电机、变速箱和齿轮的新外观

“不管你五年前在做什么，你现在都需要重新考虑一下。”

这是克雷格·亨利对物料搬运设备电力传输的看法。作为西门子的美国内部物流行业经理，亨利在选择电机、变速箱和齿轮的优先事项方面接近转变。

事实上，他和NORD的其他人，伦茨和Beckhoff，找出正在被重新考虑的同样的主要驱动因素。

这里的关键词是可持续性、分散化、数字化和维护。这些都是企业重新思考动力传输的强大动力。

但首先，让我们正确看待这一切。NORD内部物流关键市场专家乔丹•穆凯特(Jordan Mukite)表示，尽管所有这些都很重要，但实施具有这些优势的工程解决方案需要深思熟虑和计划。

这既不是危机，也不是拐点。穆凯特说，相反，这四个关键词中的每一个都受到了人们的关注，因为它们对特定设备的潜在影响，以及它们如何有助于整体流程改进、成本效率和企业未来的目标。

“公司并没有以一种革命性的方式来处理这个问题，”亨利说。“他们首先寻找本地收益，然后根据具体指标确定如何将其融入公司的战略方向。每家公司都将电力传输设备的这种转换作为适合公司的直接进展。适用于Chick-fil-A的方法与阿迪达斯需要的不同。但最终，所有人都会到达一个更好的地方，”亨利补充道。

Lenze负责物料处理和物流的全球部门经理兼内部物流工程主管蒂姆-奥利弗•里克(Tim-Oliver Ricke)表示，有时这需要新的方法。“我们最新的仓库已经成为我们自己的内部测试实验室，我们目前在这里应用和培训我们的技术。仓库也是我们的展示，为客户准备新的动力传输技术，”Ricke说。

与此同时，输电设备的决策过程也在发生变化Doug Schuchart他是倍福全球内部物流和物料处理经理。“越来越多的终端用户正在撰写并与原始设备制造商分享他们对从机器人到自动化存储系统等设备的动力传输技术的期望。”

可持续发展的力量

也许关于可持续性最有趣的是，它显然已经从一个流行词发展成为衡量运营成功的重要指标。

“可持续发展现在至关重要。公司已经为可持续性指标设定了内部目标。电力传输设备现在正在被替换，因为只有新技术才能满足最新的能耗目标。更密切地监测能源消耗有双重好处，有助于预测电力传输设备的故障及其周围机械系统的磨损，”倍福的Schuchart说。

没有人不同意他的观点。

这里的头条新闻是能源消耗/效率。但NORD主要市场经理詹姆斯•钱德勒(James Chandler)表示，这取决于投资回报率的计算。换句话说，这比读取当地劳氏(Lowe 's)新冰箱的能源效率要复杂一些。

他的同事穆凯特说，重要的是要优先考虑需要关注的物料搬运设备。“你需要看一下电力的整体利用率，然后根据哪种输电设备消耗最多来分解它。另一个关键的起点是比较通常在可变速度和部分负载下运行的设备的能耗。

“例如，更高的电机等级，IE4而不是IE3，可以提高能源效率。但同样重要的是电机在不同运行速度和负载下的效率。最新的评级，IE5，有助于在各种rpm下达到这种水平的性能，”钱德勒补充道。

此外，IE5同步电机可以调到零速，但仍在运行，但几乎不耗电，西门子的亨利解释说。他说，这些都是渐进式的改进，通常会将能源效率提高10%左右。

以需求为导向的设计是提高能源效率的重要因素之一;然而，Lenze的Ricke说，申请也必须全面考虑。他说，在这个过程中，必须牢记级联缓冲的问题。这意味着小的低效或小的多维决策会对整个系统效率产生重大影响。Ricke说，在一个简化的例子中，使用一个标称效率为90%的电机和一个标称效率为90%的变速箱意味着总效率将是81%，而不是90%。这是重要的。

同时，亨利谈到了从感应电机向同步磁阻电机的转变。能源效率的提高取决于电机的大小，更高马力的电机提供更高的效率。

Schuchart谈到了某些专业输送机应用从三相交流感应电机到更高电压(24至48 V)无刷直流电机的转变。他说，高扭矩和直流功率的结合提供了显著的能源效率。

无论采用何种技术来提高能源效率，底线是:能源效率现在是电力传输设备投资回报率计算的一部分，不可忽视。

对权力下放的兴趣

传统的、集中的输电设备控制方法也在审查之中。重点不再是运行多台设备的集中控制柜。相反，最新的方法是将控制分散到直接安装在电机上的控制。

NORD的钱德勒解释说，这种模块化方法有几个优点。其中包括现场控制，提供与设备无关的监控，便于维护技术人员访问。虽然是分散的，但控制器很容易联网，以实时模式提供数据。

Lenze公司的Ricke认为，从控制柜转向控制柜可以减少安装成本和时间。此外，这种技术的简化意味着安装人员甚至维护技术人员需要更少的技能来安装和维护设备，这是考虑到当前劳动力状况的一个关键考虑因素，Ricke补充道。

北航的穆凯特直接跳到维修站。模块化通常简化和减少设备的质量，他说。它还使技术人员在需要时更容易更换组件。最终的结果是电力传输设备更简单，更容易维护。

此外，随着向模块化的转变，在集中式网络中管理数据的选择并不缺乏，Ricke说。网络、现场总线、基于pc的控制以及可编程逻辑控制器和边缘控制器都是这种组合的一部分。Schuchart指出，终端用户正在寻求更大的操作灵活性，以快速适应不断变化的业务需求和消费者需求的变化。这种灵活性可以通过模块化、分散的系统来实现。

此外，Schuchart还介绍了能够实时监控和分析直接来自电力传输设备的运行数据的分析平台。

迈向数字化

所有这些都将决策过程自然地推向了数字化的美丽新世界。

舒查特称之为将数据从竖井转移到云端，这几乎说明了一切。数字化的重点不仅仅是监测和跟踪能源效率。数字化是关于资产管理的，Ricke说。

Schuchart表示:“操作的完全数字化是一项艰巨的任务，涉及最终用户和供应商，以及能够传输大量数据的技术，同时保持极快的控制更新速度。”

他补充说，第一步是收集数据，即使你不知道你要用它做什么。换句话说，数字化来得正是时候，它为终端用户提供了新的功能，不仅可以监控，还可以管理总拥有成本。

首先，你有传感器。动力传输设备配备了许多以数字方式记录和共享从轴速到扭矩趋势和热量积累的所有信息。使用软件和分析平台，首先收集数据，然后分析以评估设备效率，其对操作流程的影响以及现在和未来的维护需求(阅读，预测性维护)。

亨利预测，总有一天，企业将建立自己业务的数字孪生体，远远超出目前对电力传输设备的关注。他说，这个数字孪生体将成为自己的运营中心，软件模型将与设施中的实际硬件一起运行。“这里的四个关键步骤是模拟操作，模拟它们，与实际系统一起运行，并分析下一步要做什么，”亨利说。

回到电力传输领域，Lenze的Ricke表示，状态监测和预测性维护这两个术语经常被误用和误解。

Ricke解释说:“在Lenze，我们正在进行‘真实’预测，以在实际故障发生之前检测轴承故障、变速箱断齿和输送系统部件的不对中。”“然后，我们在内部和云端使用人工智能和机器学习算法。”

做对

所有这些都与五年前的电力传输距离相当远。那些日子里，你和你的同事对电机和OEM材料处理设备所带来的电机几乎没有兴趣，甚至更少了解。

这种模式显然正在发生变化。不仅终端用户越来越多地参与其中，而且解决方案也越来越针对公司和他们的目标。

正如亨利所指出的，UPS、DHL、USPS和联邦快递可能都是同一行业，但他们各自都有适合自己业务的电力传输设备。幸运的是，现在这不仅是可能的，而且是高度可控的。

或者正如亨利所说:“电力传输技术现在变化如此之快，它将使我们所有人感到惊讶。”我们正处于真正的技术复兴时期。”