电梯产品管理与设计

电梯产品管理与设计

邓海超

(港日智能设备（珠海）有限公司)

摘要：伴随着经济水平的发展，科技水平的进步以及人们生活水平的提高，城市化进程不断加快，人们对生活舒适度的要求也越来越高，其中电梯作为一项重要的工具，其优化也被日益提上日程。受诸多因素的影响，电梯的数量不断增加，为了推动电梯结构不断发展，就必须推动电梯设计模式的优化。

关键词：电梯;设计；管理

电梯的基本结构

电梯的结构简介如下：

（1）机房部分

包括电源开关、曳引机、控制柜、限速器等。曳引机是电梯的主拖机械，可分有齿轮和无齿轮曳引机。有齿轮曳引机。有齿轮曳引机包括驱动电机、减速齿轮箱、电磁制动器和曳引轮。本次设计的电梯的曳引机选用有齿轮曳引机。无齿轮曳引机则没有减速齿轮箱，直接由电机驱动曳引轮。电磁制动器通电时打开，断电时闭合。电磁制动器用来控制轿厢速度当电梯超速时发出信号并产生机械动作，使安全钳动作，将轿厢卡在导轨上。

（2）井道部分

包括导轨、对重、缓冲器、限速钢丝绳张紧装置、限位装置、井照明等。

导轨通过导轨架被固定在井道壁上，导轨是轿厢上下行的轨道。

对重与轿厢相称托起平衡作用，它与平衡补偿装置组成了曳引式电梯的重量平衡系统。

缓冲器是当电梯的各种保护措施失效轿厢下落时，用来缓冲轿厢与井底的冲击。

（3）厅门部分

包括厅门、召唤按钮箱、层楼显示装置等。厅门有中分式、旁开式等。

自动厅门的开闭是由轿厢通过门刀带动的为防止有人从厅门外将厅门打开，厅门安有门锁装置，门锁有机械门锁和电联锁。

电梯各层厅门上方和侧方有指示灯，表明轿厢运行方向和所在层站。外召唤盒装在厅门旁边。首层和顶层各有一个按钮，其余各层装有两个按钮。

厅门紧急开锁装置一般装在顶层和首层厅门上，以便检修和救缓乘客时在厅外开门。紧急开锁的三角钥匙应由专人管理，不得随意开启厅门，开启时必须注意安全。

（4）轿厢部分

包括轿厢、安全钳、安全窗、导靴、自动开门机、平层装置、轿内指示灯、报警、轿箱照明。轿厢是用来运送人员或货物的容器，它的结构应当牢固、坚实、美观。乘客数量=额定载重量/75，计算结果向下圆整到最近的整数。自动开门机：我国目前广泛使用的自动开门机是直流110v永磁式直流电动机。通过减速机构和开门机构带动轿门做开门运动。常见的有综分式自动开门机和双折式自动开门机。

导靴是使轿厢和对正装置沿导轨运行的装置。轿厢导靴安装在轿厢上梁和轿厢底部安全钳座下面。对重的导靴安装在对重架上部和底部。导靴可分为滑动导靴和滚动导靴。操纵箱安装在轿厢内其包括按钮组、照明开关、钥匙开关、风扇开关、应急按钮、开关门按钮、蜂鸣器、运行方向指示灯。

轿顶检修装置包括：上下行开关、开关门按钮、照明灯、供电插座。

平层装置由两个干簧感应器组成。

二、基于ODS的产品管理架构

（1）产品管理架构的设计思想

一个规范化的设计，最后的《配方表》和《装箱清单》应该是顺理成章地出来，

并且可以通过数据库系统顺利地分解出来。

一个规范化的设计，可以让新人从图纸中学到一切。在产品管理中清晰地体现出各种详尽的总装图、计算方法、包装规则和层次关系，让新人在较短时间内可以适应和掌握。

（2）ODS的概念

ODS是OrderDataSheet的缩写，可以称之为“参数化的电子定单”，也可以当作部件配方表。ODS实际上是用MicrosoftExcel软件编写的参数化BOM，它通过不同的合同参数的变化，经过一些中间变量（特定规则）的计算，从而生成出一组确定的生产所需的BOM。

3）子系统的概念

根据电梯产品传统部件划分原则、部件货源采购战略、部件在工地安装顺序、部件发运包装级别、以及一个子系统的部件在发运时整体发运等原则，可以把电梯划分成包括人机交换、控制柜、电线电缆、曳引机等若干个子系统，每个子系统可由一个或多个ODS组成。

子系统更多的作用表现在采购、发运的管理上，对设计本身并无多大的作用。相反，只有我们的ODS划分得合理，子系统才会发挥出它的作用。

（4）部件构成

部件构成就是一台整梯全部的ODS构成。同一个参数化部件，可能因为不同的装潢或者不同的结构使该部件可以用多个ODS来表达。而部件构成就反映了这样的情况，可以这样说部件构成是一个最顶级的ODS，根据部件构成的赋值，可以确定这台电梯所需要的正确的ODS列表。

同样的每个部件构成也需要总装图来支持。

三、ODS在电梯产品管理中的作用

（1）电梯BOM的重要性

图1是产品的BOM结构，从图中我们可以看出，从原材料或零件到装配件都是在工厂内完成的，再经过层层的工序组装成部件（装箱件）。一般情况下，部件的生产都是批量生产，用图号做标识把他们区分开。那么如何才能从一堆物料中挑选我们想要的物料？如何才能把它放到我们所认为合理的箱子里呢？这就需要一个准确无误的装箱清单和发运单。只有具备了准确无误的BOM结构，才能保证装箱清单和发运单的准确性。

（2）电梯的ODS结构

ODS的作用是通过“系统”完成整台设备的“虚拟装配”，然后自动生成一个准确无误的装箱清单和发运单，同时利用合同处理软件还可以自动生成一些采购订单（比如曳引机、门机、安全钳等）。ODS相当于经过分类汇总后的虚拟仓库，而合同处理软件就相当于一个虚拟装配车间。图2是产品的ODS结构示意图。

3）ODS的作用

对于技术部来说，ODS是件好的管理工具；对于合同工程部来说，ODS是完成合同配方的工具。这也是ODS真正能体现它自身价值的地方。

既然ODS相当于一个虚拟仓库，那么如何从这个虚拟仓库中取出我们所需的物料呢？还需要一个小软件来支持，这个软件就是合同处理软件。合同处理工程师只须在合同处理软件提供的界面输入产品的主要参数值，就可以快速、准确的输出一个制造所需的合同配方表，这张合同配方表同时也是装箱清单，还是采购订单。

这样，合同处理工程师无需对电梯产品、软件编程有非常精通的掌握即可完成合同处理工作。从产品制造的角度来看，既降低了错误率、缩短了产品生产周期，还提高了公司的制造运营效率。将电梯配方处理对“人”的依赖降到最低。

4电梯ODS的设计

（1）确定规则

根据电梯的部件分类，确定电梯ODS中心号的取号原则，也就是说为ODS取名，然后确定每个ODS所包含的部件，再从部件的外购或自制、大包采购、现场安装等方面去考虑子系统（分箱原则），从而确定部件构成表。总之，就是把规则先定下来。

接下来，项目工程师收集产品设计过程中所涉及到的参数，参数的命名建议根据DictionaryofElevatorFunctional

Parameters（GlobalParameter）来确定，当然这些不是绝对的。然后对每个参数的值进行汇总，将所有编写ODS的工程师需要用到的参数统一起来。

（2）设计思想

编写ODS实际上就是将部件的研发思路通过Excel反映出来。前面讲到电梯部件大多采用的都是参数化和系列化设计，通过Excel函数的逻辑关系，可以将复杂的参数化和系列化的关系简化，最终通过件号（图号）反映出设计思路。以计算电梯钢丝绳的长度为例，在具体梯种（曳引比确定、曳引机已定型）确定的情况下，与其相关的参数有载重、提升高度、顶层高度、底坑深度。图3为ODS的基本运算实例。

（3）编写步骤

一个ODS的模版，可以把Excel表格划分为4个区域，如图4所示。第一象限主要是参数的变化范围、更改的版本号、还有一些限制条件。第二象限是输入参数表，第三象限是用于Excel函数调用的表格、中间变量的计算公式等，第四象限是输出的结果，

就是我们所需要的件号、数量、长度、箱包号、X值（是用于ERP系统计算成本）等等，也是最为关键的一个区域。

ODS中最基本的是Excel的IF等常用函数。有时为了简化编写语句，可以由用户自定义函数。一个编写好的ODS如图4所示。

五、设计的任与要求

对设计小型办公楼电梯的具体要求如下：

楼层数：5层

额定载重量：800千克

额定人数：10人

运行速度：1.0米/秒

门出入口宽度（中分式）：0.8米

楼层高度：3.3米

对重：1320千克

轿厢重量：1000千克

减速比：1：40

具体任务是：利用以前所学习的知识设计五层楼的电梯，要求乘坐有较好的舒适感，实现精确平层在满足拖动要求的情况下，尽量减少能源的损耗。

六、设计方案的选择与确定

直流电动机的维修及保养与同容量的交流电动机相比需要较高的费用，直流电动机存在换向问题，而交流电动机则不存在这些问题。况且，随着大功率晶体管、门极可关断晶阐管GTO等电子器件的产生，扫清了高效电子逆变器中的障碍，使交流调速进入了暂新的历史阶段。83年世界上出现了VVVF控制的交流调速电梯，此种电梯可节能5%-10%，乘坐舒适感赶上了直流电梯。在交滚调速中，转子串电阻调速不平滑，电梯的乘坐舒适感不好，而且有很大的能耗。改变定子电压调速度中，使电动机转矩成倍减少，电梯带载能力差。而矢量控制VVVF调速可以实现无级调速。通过坐标变换保持?不变，使电梯的转矩仅与负载有关。其制动时能量可反馈到电源中去。变流变频调速电梯可以实现零速停靠。经上面分析，电梯电动机采用矢量控制的变压变频调速，控制电路选用PLC控制。其优点如下：

（1）输入输出接口电路简单，可靠性高，功能强。

（2）PLC采用软件编程来完成控制任务，可随要求的变更对程序进行修改。

（3）PLC具有完善的监控与诊断功能。

结束语：

设计只是不符合标准图纸使用的情况下，需要进行非标设计，所以非标设计不只包含以上四种，其实对于电梯电器件的布置尺寸发生改变，也需要进行非标设计。电梯的标飞设计是个钟各样的，但是只要符合国标的要求下，并且保证电梯乘坐舒适、安全、美观、便捷的情况下，这就是电梯最好的设计。

参考文献：

[1]李彦华.智能电梯群控系统的研究与设计2015.9

[2]叶嗣军.电梯目的层群控系统的设计与实现2014.7

[3]蔡世水.电梯群控系统仿真平台的设计与实现2011.2