技术饮食与电梯行业的四次革命

作者：费尔南多·卢耶 (Fernando Lueje) 和阿莉亚·吉列米 (Alea Guillemi)

该论文在巴哈马天堂岛举行的 2024 年国际电梯和自动扶梯研讨会上发表。 

威特集团始终致力于通过提供融合尖端技术的完整创新解决方案，革新拉丁美洲电梯市场。集团的使命是提供更安全、可持续、经济环保的综合解决方案（包括部件和完整系统），同时易于制造、安装和维护，尤其适用于资源匮乏、经济实力有限的地区。这些解决方案不仅能提升最终客户的体验，还能对环境和经济产生积极影响。

ECOBELT URBAN (H) 和 FLEX (C) 正是基于这一理念而开发的。它们优先考虑制造自动化，并采用类似丰田基于精益生产和准时制生产理念的生产系统，并在 QRQC（快速响应质量控制）和 KAIZEN 方法下实施持续改进，以确保每个生产单元的最高效率和始终如一的质量。

1. 引言

市场整合和全球化对全球电梯行业产生了深远的影响。尤其值得一提的是，这些力量彻底改变了这些关键城市交通系统的维护和安全保障方式。跨国公司 (MNC) 在这一转变中发挥了核心作用，通过整合先进技术（例如支持预测性维护的组件和方法）来制定新标准，旨在降低成本、优化运营并提高安全性。本文分析了这些变化如何被视为巨大优势，并开始对拉丁美洲等新兴市场产生重大影响，特别关注阿根廷和巴西。

在独立公司历来主导拉丁美洲市场（尤其是阿根廷）的背景下，大型跨国公司及其工厂进驻巴西市场，为该地区提供产品，既带来了挑战，也带来了机遇。诸如ECOBELT生产线系统和其他数字化解决方案等技术的引入，提高了电梯维护效率和安全标准，但也造成了当地企业必须弥补的技术差距。本文旨在探讨这一现象，分析整合和全球化对该地区电梯维护和安全的主要影响。

2. 机器的进化和技术饮食

在过去的几十年里，受技术进步以及提升运行效率和安全性需求的推动，电梯行业的机械设计和功能发生了显著变化。过去，电梯系统依赖于齿轮驱动（GEAR）机械，这些机械需要持续维护，包括润滑和定期调整。然而，随着时间的推移，无齿轮驱动机械（也称为永磁（GEARLESS）机械）的出现，彻底改变了电梯行业。

这种类型的机器具有诸多优势：它们更紧凑、维护成本更低、无需润滑，最重要的是，它们能够实现更节能的运行和更高效的运行性能。这些创新使现代电梯更加可靠、更环保，显著降低了运营成本和环境影响。

最相关的变革之一是开发无机房电梯的能力这项技术由该地区的跨国公司推广，目前才刚刚进入阿根廷等部分国家。在这种类型中，机器可以安装在电梯井道内。这在我们影响的地区尤其有用，并且是减少液压系统使用趋势的关键因素，而液压系统在这些当地建筑中非常普遍。取消机房不仅节省空间，而且还有助于更清洁、更高效的维护，并集成了可实现预测性维护的技术。

这一进步是我们所说的技术节食的一部分（由于其尺寸和重量的大幅减少），这一概念涵盖了向更清洁、更高效的技术的过渡，这些技术不再依赖石油等传统资源或金属材料的密集使用。

技术节食理念还包括数字化和远程监控，这些技术彻底改变了电梯的管理方式。智能传感器和实时监控系统（例如 ElevatorSense）的结合，使得自动门能够向预测性维护转型，从而能够在潜在故障发展成为严重问题之前就检测到它们。这种技术组合对于在全球范围内实现更可持续、更高效的运营至关重要。

这一概念如何改变行业的一个例子是牵引机重量的显著减轻：上个世纪，这些机器的重量约为600公斤，而如今，得益于这些进步，它们的重量仅为82公斤，可以用普通汽车运输，或者由两个人轻松抬起。这一变化不仅改善了安装和维护物流，还降低了成本，并方便在各种规模的建筑中采用。

此外，在拉丁美洲等地区，科技潮流正在逐渐被接受。跨国公司引领着这一转型，但本土企业也开始融入这些创新，以在日益全球化的市场中竞争。然而，正如上文所讨论的，全面采用这一转型面临着经济和监管方面的挑战。

3. 整合和全球化对维护的影响 

近年来，市场整合促使大型全球企业在拉丁美洲等传统上较为分散的市场进行整合。这一趋势使得维护实践更加标准化，重点在于降低成本并最大限度地延长设备正常运行时间。全球化本身也促进了先进预测性维护技术的转移，使本地运营商能够采用此前仅在较发达市场才有的解决方案。

这一趋势的一个显著例子是引入诸如 ECOBELT 系统之类的技术。该系统由威特集团与阿根廷一家中小企业合作开发，专注于该地区主要使用的电梯类型。该系统基于使用牵引带替代传统绳索，结合受该地区主流液压电梯启发的机械设计，可简化安装、提高维护效率并减少纠正性干预的需求。

在阿根廷和巴西等电梯基础设施种类繁多且往往陈旧过时的市场，这些创新技术为提升运营效率提供了可行的解决方案。然而，这些技术的实施并非没有挑战。经济壁垒、对外贸易限制以及该地区各国与发达经济体之间监管框架的差异，限制了这些解决方案的大规模应用。

4.电梯维护技术创新

采用先进技术一直是全球电梯维护效率和安全性提升的关键。在众多主要创新中，尤为突出的预测性维护系统利用传感器、免维护组件和数字化技术，持续监测设备状态，在潜在故障发展成为严重问题之前发现它们。这种方法显著减少了与纠正性维护相关的停机时间和成本，尤其适用于拉丁美洲等因经济和基础设施限制而难以频繁干预的市场。

该领域最具革命性的技术之一是全系统 生态带威特集团研发的皮带系统不仅以皮带替代绳索，用于电梯的悬挂和牵引，其其他关键部件也充分体现了全球化和自动化理念。这种皮带采用特殊热塑性聚氨酯 (TPU) 涂层，相比传统钢丝绳具有诸多优势，包括更长的使用寿命、无需润滑，以及可远程监控以评估其磨损和耐用性。这种方法不仅提高了安全性，还通过减少润滑剂需求和技术人员出行次数，降低了对环境的影响。

除了 ECOBELT 之外，Wittur 还推出了专为预防性和预测性维护而设计的组件，例如 永磁电机 不需要润滑和 禁止使用油脂的导辊 导轨中的轴承单元，可减少系统产生的摩擦和热量，使总效率达到 90%。另一项重要进步是采用了 ESG 或 电子安全钳这是一种先进的安全系统，不仅能保障乘客安全，还能保障维修技术人员的安全。该系统结合速度和定位传感器，提供一套完整的解决方案，方便远程监控，减少人工干预。

电梯感知 是威特开发的另一项创新技术解决方案。该系统基于物联网 (IoT)，通过集成智能传感器实时监控电梯门。这些传感器收集设备运行数据，从而能够在严重故障发生之前发现问题。ElevatorSense 不仅优化了电梯运行，还能减少故障返修和停机时间，提升服务质量并降低维护成本。该解决方案对维护技术人员尤其有用，使他们能够进行精确诊断并更高效地规划预防性干预措施（威特 ElevatorSense）。

生态带系统

牵引带

无机房电梯 (MRL) 因其高效、紧凑的设计以及更低的空间占用，在起重行业中正日益流行。牵引带是此类系统的关键部件之一，与传统绳索相比，它具有诸多优势。以下是在无机房电梯中使用牵引带的七大主要优势：

1. 重量更轻，灵活性更高：抗拉带比传统钢丝绳轻得多。这不仅降低了电机必须移动的总负载，还提高了系统的能效。抗拉带的柔韧性使其能够设计更小直径的滑轮，非常适合空间有限的无机房电梯。
2. 耐用且磨损少：牵引带采用高强度材料制成，例如聚氨酯，并以钢丝绳或纤维绳加固。与传统绳索相比，这使其具有更高的耐用性和耐磨性。磨损越少，维护需求就越少，从而降低了电梯使用寿命内的运营成本。使用寿命：10 万次循环。
3. 静音操作：得益于更柔软、更灵活的设计，牵引带在运行时产生的振动和噪音更小。这带来了更舒适、更安静的乘坐体验，这对于注重舒适度的住宅或商业建筑尤为重要。
4. 更高的安全性：现代牵引跑步机通常内置监控系统，用于检测跑步机内部螺纹的状况。例如，通过直流装置测量并检测任何电缆线是否被切断，可提高系统的安全性。其断裂阻力为 43 kn，而钢丝绳的断裂阻力为 38 kn。
5. 减小电机尺寸：由于牵引带重量较轻，且能够与直径较小的滑轮配合使用，因此可以使用更小、更高效的电机。这不仅节省空间，还能降低能耗，符合可持续发展和节能趋势。
6. 空间优化：由于无需机房且设计紧凑，配备牵引带的无机房电梯能够更好地利用建筑空间。这对于翻新项目或空间有限的建筑尤其有利。
7. TPU覆盖范围:
   1. 弹性和灵活性：TPU 具有高弹性，能够在压力下变形并恢复原状，且不会造成损坏。这对于需要耐用性和抗疲劳性的应用（例如反复弯曲和拉伸的牵引带）而言是理想之选。
   2. 耐磨性： 它非常耐磨损，适合用于持续接触或受摩擦的部件，例如电梯绳索或皮带。
   3. 耐化学性： TPU 耐油、耐油脂和各种化学物质，从而提高了由这种材料制成的产品的耐用性。
   4. 耐低温和耐高温： 它可以在很宽的温度范围内保持其柔韧性和特性，使其在极端环境中非常有用。
   5. 可持续发展： 与其他塑料不同，TPU 可回收利用。它可以熔化并重塑，且不会损失其特性，使其成为一种更具可持续性的选择。
   6. TPU在电梯行业的用途： 在电梯技术中，例如上文提到的ECOBELT系统，TPU涂层牵引带比传统钢丝绳使用寿命更长，而且由于无需润滑，维护需求也更低。此外，其远程监控功能可以更好地进行监督并预防故障。

悬架和驾驶室阵列传感器

电梯传感器和负载测量解决方案以其对先进技术和行业创新的专注而脱颖而出。威特拥有现代化的厂房和最先进的技术，在设计和制造精密可靠的设备方面处于领先地位，这些设备可确保升降系统的安全性和最佳性能。解决方案包括：

• 重量传感器：这些设备可以高精度测量电梯的重量和张力，确保系统在既定的安全参数范围内运行。
• 监控系统：该公司提供持续监控解决方案，可实时监控电梯内的负载和重量分布，防止超载情况并提高安全性。
• 张力控制系统：这些系统可以检测绳索或皮带张力的任何不平衡，从而有助于电梯更安全、更高效地运行。
• 预测性维护设备：通过分析使用情况和磨损模式，这些产品可以帮助您预测可能发生的故障，从而优化维护并减少停机时间。它们提供： 
• 平台精度：它们提供高度精确的测量，这对于确保电梯的安全和正常运行至关重要。
• 可靠性：它们会随着时间的推移提供一致的结果。
• 安装方便：该设计可实现快速简便的安装，最大限度地减少电梯安装的停机时间。
• 先进的技术：连续、实时监控电梯负载并持续测量电梯张力。
• 兼容性：与电梯系统高度兼容，使其用途广泛并适应不同的配置。
• 降低维护成本：通过在问题发展为严重故障之前检测并预防问题，这些产品有助于降低维护成本。
• 法律合规：它们符合国际安全法规，确保电梯按照最高标准运行。
• 提高安全性：通过不断监控负载和重量分布，它们有助于避免超载情况或危险的不平衡。

滚柱导轨

电梯轿厢和对重装置的滚轮导轨在确保电梯平稳安全运行方面发挥着至关重要的作用。轿厢滚轮导轨的优势包括：

• 减震：滚轮导轨有助于最大限度地减少车厢移动时的振动，为乘客提供更平稳、更舒适的乘坐体验。
• 无声操作：导轮可消除或显著降低电梯运行过程中产生的噪音，创造更安静的环境，非常适合住宅和商业环境。
• 更高的稳定性：滚轮导轨使轿厢在电梯井道内保持居中和对齐，避免突然的横向移动，从而影响乘客的舒适度或安全性。
• 导轨磨损更少：通过更好地分配负载并提供更均匀的接触，滚轮可以减少导轨的磨损，延长其使用寿命并最大限度地减少维护需求。
• 更高的能源效率：通过减少驾驶室和导轨之间的摩擦，滚轮导轨可以使升降系统更高效地运行，从而降低能耗。

配重上滚柱导轨的优势

• 更可控的运动：与汽车一样，配重滚轮导轨可确保受控且平稳的运动，避免行驶过程中出现不必要的振荡或振动。
• 系统寿命延长：通过减少滚轮和配重导轨的磨损，您可以延长这些关键电梯部件的使用寿命，从而减少维修或更换的频率。
• 负载优化：对重装置中的滚轮导轨确保正确的重量分布，这有助于整个电梯系统的平衡和稳定性。
• 减少摩擦：通过减少对重和导轨之间的摩擦，电梯系统受到的机械应力更小，从而提高了电机效率并降低了能耗。

电梯轿厢和对重装置中的滚轮导轨在舒适性、安全性、能源效率和减少维护方面具有关键优势，使系统运行更加平稳，长期磨损更少。

电子安全装置

Wittur 的 ESG 电子安全装置是一种先进的电梯安全系统，具有多项重要优势。 

Wittur ESG 电子安全钳的优点：

• 激活精度更高：与传统机械系统不同，ESG 电子安全钳启动精确，可提高对机舱超速等紧急情况的响应能力。
• 平稳且可控的激活：得益于电子技术，该系统可以使座舱更平稳地减速，减少冲击并在紧急情况下提高乘客的安全性和舒适度。
• 机械磨损更少：由于不完全依赖机械部件进行激活，ESG 系统减少了磨损和频繁维护的需要，从而降低了长期运营成本。
• 连续监测：ESG安全钳集成了实时监控系统，可持续监控电梯状态，有助于提前发现系统中可能出现的故障或问题。
• 符合安全法规：该系统符合电梯安全方面最严格的国际法规，确保设备始终符合规定。
• 减少空间和重量：作为电子系统，它比传统机械装置占用更少的空间，这对于现代电梯，尤其是无机房电梯（MRL）来说是一个优势。此外，由于重量更轻，它有助于提高电梯的效率。
• 移除附加组件：加入此组件后，将不再需要限速器、缓冲器、限制器和定位磁铁。
• 易于整合：Wittur 的 ESG 电子安全装置可以轻松集成到新系统或改造系统中，使其成为适用于不同电梯配置的灵活且适应性强的解决方案。
• 更高的可靠性：电子技术通过降低与机械磨损相关的故障风险来提供更高的可靠性，确保长期一致且安全的运行。

Wittur 的 ESG 电子安全装置集精确性、安全性、效率和减少维护于一体，是提高现代电梯安全性的先进可靠的解决方案。

电梯感知

电梯感知 是一种先进的电梯监控和管理技术，可优化性能、安全性和用户体验。

ElevatorSense 的主要优点：

• 实时监测：ElevatorSense 可让您实时监控电梯运行，轻松及早发现故障或问题，避免其演变成严重事故。这不仅能提高安全性，还能减少停机时间。
• 预测性维护：通过不断分析电梯行为，该系统可以识别磨损模式并预测维护需求，从而减少意外故障并延长部件寿命。
• 节省运营成本：执行预防性和预测性维护的能力可降低与紧急维修和过早更换组件相关的运营成本。
• 提高能源效率：ElevatorSense 通过高效管理电梯运行和停机时间来优化能源利用。这意味着更低的能耗和更可持续的运营。
• 更高的安全性：持续监控技术还可以通过向操作员发出任何可能影响电梯运行的异常或潜在问题的警报，从而提高乘客的安全性。
• 改善用户体验：通过保持电梯处于最佳状态，可以确保用户的旅程更加顺畅和舒适，减少等待时间并提高出行舒适度。
• 详细的报告和数据分析：ElevatorSense 提供有关电梯使用情况和性能的详细信息，使操作员和管理人员能够做出数据驱动的决策，以改善设施管理。
• 与不同系统的兼容性：ElevatorSense 可轻松与各种起重系统集成，使其成为适用于不同类型项目的多功能解决方案。
• 减少停机时间：由于能够主动检测故障，电梯无法运行的时间被最小化，从而保证了更高的设备可用性。

总结：

电梯感知 在监控、预测性维护、能源效率和安全方面提供关键优势，优化电梯运行并改善操作员和最终用户的体验。

总之， ECOBELT系统 为电梯带来诸多关键优势：

• TPU涂层牵引带：具有更高的弹性、柔韧性和抗磨损、耐化学性和耐极端温度性，从而延长了使用寿命并减少了维护。
• 重量更轻，灵活性更高：允许使用更小、更高效的电机，优化空间并降低能耗。
• 耐用且磨损少：延长使用寿命并降低运营成本。
• 无声操作：通过减少噪音和振动来提高舒适度。
• 更高的安全性：持续监控，实时检测故障。
• 传感器：负载监控准确、可靠且易于安装，有助于确保安全并降低维护成本。
• 滚柱导轨：减少振动、减少摩擦和磨损，提高稳定性和能源效率。
• Wittur ESG 电子安全钳：精确激活，持续监控，机械磨损更少，更安全。
• 电梯感知：实时监控和预测性维护，优化电梯性能、安全性和运营成本。

这些元素共同提高了现代电梯的效率、安全性和可持续性。

5. 区域挑战：拉丁美洲面临全球化和整合；拉丁美洲的新设施 

目前，阿根廷每年售出3,000台电梯。巴西每年售出12,500台。阿根廷的电梯安装市场90%由独立企业（自由市场）和10%由跨国公司主导，而巴西的比例则几乎相反，分别为20%和80%。

尽管技术创新和全球化带来了诸多益处，但拉丁美洲等新兴市场仍面临一系列特定挑战，限制了这些解决方案的大规模应用。阿根廷和巴西约占该地区新增电梯安装量的65%，这两个国家就是经济、监管和技术壁垒如何阻碍电梯行业现代化进程的典型例子。

在欧洲，预测性维护技术和数字监控解决方案已成为标配，但在拉丁美洲国家，这些技术仍处于实施或初步测试阶段。该地区缺乏统一且更新的法规，导致这些解决方案的推广举步维艰，许多当地企业被迫继续使用传统的维护方法，而这些方法效率低下，且从长远来看成本更高。

主要挑战之一是缺乏足够的基础设施和资源来持续实施先进技术。虽然大型跨国公司已成功将 ECOBELT 和 ElevatorSense 等创新技术融入其流程，但许多本地独立公司却因采用这些技术所需的高昂投资成本而受到限制。缺乏资金和研发资源，阻碍了这些公司像国际竞争对手一样快速更新。

该地区的另一个关键因素是空间的重要性。由于拉丁美洲与其他较发达地区之间存在持续的技术差距，MRL 尚未得到广泛应用。相反，液压电梯传统上是低层建筑中站点较少的首选，因为它的安装占用空间较少，土建要求也较低。 我们利用新技术，为那些没有能力、技术或结构自行开发无机房电梯的小公司提供与跨国公司相媲美的顶级设备这些创新使我们能够提供更先进、更高效的解决方案，从而增强本地公司在市场上的竞争力。

另一个重要挑战是本土企业对变革的抵制。尽管技术创新有望带来更高的绩效和更低的长期运营成本，但许多本土企业仍不愿改变其既定的工作流程。这种抵制源于人们认为先进技术初期成本高昂且学习曲线漫长，这阻碍了企业投资新的解决方案。

尽管存在这些障碍，但对于那些愿意投资新技术并适应不断变化的市场环境的公司来说，仍然蕴藏着巨大的机遇。全球化使更多参与者能够获得创新解决方案，从而推动该行业逐步实现现代化。此外，巴西和阿根廷等国家建筑行业的增长正在推动对更高效、更可持续电梯的需求，这可能会在未来几年加速先进技术的普及。

尽管拉丁美洲因经济、监管和文化壁垒而面临重大挑战，但全球化和市场整合也为该行业逐步实现现代化提供了机遇。采用 ECOBELT 和 ElevatorSense 等技术创新的企业将在日益全球化和严苛的环境中占据更有利的竞争优势。

2023 年阿根廷新电梯安装市场细分为 57% 采用齿轮机械 (MR)，8% 采用无齿轮机械 (MRL)，35% 采用液压驱动系统 (HI)。

MR 和 HI 机电式列车主要由独立运营商安装。在站点数不超过 5 个的建筑物中，使用 HI 型列车。在站点数超过 5 个的建筑物中，则使用机电式 MR 型列车。

另一方面，在巴西，跨国公司（奥的斯、TK电梯、迅达）95%的设备都安装了自有的机房电梯系统。独立电梯市场细分如下：35%为HI系统，20%为机房电梯系统，45%为齿轮式机房电梯系统（每年共计约2,500台电梯）。

结语

电梯行业的全球化与整合，使其系统的维护和安全保障方式发生了重大变化。在拉丁美洲等基础设施建设仍面临巨大挑战的市场，ECOBELT系统、ESG电子安全钳、ElevatorSense等先进技术的引入，以及对安全带状况和张力的持续监测，为提升运营效率和安全标准开辟了新的机遇。

机器的进化是这一转变的关键。电梯行业经历了三次根本性的变革，标志着其发展的里程碑：

1. 第一次革命：安全装备：伊莱沙·奥的斯发明的安全装置是第一个重大突破，它不仅保障了乘客安全，还使得建造更高的建筑成为可能。这项创新对于现代城市的垂直发展至关重要。
2. 第二次革命：平衡力量：对重装置的加入提高了电梯的能源效率，优化了电梯的运行并减少了部件磨损，这有助于延长设备的使用寿命并降低运营成本。
3. 第三次革命：暂停手段：新型悬挂装置的发明使得无齿轮直接驱动的永磁电机得以发展，这使得行驶性能有了显著的提高，优化了能源效率，保护了环境，并最终为土木工程的设计提供了极大的灵活性，从而减少了无机房设备所占的空间。
4. 第四次革命：免维护部件和数字化的引入为了实现这一目标，我们发明了增强型TPU聚氨酯涂层牵引带，作为新型驱动系统，取代了传统的绳索。此外，我们还发明了滚轮导轨、电子安全装置以及可实现产品联网的组件，这些组件不仅提高了耐用性，减少了维护需求，还支持远程操作，性能卓越。这项创新在拉丁美洲等基础设施现代化优先的地区尤为重要。

这些进步是所谓的技术改造计划的一部分，该计划旨在寻求采用更清洁、更高效的技术，例如永磁机械和持续远程监控。

科技化是全球趋势，它不仅提升了电梯的运行和安全性，也促进了电梯行业的可持续发展。设备尺寸和重量的减小，加上先进技术的运用，使得现代电梯更加高效、污染更少、维护更便捷。

尽管采用这些技术并非没有挑战——例如缺乏资金、监管碎片化以及变革阻力——但其长期效益显而易见。采用这些技术进步的企业将更好地应对日益全球化的市场需求。此外，向这些技术转型不仅能提升运营效率、减少环境影响，还能提高安全性，为未来的垂直运输提供更稳健的框架。

简而言之，电梯的四次革命，加上牵引带、永久监控和数字安全系统等先进技术的采用，让我们得以窥见一个垂直移动日益安全、高效和可持续的未来。能够整合这些先进技术的公司将站在快速发展的行业的前沿。