如何在自动化仓库的物流过程中实现节能

电力对于人工或自动化仓库的运作是必不可少的，因此公司可以为一般消费提供他们生产的商品和服务。如今，企业实施了旨在降低能源消耗和优化设备吞吐量的实践，以及技术和组织措施。

一些国家对在生产中心获得更高效设备的公司进行投资提供补贴。这些政策的目的是减少全球能源消耗。

公司将其生产链内的所有重复过程自动化，以最大限度地降低生产成本，这是一个日益增长的趋势。然而，这是一把双刃剑，因为自动化过程涉及更大的功耗(自动化程度越高，所需的能源就越多)。因此，必须找到一个既符合成本效益又节能的解决方案。

在仓库中，自动化也是在执行过程中实现有效性的最先进的解决方案之一。的确，从经济角度来看，与传统仓库相比，它的初始成本更高。即便如此，由于运营费用的减少和自动化提供的优势，投资回报出现得更早。

自动化仓库充分利用建筑空间，最大限度地提高存储容量。完善的货物管理，提高生产力和高可用性是它所带来的优势，因为它能够24小时不间断地运行。自动化最大限度地降低人员成本，消除对传统搬运设备的依赖，并且不需要照明即可正常操作;除了操作人员执行任务的区域外，灯可以保持熄灭。

如果企业把精力集中在两个具体的方向上，就可以减少能源消耗:

• 安装节能设备。
• 应用理想的物流解决方案。

高效使用能源

这一概念包括所有旨在优化仓库中每件搬运设备的功耗的实践，而不影响生产力或危及人员安全或产品质量。

因此，Mecalux研发部门设计的物料搬运设备是为熟练的能源消耗而设计的。用于实现能源效率的实践跨越三个不同的领域:

• 机械设计
• 电气设计
• 软件开发

机械设计

可使用性是仓库装卸设备设计和选择的首要要求。虽然能源消耗必须是有效的，但优先考虑的是，设备执行预期的循环次数和运动，以响应计划的要求。

机械设计的主要原则之一是结构应尽可能轻，即减少整体重量。这对发动机的尺寸和功率有直接影响。

机器引擎是仓库设计中必不可少的要素。欧洲联盟致力于生产环保产品，以减少能源消耗和最大限度地减少对环境的二氧化碳排放。为此，它规范了这些产品的设计、生产和商业化。

自2009年7月起，640/2009和641/2009欧洲标准规定了电机设计的要求。效率更高的发动机在产生相同的机械功率时消耗的能量更少。的确，收购成本较高，但回报时间较短。

机器有一个可量化的性能，这是特定于他们和每个系统的特点。必须确定确保机器正常运行和尽可能高的吞吐量的机制，同时实现有竞争力的业务开销。

反过来，必须控制可变增量，包括由工作条件(污垢，湿气等)，缺乏维护(润滑，托梁和链条张力不足等)和过载(挠度，变形，负载泄漏等)引起的效率损失。这将导致仓库中的大量能量损失。

在提高设备的能源效率方面，材料也是至关重要的。例如，当使用摩擦机构时，必须选择合适的材料来降低所需的功率输出

电气设计

工程师研究和开发解决方案，以降低仓库内的电气成本。因此，所使用的设备可以实现更好的能源效率，避免网络中的差异，并减少电力支出。

变频器
他们能够修改发动机的转速，作用于电流的频率。一般来说，通过该装置启动的设备比以恒定的固定速度启动的设备消耗更少的能量。

这些设备提供了许多优点:

• 改进速度控制。
• 发动机功率因数校正。
• 消除无功功率。
• 软启动引擎。在高能耗发动机中，不需要“星-德尔塔”启动。
• 更少的维护。
• 消除振动引起的噪音。

另一方面，该设备产生谐波失真。

滤波谐波失真
在交流电力系统(家庭和工业使用)中，基频的变化被称为“谐波”。这些100hz, 150hz, 200hz等谐波可以出现在由50hz电源供电的网络系统中。

在任何工业设施中，都可以发现不同的谐波产生设备，例如:

• 电力供应切换模式(电柜、输送机控制箱、pc机……)
• 电子稳定器用于照明设备(荧光仓库照明)。
• 小不间断电源(UPS)，在停电时提供有限时间的电力。
• 在三相负载中，变速发动机(输送机和堆垛机起重机驱动器)。

电流谐波非常令人担忧，因为它们对安装有不利影响，例如导体过载、变压器过热、断路器不及时跳闸、功率因数校正电容器过载和测量设备(探头、传感器……)的干扰。

所有这些都意味着更高的功耗和仓库中发现的电气组件的过早退化。

为此，采用三种方法来抵消谐波失真:

• 线电感(减少至35%至40%)。
• 无源滤波器(减少至8%至10%之间)。
• 活跃的过滤器(减少至2%以下)。

再生能源
这些是连接到堆垛起重机的提升轴驱动的电子设备。

在下降过程中，云台的重量(和负载本身的重量)使电机旋转并充当发电机。同样的情况发生在所述轴减速期间。这种再生能量必须被引导，以允许系统的正常运行，而不会对其电气和电子设备造成损坏。

没有蓄热器的堆垛起重机将这种能量作为热量消散，浪费了它，这涉及到能量损失。

再生能量的多少取决于移位的重量和堆垛起重机的高度。然而，它可以平均节省机器总能耗的15%到20%。

能量回收器允许在轴的垂直下降或减速机动期间，堆叠起重机产生的动力返回

软件开发

请记住，自动化仓库中常见的能源效率实践是基于软件而不是安装的物理元素。仓库管理系统，以及控制软件，负责协调搬运设备的运动。

例如，Mecalux开发的控制系统旨在简化搬运设备的电能使用，调整每个时刻的任务强度的具体消耗。

启动管理器
移动元件(堆垛机起重机、转移车、升降机等)在不同的运动阶段所需的电力是不同的:

• 加速度:在这里，它必须克服静摩擦，加速物体的质量，直到达到名义速度。运动阶段需要更大的力量。
• 名义速度:这台机器匀速运转。一旦它达到加速物体的动力，电动机必须只成功的动态摩擦力，并在提升的情况下，补偿重力。
• 减速:没有能源消耗，发动机像发电机一样工作。

启动经理是一个排序器，根据这三个阶段，在任何时候预测仓库内机器所需的功率输出，并在具有足够的功率容量时发出启动运动的授权。

这个管理器是通用的，也就是说，它组织所有仓库设备的启动(不管机器的类型)，并且可以混合来自不同机器的请求。

它还有一个配置文件，其中披露了要控制的机器数量和电力供应。

轴的经理
它对同时升降和纵向运动的多轴机械(如堆垛起重机)的加速度和行进速度进行优化管理。

最初，管理器轴在考虑100%加速度和速度的情况下执行行程和升降运动估计时间的计算。

在其上，建立运动时间较短的轴的速度的加速度减量，甚至减量。这种减少永远不能导致超过另一个轴的运动次数，否则，它将妨碍工作周期。加速减速逐渐发生，在每次迭代中检查新的估计运动时间，并将其与另一个轴进行比较。

一旦达到最小配置加速度值，重复同样的过程，逐渐降低速度值，以达到两个轴运动中的最佳比例。

其目标应该是避免突然启动，并最终延长机械、电气和电子元件的寿命。同样，要增加额外的启动点，并尽可能减少所需的电力容量。

理想的物流解决方案

虽然物料搬运设备设计中的能源效率措施是降低能源消耗的基础，但您也可以通过适当的物流解决方案来实现这一目标。一个简单的解决方案，减少或消除多余的移动，是工程师和技术人员在设计仓库时应该追求的目标。解决方案越复杂和自动化，运行所需的能源消耗就越多。

除了增加消费之外，自动化还需要极高的投资，而且其投资回报率可能无法在合理的时间内实现。这可能会造成直接影响运营成本的负担。

理想情况下，您应该达到一个平衡:只自动化关键流程和那些具有短期回报的流程，而不忽略优化已实现解决方案的能源消耗

最合适的存储系统是能够满足公司在容量、操作和预期周期方面的需求。也就是说，在做出选择时，必须考虑其他因素，如初始投资和系统的能源消耗。

Guardar