,不同電梯產(chǎn)品在技術(shù)、安全性等方面差異并不大,更多的差距在于品牌塑造帶來溢價、規(guī)?;a(chǎn)降低了成本等因素。在國產(chǎn)化背景下,數(shù)智化將是民族品牌彎道超車的一大機(jī)會[6]。

機(jī)會與挑戰(zhàn)并存。由于智慧樓宇對企業(yè)的要求更高,具備強(qiáng)勁競爭力的玩家并不多。國外企業(yè)深耕樓宇多年,技術(shù)和軟件都相對成熟,但本土適用性較差;而互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)擅長智能化和數(shù)字化平臺搭建,但缺乏硬件設(shè)備。

總結(jié)來說,兼具軟硬件優(yōu)勢,能夠提供全套產(chǎn)品和服務(wù)集成的品牌是少數(shù)。

在一眾競爭者中,美的樓宇科技有著制造業(yè)的家底,既有暖通、電梯等硬件設(shè)備的積淀,又有智慧控制系統(tǒng)、iBUILDING數(shù)字化平臺為依托,成為少數(shù)“軟硬兼具”的有力競爭者。

2021年,美的樓宇科技發(fā)布旗下數(shù)智化電梯品牌LINVOL,以“電梯全生命周期管理專家”為品牌定位,在電梯的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、銷售管理、安裝維護(hù)等各個環(huán)節(jié)應(yīng)用數(shù)字技術(shù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)打通和信息交互,讓電梯成為智慧樓宇的大腦。

如今19個月過去,美的LINVOL全新升級。在電梯市場環(huán)比下滑20%的2023年,美的電梯第一季度卻迎來了近20%的正增長。

數(shù)智化的大潮轟轟烈烈,作為數(shù)智化電梯的探索者,美的LINVOL讓人們看到了國產(chǎn)電梯的另一種可能。

電梯里的高科技

美的電梯工廠位于佛山市南海區(qū)獅山科技工業(yè)園內(nèi),這里常常“空無一人”。

2022年,共有15000電梯在此下線。然而在很多裝備車間,只看得見庫卡機(jī)器臂上下翻動,這些龐大且靈活的機(jī)器人,正是美的數(shù)智電梯背后的制造者。

自2021年電梯業(yè)務(wù)并入美的樓宇科技事業(yè)部之后,美的對電梯生產(chǎn)基地進(jìn)行了一場徹頭徹尾的“數(shù)智化”改造:在后端引入庫卡自動化系統(tǒng)和柔性生產(chǎn)線,推動整個生產(chǎn)過程智能化——從智能設(shè)備的互聯(lián)、數(shù)據(jù)采集,到MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、物流倉儲,建立了一整套領(lǐng)先的數(shù)智化體系。

結(jié)果就是,美的電梯工廠的人均產(chǎn)出增長率達(dá)到了288.88%,車間自制件制造周期縮短了37%,裝箱準(zhǔn)確率達(dá)100%,庫存周轉(zhuǎn)率提升了30%,在去年被評為佛山市“數(shù)智化示范車間”。

除了制造環(huán)節(jié),LINVOL電梯還在原有電梯業(yè)務(wù)相關(guān)的研發(fā)體系、人才培養(yǎng)體系、安裝售后服務(wù)體系等方面進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)變。據(jù)美的樓宇科技公司副總經(jīng)理、研發(fā)中心部長李建國透露,LINVOL電梯每年的研發(fā)費用為當(dāng)年銷售收入的4%-5%[7]。

LINVOL電梯的研發(fā),首先從底層創(chuàng)新開始。電梯的三大核心部件包括MECS控制柜、主機(jī)系統(tǒng)和門機(jī)系統(tǒng)。其中,控制柜是電梯里的核心部件,就像是電腦的CPU處理器,很多和電梯相關(guān)的操作和功能,都需要在控制柜上集成。

傳統(tǒng)的MECS普遍為電子控制,受算法制約,最多能實現(xiàn)4臺電梯群控。而美的自研出了MECS 2系統(tǒng),內(nèi)置8梯的智能群控技術(shù),無需額外群控柜(一般超過3-4臺就需要另配),就能實現(xiàn)智能派梯,用更低的成本讓電梯運行效率提升20%。因此,MECS 2也被行業(yè)內(nèi)譽為下一代電梯的關(guān)鍵技術(shù)。

助力美的突破這項技術(shù)的,是美的在硬件、軟件、產(chǎn)品上的多年積累。例如MECS的算法提升會帶來大量的熱,存在著控制柜起火的隱患。而美的對MECS的換熱器進(jìn)行了重新設(shè)計,將類似空調(diào)壓縮機(jī)的冷媒換熱原理注入其中。

除此之外,美的還發(fā)現(xiàn)MECS導(dǎo)熱原理和新能源汽車非常類似。在導(dǎo)熱材料上,美的選用了碳化硅,其靈感來自于美的曾為威靈汽車提供“碳化硅”作為半導(dǎo)體材料,將半導(dǎo)體的效率從96%提升到了99%。

在美的樓宇科技先行研究中心電梯技術(shù)部長嚴(yán)彩忠看來,電梯集控和中央空調(diào)、新能源汽車在熱管理的底層邏輯上是一脈相承的。

2018年,馬斯克首次宣布在特斯拉Model3里使用碳化硅芯片MOSFET,以替代傳統(tǒng)的硅基IGBT。相比IGBT,碳化硅體積更小,性能優(yōu)越,節(jié)能性強(qiáng),還順帶解決了續(xù)航的問題[8]。特斯拉由此掀起了一場以碳化硅為中心的“造芯革命”,電動車的電控技術(shù)沿著高效率、高性能、輕量化的方向演進(jìn)。

換上了碳化硅之后的MECS 2比傳統(tǒng)的電梯控制柜小50%,體積小、重量輕。一個能同時控制8臺電梯的控制柜,一個人拎著就可以搬運,安裝更加便捷,這降低了控制柜的土建要求和安裝難度,讓智能電梯適配多場景。

從技術(shù)難度上說,目前只有少數(shù)幾家公司掌握了新一代MECS技術(shù);從產(chǎn)品性能上說,運用MECS 2技術(shù)的產(chǎn)品,運行更為高效、節(jié)能、便捷。

在移動設(shè)備端,MECS 2.0控制柜配合iLINVOL移動端平臺,在乘客端實現(xiàn)手機(jī)呼梯、目的樓層設(shè)置、實時樓層顯示,避免電梯擁擠,提高電梯運行效率。在客戶端實現(xiàn)電梯狀態(tài)可視化、維保派單等功能,達(dá)到故障預(yù)判實現(xiàn)預(yù)維保效果,保障運行安全。

除此之外,LINVOL還基于有源整流技術(shù),讓能源再生利用率大于30%,比傳統(tǒng)電梯節(jié)能30%;運用鋼帶減震結(jié)構(gòu)設(shè)計、靜音抱閘技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無感通行、靜音乘梯,提升乘坐體驗。

正如美的樓宇科技研究院院長孟濤所說,數(shù)字化就是把傳統(tǒng)電梯從呆板的機(jī)械變成靈動的傳輸空間,賦予建筑靈魂和智慧[9]。

在數(shù)字化領(lǐng)域,許多頭部的電梯廠商都有不同的嘗試。例如奧的斯推出Otis ONE?電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案,較早實現(xiàn)了電梯的云端管理。而美的LINVOL的數(shù)字化,則是基于iBUILDING美的樓宇數(shù)字化平臺,通過自帶標(biāo)配的物聯(lián)網(wǎng)模塊,實現(xiàn)手機(jī)呼叫電梯,以及智能運營、維保,從單一的梯內(nèi)場景走向了整座樓宇的立體場景。

如今,美的樓宇科技研究院已開發(fā)出電梯行業(yè)內(nèi)獨一無二的樓宇互聯(lián)引擎,這個數(shù)字化的底層架構(gòu),可以把電梯,空調(diào)、智能化系統(tǒng)放上去,打造iBUILDING信息層+M-BMS群控層+MECS2.0控制柜的三級智慧電梯生態(tài)。

依托于美的深厚的智慧樓宇企業(yè)基因,和全球化的制造、售后經(jīng)驗,電梯將不再只是機(jī)械產(chǎn)品,而是移動的數(shù)字終端:它承載了樓宇內(nèi)的人流和貨流數(shù)據(jù),能夠與中央空調(diào)、樓宇控制、數(shù)字化平臺形成強(qiáng)協(xié)同效應(yīng),是智慧樓宇重要的“入口”。

也就是說,一旦電梯、暖通、安防等各個系統(tǒng)之間的壁壘徹底打通,美的數(shù)智電梯能夠和智慧樓宇融為一體,創(chuàng)建整座大樓的智慧生態(tài)。

某種程度上,美的做數(shù)智化電梯,早已不限于產(chǎn)品層面的低維競爭,而從更高維度的“生態(tài)”出發(fā),用技術(shù)革新全產(chǎn)業(yè)鏈,重構(gòu)一個萬物互聯(lián)的數(shù)智世界。

參考資料

[1] The Evolution of Elevators: Physical-Human Interface, Digital Interaction, and Megatall Buildings

[2] 電梯行業(yè):預(yù)期改善,國產(chǎn)替代有望提速,浙商證券

[3] 700多家中國電梯企業(yè),被10家外企困在夾縫里,華商韜略

[4] 預(yù)見2022:《2022年中國樓宇智能化行業(yè)全景圖譜》

[5] 并購國產(chǎn)電梯、進(jìn)入智慧樓宇,7000億市值的美的如何撕掉家電標(biāo)簽?

[6] 張樂祥:國產(chǎn)化、數(shù)智化趨勢下,民族電梯品牌彎道超車機(jī)會來了!電梯科技

[7] 美的數(shù)智電梯來了,由庫卡機(jī)器人生產(chǎn)!與傳統(tǒng)電梯相比更聰明

[8] 造神者推倒神像:碳化硅的崛起和塌房,遠(yuǎn)川研究所

[9] 從LINVOL“數(shù)智電梯”的發(fā)布,看美的“智慧建筑”的雄心

 

 

推薦器件

更多器件
器件型號 數(shù)量 器件廠商 器件描述 數(shù)據(jù)手冊 ECAD模型 風(fēng)險等級 參考價格 更多信息
SN74LV541APWR 1 Texas Instruments Eight-channel, 2-V to 5.5-V buffers with tri-state outputs 20-TSSOP -40 to 125

ECAD模型

下載ECAD模型
$0.78 查看
SN74ALVC164245DGG 1 Texas Instruments 16-Bit 2.5-V to 3.3-V/3.3-V To 5-V Level Shifting Transceiver With 3-State Outputs 48-TSSOP

ECAD模型

下載ECAD模型
$1.27 查看
74LVC14AD,112 1 NXP Semiconductors 74LVC14A - Hex inverting Schmitt trigger with 5 V tolerant input SOIC 14-Pin
$0.34 查看

相關(guān)推薦

電子產(chǎn)業(yè)圖譜

飯統(tǒng)戴老板小伙伴們的科技后花園,用投資視角,扒巨頭秘史,沒有客氣,只有硬核!