该文首刊于2024年8月19日《全球贸易》杂志
许多仓库自动化系统由压缩空气的气动能量驱动。这类系统常见于鞋类分拣机（利用气动缸驱动切换模块）以及窄带积放式输送机中。
乍看之下，气动似乎是简单廉价的解决方案。这项技术既不花哨也不神秘：部件价格低廉且易于采购，即使无法获得原厂生产的精确阀门，任何销售类似配件的供应商都能提供适用替代品。从理论上说，故障排查也同样简单。
然而在实际应用中，气动系统的复杂性使其效率极其低下——且存在多种故障可能性。
让我们"泄放"几点不满
气动系统结构复杂，需要大量零部件，这导致安装困难且运行效率低下。尽管估算值存在差异，但有观点认为气动设备仅能有效利用5%至10%的运行能耗。
大部分能量消耗在驱动空气压缩机的过程中。这些设备通常安装在室外或与主设备隔离的区域，因其产生的噪音和热量令人难以就近工作。若安装大型系统或计划后期扩展，必须确保压缩机功率足以提供所需气流。
保持空气清洁干燥需要定期维护压缩机——这项保养不仅必要，而且费用高昂。因此许多企业降低空气品质标准，久而久之导致灰尘在气缸和阀门内积聚，造成系统效率、能量和速度的全面下降。
压缩机故障显然意味着代价高昂的意外停机，但即便微小漏气也可能导致整个系统瘫痪。就像用破损吸管喝饮料时会遇到的困境——现在假设这根吸管长达数英里，在仓库内蜿蜒曲折并分出多个支路。管道任何位置的泄漏都会造成整个系统气流损失，且难以定位故障点。
加压空气还会产生巨大噪音（如同跪式巴士降低车身时的声响）。虽然某些气动缸配有降噪组件，其运行声响仍然明显——每次启动都会听到噪音。
技术缺陷给业务带来下行压力
气动系统不具备速度或位置控制功能。尽管多数气动单元配有终端开关显示气缸是否伸展，但运动过程中的状态完全不可见。这意味着气缸性能下降时没有预警，只有发生故障导致意外停工时才会发现问题。
相比其他技术，气动系统速度较慢。提升气缸速度的唯一方法是增加气流，而这种方式能达到的上限通常远低于电动驱动。随着分销中心面临前所未有的吞吐量提升压力，这逐渐成为显著问题。
电动替代方案是答案吗？
电动解决方案在安装维护便利性、性能表现、静音运行和可靠性方面均优于气动系统，还能实现更灵活的扩展节奏。
例如在气动系统中新增输送机，通常需要更大功率压缩机及全新气管线路；而扩展电动系统更像是"即插即用"操作，几乎不需要额外基础设施。此外，初期可小规模部署，无需为支持未来升级而过度配置压缩机。
下面分析三种电动替代方案的优缺点：螺线管、伺服电机和Solligence™快速旋转执行器。
螺线管
螺线管具有更快启动速度，在性能和成本间取得良好平衡。它们体积小、价格低、维护简便，通常只需一对电缆。若发生故障，更换成本低且耗时短。
但与气动缸类似，电动螺线管同样缺乏速度和位置控制功能，需额外安装传感器才能监测运行状态。
螺线管需外接控制器管理，且需要大功率电源实现高速运行。电源规格必须精确匹配：功率不足会导致运行速度不达标，功率过大则可能烧毁单元。
伺服电机
仓库自动化中的伺服电机犹如跑车，是市场上速度最快的解决方案，具备精确的速度和位置控制能力。内置编码器提供可视化监测和智能反馈。
然而如同跑车，伺服电机及其驱动控制系统价格极其昂贵。它们需要大功率电源、复杂软件支持，且配置过程繁琐。这些劣势使其在多数仓库应用中成本过高。
Solligence™快速旋转执行器
德昌电机开发的Solligence技术，将原本仅见于伺服电机的多项技术融入简易电动螺线管。这种组合克服了两类技术的缺陷（以及行业长期存在的性能限制），同时简化安装并降低运营成本。
集成驱动单元省去了外部驱动器、控制箱和组装人力。低电压和电流要求降低了安装与能耗成本，允许使用更细规格线缆和更小更经济的电源。内置储能系统可在整个周期内从主线"啜饮"电力，按需爆发能量驱动执行器高速运转。
Solligence持续监测运动时长变化，自动调整驱动参数以确保符合规格要求。当检测到磨损迹象时，设备还会触发警报，避免代价高昂的意外停机。
全面权衡利弊
尽管初始成本低使气动系统保持流行，但运行和维护这些低效系统的成本很快就会超过初期节省。因此越来越多全球领先物流企业转向电动替代方案并不令人意外——他们已准备好告别气动技术带来的停机风险、运营成本和其他麻烦。
无论选择传统螺线管还是创新的Solligence快速旋转执行器，电动替代方案带来的成本与性能优势都是气动系统无法比拟的。您将获得更快更可靠的自动化体验，不再因故障而沮丧窒息。