美的LINVOL电梯：近景与远途

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，一年一度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。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。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6.0m/s，其中大部分产品聚焦在1-2.5m/s。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，国内品牌则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，，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。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。而小塘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。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。搞但定算法，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。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。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。