主流的工程機械產品在使用過程中,評判其使用的能效與經濟性,首先看其動力系統的設計與制造水平,還有一個關鍵便在于它的液壓系統效率、減振、降噪上。研究表明,通過對減少液壓系統功率損耗,使動力系統與負載所需功率進行更好地匹配,可以降低發動機使用強度,既能達到節能目的又能提高設備的使用壽命。國際工程機械液壓件巨擘博世力士樂為此提出了“4EE高能效理念”并主張用技術叩開能效時代的取勝之門,本期我們將通過解讀能效時代下博世力士樂的發展思路,走近這家著名的工業技術企業。
根植中國30年
擁有127年歷史的德國博世集團是一家老牌工業技術領域的跨國企業,其全資控股的博世力士樂公司在液壓以及動力控制系統制造技術上在世界享有盛名。1978年中國實行改革開放,1978年博世力士樂來到了中國香港,這是難忘的30多年,追溯博世力士樂的中國情愫甚至可以到1909年,博世集團在中國開設的第一家貿易辦事處。
在最近的這30余年中,博世力士樂液壓產品被中國工程機械企業廣泛認可,在各類型的行走機械上不難找到博世力士樂的身影。在工業應用和可再生能源市場,博世力士樂也保持著持續的投資以及在中國本地研發及相關業務能力的拓展。
植根中國市場,目前博世力士樂已在武進、北京和西安分別設立工廠,向中國市場輸出液壓元件及系統、風力發電齒輪箱和變頻器產品。博世力士樂的液壓產品被廣泛應用到我國各大工程機械企業的產品上,有混凝土機械長臂泵車上的臂架泵與四聯泵,有履帶式起重機上液壓各大分系統上裝配的馬達與減速機還有全地面起重機與汽車起重機所配備的各種減速機與油泵,多年來博世力士樂深度滲透于中國的工程機械產業中。
另外,作為工業技術企業的博世力士樂在各類型的機械產品上的變頻器也是其主力的產品。變頻器是一種應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。它被廣泛應用于石油,化工,建筑,木工,供暖,發電,空壓機,食品包裝,印刷,紡織印染,玻璃機械,行走機械,機床等眾多行業。博世力士樂在這個產業上推行了雙品牌的經營戰略,主打Rexroth(力士樂)和Convo(康沃)兩個品牌以實行中高端產品線的連接與對市場的覆蓋。
宣告進入能效時代
博世力士樂在2013年年末在一篇技術前瞻性的文章中提到了能效時代的概念,我們可以認為這是博世力士樂在面對中國市場頻提環保升級的形勢下的一次新的課題研究。
在宏觀背景下的當下中國已經成為世界第一能耗大國,2012年49377.7億千瓦時的發電量70%以上是低效能的傳統火電發電。中國在緊跟世界發展潮流下對于可再生以及高效能源的需求是迫切的,由上而下傳導至企業則是能耗的成本上升,從宏觀數字的層面下降到工業企業的生產運營視角,提高能效的問題則變得更加迫切和實際。
因此,在那篇技術文章中博世力士樂觀察到隨著近年來能源成本的提高,一些在從前高枕無憂的企業,其毛利率正在因此而逐步流失;而一些依靠出口的企業,也會發現國際范圍內產品能效的門檻在不斷提高;更多的企業由于同行提高了能效水平,正在感受到越來越大的競爭壓力……這樣的情況已經變得非常普遍。
為此,博世力士樂技術專家王呈祥指出:“由于發展經歷和產業結構的原因,中國很多工業企業利用傳統能源的效率還比較低,隨著時間推移,能效問題必定會成為這些企業必須面臨的問題。”通過以上我們可以觀察到,博世力士樂對于中國市場的發展思路重點在于中國龐大的環保節能市場,博世力士樂掌握著從液壓到電氣,氣動以及線性傳動的整套技術優勢。
在工程機械產品上尤其是在2014年小挖普遍被看好的時期,博世力士樂對于小型挖掘機配套上曾推出的以LUDV控制技術作基礎的整套液壓系統值得再次關注,該系統特點是能進行與負荷壓力無關的泵流量分配,即便是處于欠流量的工作情況。這種設計的優勢在于該系統只需一個變量泵便可滿足整個系統的作業功能,即使在并聯工作時,也能確保對不同的執行元件進行精細和與負荷無關的操作,節能且提高可靠性與壽命。此外,博世力士樂在第三代挖掘機雙回路正控制系統上的代表作7M9-25系統亦是主打節能賣點,該系統可以消除負流量控制系統和負荷傳感系統必需的阻尼,油泵的排量由電子比例控制閥輸出的壓力油控制從而實現節能。在裝載機與挖掘機等系列配套節能產品上,博世力士樂的多路閥也以節流節能著稱。
在2013年慕尼黑寶馬展上,博世力士樂針對15至17噸級別的行走式挖掘機上展出了全套的不降低性能要求,照樣可以減少排放并符合新的環保標準的一系列解決方案。這些包括板載電子控制器的A24VG高壓雙泵、獨家專利技術的動態換擋齒輪裝置,以及基于軟件的控制裝置,博世力士樂在中高端液壓零部件的精耕細作,多方面的展現出其對于環保節能趨勢的把握和對能效時代到來的準備。
“4EE高能效理念”的軟實力
如果說博世力士樂對于其產品主推的高效與節能的技術設計構建是其產品在市場上的硬實力,那么博世力士樂所提出并堅持貫徹的“4EE高能效理念”可以看作是其構造企業戰略頂層設計的軟實力。
所謂“4EE高能效理念”涵蓋了博世力士樂的各項傳動與控制技術領域的設計思路上。該理念貫穿于產品的整個生命周期,旨在不影響產品性能與生產力的情況下,利用多技術集成的方法,提供一系列的高能效產品與解決方案,實現低成本,低污染,高能效的目標。它具體包括了能源系統設計、高能效元件、能量再生以及按需使用能源四個方面。
其中,能源系統設計主要是在用戶的系統概念設計階段,博世力士樂首先要對用戶的系統進行全局分析,然后從全局的視角來評估用戶的系統,借助一些集成化的控制軟件評估所有工藝流程,在較短的周期內實現用戶所要求的目標。高能效元件則是主要為了確保用戶的產品和系統達到最佳效果,主要是在產品和工程的設計階段,我們可以理解是一種對產品設計過程中選擇高效能元件的質量保障以實現技術達到最佳能效。能量再生具體涉及到對動力系統的再生和儲備,通過一些比如液壓混合動力、驅動器、液壓蓄能器、還有一些電氣和電力緩沖裝置把過剩的能量再次轉換,甚至可以實現自動能量回收或者再生。
最后一個按需使用能源主要是指根據需要來使用能量。通過變速驅動來按需給設備分配能量。在待機情況下,可以用一個非常低的轉速來控制設備能量,在低轉速情況下,控制輸出能量只限于設備待機所需要的很小一點能量。這點LUDV控制技術也可以體現出來。
“4EE高能效理念”是一個相輔相成密不可分的整體,它主要通過綜合在生產過程的一些重要步驟,運用各種傳動與控制技術的潛能,來確保提高各種自動化技術應用在設備上能夠充分挖掘效能的潛力。作為頂層設計的軟實力,博世力士樂將該理念深度地整合在其自身的技術硬實力中,實現用戶的需要同時實現市場的開拓。
一個提出問題并能解決問題的企業,領銜液壓能效時代不僅是眾望所歸,同時也值得業界邁向核心、邁向國際化的企業進行充分學習借鑒。