A névleges vontatási kapacitás és az akkumulátor gyári üzemideje még nem mutatja meg, hogy egy elektromos vontató hogyan teljesít majd napi 16–22 órás használat mellett. Két- vagy háromműszakos termelésben jóval kisebb a mozgástér a töltésre, a karbantartásra és az esetleges meghibásodások kezelésére. Ha a vontató rendszeresen nehéz ipari kocsikat mozgat a gyártóterületen vagy a raktárban, egy váratlan leállás az egész anyagmozgatási folyamatot megakaszthatja.
A folyamatos működés biztosításához ezért már jóval a beszerzés előtt tervezni kell. A tudatos befektetéshez fontos tudni, mekkora terheket és milyen gyakorisággal mozgat majd a gép, mennyi energiát igényel az egyes feladatok elvégzése, valamint mennyi idő áll rendelkezésre a töltésre. Az akkumulátor kiválasztásánál ráadásul annak tömegét is figyelembe kell venni, mivel ez a vontató tapadását és terhelhetőségét is befolyásolhatja.
Miért más egy elektromos vontató terhelése két vagy három műszakban?
Egyműszakos használat során általában hosszabb idő áll rendelkezésre, hogy a vontató akkumulátora feltöltődjön, átvizsgálják a gépet, és az esetleges kisebb hibákat még a következő munkanap előtt kezeljék.
Két vagy három műszaknál ez az időablak jelentősen leszűkül. A napi üzemidő elérheti a 16–22 órát, miközben előfordulhat, hogy két műszak között alig marad idő töltésre vagy karbantartásra.
A nagyobb üzemidő nem csak több megtett kilométert jelent
A hosszabb napi használat az akkumulátoron kívül a gép más részegységeit is fokozottabban terheli. Több indítás, fékezés és irányváltás történik, gyorsabban gyűlik a futásteljesítmény, ezért a gumik, a fékrendszer, a csatlakozók és a vontatási pontok állapotát is ehhez az igénybevételhez kell igazítani. Éppen ezért nagyobb jelentősége van a napi ellenőrzésnek, mint egy olyan gépnél, amely két műszak között hosszabb ideig áll.
A terhelés ráadásul nem egyenletes. Más energiaigénye van egy sík útvonalon, állandó sebességgel haladó vontatónak, mint annak, amely rövid szakaszokon mozog, sokszor indul el, rendszeresen fékez, és alkalmanként több tonnás ipari kocsikat húz vagy tol. A megfelelő méretezéshez ezért a gyári adatlap mellett a tényleges útvonalat és a vontatási profilt is mérni kell.
A folyamatos anyagmozgatáshoz megfelelő rendelkezésre állás szükséges
A Zallys elektromos vontatók számos különböző üzemi feladatot láthatnak el, a gyártósori alkatrészkocsik mozgatásától a raktári szállítóeszközök és nehéz berendezések helyváltoztatásáig.
A felhasználás módjától függően egy gép akár egymástól távol eső munkaállomásokon, változó terheléssel is dolgozhat. Ilyenkor a töltésre fordítható idő és a szükséges akkumulátorkapacitás meghatározásához a napi feladatok gyakoriságát is vizsgálni kell.
A logisztikai eszközválasztásnál ezért az egész anyagmozgatási folyamatot érdemes figyelembe venni. A vontató megfelelő teljesítménye önmagában nem elegendő, ha a rendelkezésre álló üzemidő nem fedezi a napi feladatokat, vagy a töltés rendszeresen megszakítja a munkát. Több műszak esetén az akkumulátor kapacitását, a terhelést és a töltési lehetőségeket egymáshoz kell igazítani.
AGM vagy lítiumakkumulátor a folyamatos üzemhez?
Az akkumulátortechnológia megválasztása különösen olyan esetekben határozza meg a napi működést, ha a vontatónak egymást követő műszakokat kell kiszolgálnia. Az AGM és a lítium-ion akkumulátorok között azonban nem kizárólag a töltési időben és az üzemeltetési jellemzőkben van különbség. Eltérő tömegük a vontató működésére is hatással lehet, ezért a megfelelő megoldást az adott géptípus és felhasználási feladat alapján kell kiválasztani.
AGM akkumulátorok: a nagyobb tömeg a tapadást is segítheti
Az AGM akkumulátorok egyik fontos sajátossága a viszonylag nagy tömegük, amely a Zallys elektromos vontatóknál kifejezetten előnyös lehet. A nehéz ipari kocsik húzásához vagy tolásához ugyanis megfelelő tapadás szükséges a hajtott kerekek és a talaj között. Ha a vontató saját tömege nem biztosít elegendő terhelést a hajtott kerekeken, azok megcsúszhatnak, különösen induláskor vagy nagyobb ellenállású terhek mozgatásakor.
A nehezebb AGM akkumulátorok hozzájárulhatnak a szükséges tapadóerő biztosításához, így bizonyos gépkialakításoknál nincs szükség külön ballaszt felszerelésére. Ez a Zallys vontatósegédek egy részénél fontos szempont, hiszen a berendezés tömegeloszlása közvetlenül befolyásolja a vontatási teljesítményt. A tényleges tapadás ugyanakkor a gumiabroncsok állapotától, az útburkolattól és a mozgatott teher sajátosságaitól is függ.
Az AGM további előnye, hogy gondozásmentes, zárt kialakítású akkumulátor, ezért nem igényel rendszeres vízpótlást. A megfelelő töltési rend betartása azonban továbbra is elengedhetetlen. A töltési időt és a megengedett kisütési mélységet az adott akkumulátor és töltő műszaki előírásai alapján kell meghatározni.
Lítiumakkumulátorok: kisebb tömeg és rugalmasabb töltés
A lítium-ion akkumulátor más üzemi modellt tesz lehetővé. Jobban viseli a részleges töltéseket, a töltési folyamat energiahatékonyabb, a feszültség pedig a kisütési ciklus jelentős részében stabilabb marad. Emiatt a műszak közben rendelkezésre álló rövid szünetek is felhasználhatók arra, hogy a gép visszanyerje a további munkavégzéshez szükséges energiát.
A lítiumakkumulátorok azonos energiatárolási kapacitás mellett jellemzően lényegesen könnyebbek az AGM változatoknál. Ez számos elektromos berendezés esetében előny, a saját tömegükkel tapadást biztosító vontatóknál azonban külön mérlegelést igényel.
Ha a kisebb akkumulátortömeg miatt csökken a hajtott kerekek terhelése, a megfelelő tapadáshoz kiegészítő ballasztra lehet szükség. Egyes Zallys modelleknél ezért az AGM akkumulátor műszakilag kedvezőbb választás lehet a lítiumnál.
A lítium akkumulátoros anyagmozgató gépek alkalmazását vizsgáló Green Warehousing kutatás szerint a technológia egyik fontos gazdasági előnye a köztes töltések lehetőségében rejlik. A magasabb kezdeti akkumulátorköltséget részben az ellensúlyozhatja, hogy a rövid üzemszünetek alatt végzett töltésekkel kisebb akkumulátorkapacitás is elegendő lehet. A kutatás targoncákra vonatkozik, ezért az eredményeit nem lehet automatikusan valamennyi elektromos vontatóra alkalmazni.
A tanulmány ugyanakkor arra is rámutat, hogy ennek eredménye erősen függ a műszakok számától, valamint a szünetek hosszától és eloszlásától.
Hogyan tervezhető a töltési rend, hogy ne legyen leállás?
A megszakítás nélküli üzemhez olyan töltési rendre van szükség, amely az adott akkumulátortechnológia követelményeihez és a tényleges munkarendhez is igazodik. Az AGM akkumulátoroknál a megfelelő töltési ciklus biztosítása, lítium-ion technológiánál pedig a köztes töltési lehetőségek kihasználása kerülhet előtérbe. Mindkét esetben kiemelten fontos, hogy a vontató rendelkezésre állása igazodjon a napi anyagmozgatási feladatokhoz.
A töltőpont helyét az anyagáramlás határozza meg
Megfelelő lítium-ion akkumulátor és töltőrendszer esetén a rakodás, az ebédszünet, a műszakváltás vagy más rendszeres várakozási idő rövidebb töltési szakaszokra is felhasználható. Ehhez azonban a töltőnek ott kell lennie, ahol a vontató egyébként is megáll. Ha a gépnek külön töltőhelyre kell kitérnie, a töltés miatt megtett plusz út és az ezzel járó állásidő részben megszünteti a megoldás előnyét.
A töltő teljesítményét sem célszerű kizárólag az akkumulátor maximális töltési képességéhez igazítani. A legfontosabb az energiamérleg. Ha egy vontató két töltési lehetőség között több energiát fogyaszt, mint amennyit a megállások alatt vissza tud tölteni, a töltöttségi szint fokozatosan csökkenni fog. Az első műszak még problémamentesen lefuthat, a második vagy harmadik végére azonban elfogyhat a szükséges tartalék.
Több műszaknál a töltési stratégia az infrastruktúrát is átalakítja
A lítiumos rendszer egyik gyakorlati előnye több műszak esetén, hogy megfelelő akkumulátor- és töltőkapacitás mellett csökkenthető a hosszabb töltési leállások száma. AGM akkumulátornál ezzel szemben a teljes töltési ciklushoz szükséges időt kell beilleszteni a munkarendbe. A rendszeres, rövid részleges töltésekre épülő üzemeltetés ezeknél az akkumulátoroknál általában kevésbé kedvező.
Egyes Zallys vontatósegédek, például az M12 és az M16 cserélhető AGM akkumulátorcsomaggal rendelkeznek, így a lemerült egység feltöltött akkumulátorra cserélhető. Ez lehetővé teheti a több műszakos használatot anélkül, hogy a gépnek a teljes töltési idő alatt állnia kellene. Más modelleknél a műszakok közötti töltési idő biztosítása jelenthet megfelelő megoldást.
A hosszú távon gazdaságos üzemeltetéshez a töltők és a szükséges tartalék akkumulátorok költségét is figyelembe kell venni. Az AGM gondozásmentes akkumulátorok használatánál a megfelelő töltési ciklusok betartása, a csatlakozók rendszeres ellenőrzése és a töltéshez szükséges szellőzés biztosítása is hozzátartozik a biztonságos működéshez.
Mennyi energiát fogyaszt egy vontató, és hogyan csökkenthető a kiadás?
Egy elektromos vontató energiaigénye nem írható le egyetlen általános fogyasztási adattal. A vontatott tömeg, az útvonal hossza, a lejtők és emelkedők, az indulások száma, a sebesség és az üresen megtett szakaszok együtt alakítják a tényleges felhasználást. Ezért az akkumulátor méretezését érdemes konkrét üzemi ciklusokra alapozni.
A megfelelő terhelés és útvonal csökkentheti az energiafelhasználást
Az elektromos vontatók fogyasztását jelentősen befolyásolja, mekkora ellenállást kell leküzdeniük az egyes anyagmozgatási feladatok során. Ugyanannak az ipari kocsinak a mozgatása több energiát igényelhet egyenetlen padlón vagy emelkedőn, mint sík, megfelelő minőségű burkolaton. Az elhasználódott kerekek, a hibás csapágyak és a túlzott terhelés szintén növelhetik a motor energiaigényét.
A gazdaságos üzemeltetéshez ezért a vontató műszaki állapota mellett a mozgatott kocsikat is rendszeresen ellenőrizni kell. Érdemes megvizsgálni, hogy a szállítási útvonalon vannak-e felesleges kitérők, szűk fordulók vagy olyan akadályok, amelyek miatt a gépnek gyakran meg kell állnia. Az optimális útvonal kialakítása csökkentheti az energiafogyasztást és a gép mechanikus alkatrészeinek igénybevételét.
A vontató kapacitását ugyanakkor nem célszerű kizárólag a mozgatandó teher tömegéhez igazítani. A szükséges vontatási erőt a kocsik kerekei, a gördülési ellenállás, az útburkolat és a gép tapadása együttesen határozzák meg. A túl alacsony kapacitású gép bizonyos feladatokra alkalmatlan lehet, míg egy indokolatlanul nagy berendezés magasabb beruházási költséggel járhat.
A fogyasztási adatokból az akkumulátor állapota is követhető
A hosszú műszakos üzemeltetéshez ezért érdemes legalább a megtett távolságot, az egyes műszakok energiafelvételét és a töltési időket követni. Ha az útvonal, a teher és a munkarend lényegében változatlan marad, ezek az adatok összehasonlíthatóvá teszik az egyes időszakokat. Így hamarabb látható, ha ugyanannak a munkának az energiaigénye emelkedni kezd.
A változás mögött nem feltétlenül az akkumulátor áll. Alacsony guminyomás, nagyobb átlagos vontatott tömeg, megváltozott útvonal vagy több megállás szintén növelheti a fogyasztást.
A mérés célja tehát nem pusztán egy kWh-adat előállítása, hanem annak megértése, hogy melyik folyamatváltozás okozta az eltérést. Ez teszi lehetővé, hogy az üzemeltető még a tényleges kiesés előtt beavatkozzon.
Milyen tapasztalatokat hoz a hosszú műszakos üzem?
A több műszakra tervezett rendszer gyenge pontjai általában nem az első napokban válnak láthatóvá. Egy kissé alulméretezett töltő, néhány kihagyott töltési alkalom vagy a vártnál nagyobb energiaigény eleinte csak egy-egy eseti, kezelhető helyzet.
Ha azonban a gép rendszeresen a rendelkezésre álló kapacitásának határán dolgozik, idővel egyre gyakrabban jelentkezhetnek töltési és üzemeltetési problémák. Ezért a valódi üzembiztonságot hosszabb mérési időszak alapján érdemes értékelni.
A töltő méretezése és a hőmérséklet együtt számít
A töltési stratégia egyik tipikus hibája, amikor a rendelkezésre álló időt pontosan feltérképezik, de a kiválasztott töltő nem képes ezalatt elegendő energiát visszatölteni. AGM akkumulátoroknál különösen fontos betartani a gyártó által meghatározott töltési feltételeket, míg a lítium-ion rendszereknél a töltő teljesítménye és a köztes töltések időtartama közötti összhangot kell ellenőrizni.
A környezeti hőmérsékletet szintén figyelembe kell venni. Hideg raktári környezetben az akkumulátor használható kapacitása és töltési viselkedése eltérhet a normál hőmérsékleten mért értékektől, tartós melegben pedig a folyamatos töltés és kisütés nagyobb hőterheléssel járhat.
A fentebb említett kutatás a működési környezet hőmérsékletét szintén azok között a kontextuális változók között kezeli, amelyek befolyásolják a lítium-ion anyagmozgató gépek energiaigényét és méretezését.
A kezelői rutin a töltési stratégia része
Egy jól méretezett infrastruktúra sem működik megfelelően, ha a tervezett töltési időszakok rendszeresen elmaradnak. AGM akkumulátoroknál különösen fontos, hogy a kezelők a gyártói előírásoknak megfelelően végezzék a töltést, és ne használják a gépet tartósan túl alacsony töltöttségi szint mellett. A cserélhető akkumulátorral rendelkező modelleknél a feltöltött tartalékegységek rendelkezésre állását is biztosítani kell.
Ugyanez érvényes a napi műszaki ellenőrzésre. Több műszakos üzemben a guminyomást, a vonórudat, a mechanikus és elektromos csatlakozásokat, valamint az akkumulátor állapotát is a használat intenzitásához igazodó rendszerességgel kell ellenőrizni. A hosszabb napi üzemidő miatt egy kisebb hiba is hamarabb vezethet leálláshoz, ezért fontos, hogy az eltérések már a komolyabb meghibásodás előtt kiderüljenek.
Miért a Lean Technology?
A Lean Technology az elektromos vontatók kiválasztásánál nem önálló gépben, hanem a teljes anyagmozgatási folyamatban gondolkodik. A terhelés, az útvonal, a műszakrend és a töltési lehetőségek felmérése alapján olyan konfiguráció kialakításában segítünk, amely a több műszakos működés valós igényeihez igazodik. Így már a beruházás előtt kiderülhet, milyen vontató, akkumulátor és töltési rendszer szükséges a folyamatos üzemhez.
A vontató kiválasztása a valós üzemi feladatból indul
Közel egy évtizedes tapasztalattal támogatjuk a lean elvek szerint működő gyártóvállalatokat műszaki és logisztikai megoldások tervezésében.
Az eltérő intralogisztikai feladatokhoz választható Zallys elektromos vontatók a gyártósori, illetve raktári anyagmozgatásban akár 5 tonnás vontatási feladatokhoz is rendelkezésre állnak.
A kínálatban ennél nagyobb kapacitású típusok is megtalálhatók, így a megfelelő vontató kiválasztásánál mindig az adott üzemi feladatból indulunk ki. A különböző modellek AGM akkumulátorral, egyes típusok pedig cserélhető akkumulátorcsomaggal is rendelkeznek, ami a több műszakos üzemeltetésnél jelenthet előnyt.
A megfelelő típus meghatározásánál ugyanakkor a maximális terhelés csak az egyik paraméter. Más gépkialakítás lehet indokolt szűk folyosón, sok fordulással és sűrű megállásokkal, mint hosszabb, egyenes útvonalon. A használat gyakorisága, az útburkolat, a vontatandó kocsik kialakítása, a szükséges tapadóerő és a fordulókör ugyanúgy része a döntésnek.
A felméréstől a szervizig egy kézben marad a folyamat
Egy több műszakban használt elektromos vontató bevezetése már a helyszíni felmérésnél elkezdődik. Szakembereink a terhelés mellett az útvonalakat, a műszakok számát, a töltési lehetőségeket és az anyagmozgatás jelenlegi szűk keresztmetszeteit is áttekintik. Ezek alapján készülhet el az a műszaki koncepció, amelyhez a megfelelő vontató, akkumulátor és töltési megoldás kiválasztható.
A tervezést próbaüzem és megtérülési kalkuláció egészítheti ki, így még a végleges bevezetés előtt ellenőrizhető, hogyan működik a kiválasztott megoldás valós üzemi körülmények között. A tesztelés során a gép kezelhetősége, tapadása és tényleges vontatási teljesítménye is vizsgálható.
Cégünk a telepítésben és az üzembe helyezésben is részt vesz, a későbbi működést pedig szervizhálózattal, alkatrészellátással és műszaki támogatással segítjük. A vállalat így a felméréstől a kivitelezésen át a karbantartásig végig tudja kísérni az elektromos vontatók bevezetését és üzemeltetését.
Összegzés
Egy elektromos vontató folyamatos, több műszakos működését az akkumulátortechnológia, a töltési stratégia, a tényleges üzemi terhelés és a megfelelő tapadás együttesen határozza meg.
Az AGM akkumulátorok nagyobb tömege bizonyos vontatóknál segíthet a szükséges tapadóerő biztosításában, miközben a gondozásmentes kialakítás megkönnyíti a napi üzemeltetést. A lítium-ion technológia kisebb tömeget és rugalmasabb töltési lehetőségeket kínál, de az eltérő súly miatt nem minden gépkialakításnál jelent automatikusan kedvezőbb megoldást.
A megfelelő konfigurációhoz ezért már a beszerzés előtt érdemes felmérni a napi útvonalakat, a vontatott tömeget, az anyagmozgatási feladatok gyakoriságát és a rendelkezésre álló töltési időt. Ha ezek az adatok rendelkezésre állnak, meghatározható, mekkora akkumulátorra és töltőteljesítményre van valóban szükség. Így a második és harmadik műszakban is tervezhetővé válik a vontató rendelkezésre állása, miközben a vállalat elkerülheti a nem megfelelően méretezett berendezésekből eredő többletköltségeket.