产品博客

2025-12-16

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吞吐量提升250%:动态区域控制(Dynamic Zone Control™)技术背后的科学

吞吐量提升250%:动态区域控制(Dynamic Zone Control™)技术背后的科学

我们常常被问及TrueDrive™ 滚筒所采用的动态区域控制(Dynamic Zone Control™, DZC™)技术。它是如何实现相比传统电机驱动滚筒(Motor-Driven Roller, MDR)输送系统高达250%的吞吐量提升的?

 

这一声明相当大胆,因此我们经常被要求提供佐证也就不足为奇。本文将探讨其背后的科学原理,并通过介绍一些通用案例和实际考量,帮助您评估您的独特运营能从中获益多少。

 

任何特定系统可能实现的提升程度取决于多种因素。其中影响最大的两个方面是包裹尺寸的差异性,以及您用来与DZC™对比的传统MDR系统的规格。如下文示例所示,在大多数常见的履约场景中,吞吐量提升都非常显著。

 

DZC™有何不同?

 

传统的MDR使用一个滚筒来控制由O型圈或V型带连接的自由旋转“从动滚筒”区域。相比之下,DZC™使用可以单独控制和监控的滚筒,从而实现“动态”零压力积累。该技术还通过提高积累密度来支持更高效的批次释放,从而缓解复杂合流场景中的瓶颈。

 

DZC Max™™输送线通过为线上每个滚筒提供动力,实现了最高的吞吐量效益。DZC Skip™输送线则交替使用滚筒和从动滚筒,以与传统MDR相当的成本实现略低的吞吐量提升。

 

此外,TrueDrive™滚筒内置感应功能,可以检测输送线上物品的存在、位置和重量。这显著减少了对光电传感器等外部传感装置的依赖,使系统响应更敏捷、控制更精确。

 

这些优势共同作用,提升吞吐量的方式并非通过提高线速,而是通过优化包裹间距来消除空间浪费。

 

您可以在 TrueDrive™产品页面了解更多关于DZC™的信息。

 

减少“输送空气”的时间

 

传统MDR系统受限于其固定的区域尺寸。这通常由输送线需要处理的最大包裹决定,因此3到6英尺的区域长度很常见。即使采用最有效的积累方式,这也会导致物品间的间隙大小不一,尤其是在处理不同尺寸的包裹时。

 

下图展示了传统MDR输送线的示意图,说明了这一挑战。滚筒中心之间的总距离(λ)由每个区域中的从动滚筒数量决定。由于区域尺寸由最大包裹设定,如果输送线处理不同尺寸的混合纸箱,每个物品间的间隙(δ)将会有很大差异,导致大量空间浪费。

 

mdr-conveyor_graph-01.png

 

DZC™主要通过根据每个包裹的长度动态调整虚拟区域来提升吞吐量。这使得输送线能将间隙缩小至固定尺寸,而无论包裹长度如何。间隙最小可以接近两个相邻滚筒中心之间的距离,从而更高效地输送货物,甚至无需提高输送速度。

 

mdr-conveyor_graph-02.png

 

效益计算

 

一个简单的计算吞吐量提升的方法是:比较DZC™系统中平均箱长与间隙之和,与其等效的MDR系统中固定区域尺寸(从相邻区域的滚筒中心测量)的比值。吞吐量提升百分比可计算为这些数值的比率(吞吐量 =λMDR/λDZC).

 

例如,下图将DZC™与一种常见的传统MDR配置(36英寸固定区域,滚筒中心间距3英寸)进行了对比。上图比较了平均箱体尺寸与传统MDR区域长度。下图则代表了平均包裹尺寸与系统能处理的最大包裹尺寸之间的比率。

 

假设平均包裹尺寸为11.67 x 11.67英寸,DZC Max™™可以消除足够多的未使用空间,从而实现250%的吞吐量提升——DZC Skip™™的表现也紧随其后。处理大量小包裹的电子商务运营甚至可以实现高达300%的吞吐量提升。

 

mdr-conveyor_graph-03.jpg

 

如本例所示,当包裹尺寸存在众多变化时,DZC™能够动态调整区域长度,从而实现最大效益。包裹尺寸越均匀,提升幅度会减小,但依然显著。

 

当将DZC™与更长的传统MDR区域(例如72英寸固定区域)进行比较时,效益可能更大,吞吐量提升甚至可达600%。

 

mdr-conveyor_graph-04.jpg

 

您的运营数据会如何?

 

想知道DZC™能为您的运营带来多大的吞吐量提升吗?欢迎立即联系我们,我们将基于您独特的物料处理(Materials To Be Handled, MTBH)数据,为您提供个性化的评估。我们乐意为不同场景(如旺季货量波动和产品差异性)进行计算。

 

吞吐量提升只是履约运营从DZC™技术中获得的益处之一。它们还是更可靠、更坚固、更易于维护的耐用系统,相比传统方案,能显著降低运营成本和总拥有成本(Total Cost of Ownership, TCO)。

 

 

点击此处访问英文页面。

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产品博客2025-01-15

德昌电机的TrueDrive™ MDR荣获年度读者选择奖中《年度产品——输送机与分类》奖项

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MDR输送系统与O型圈的爱恨情仇

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产品博客2024-08-19

提高MDR系统效率的五种方法

电动滚筒输送机(MDR)是当前市场上最高效的仓储自动化系统之一。它们能耗更低、配置灵活性强,且能输送更重的包裹。 典型MDR系统长度可达数英里,构成众多物流设施的核心输送网络。其运行稳定性至关重要——大多数MDR线路几乎没有冗余设计。更关键的是,任何瓶颈都可能拖慢整条产线乃至整个物流中心的速度。 鉴于MDR输送机承担着如此重任(字面意义),即便是细微的效率提升也能为生产力和经济效益带来显著改善。本文将介绍五种最大化MDR系统吞吐量和运行时间的方法。   1. 优化分区尺寸 传统MDR输送机采用多滚筒分区运行模式。每个分区通常由位于中心的驱动滚筒通过O型环或V型带联动多个从动滚筒。分区尺寸由滚筒数量及间距决定。 分区尺寸的重要性体现在两方面:首先决定输送机可独立运行的最小单元,分区越短对速度和积放的控制越精准;但更小的分区意味着更高成本——需要配置更多光电传感器、控制卡、减速箱等昂贵部件。 理想情况下,分区长度应匹配常用料箱尺寸。若包裹普遍长于分区,常需多组滚筒协同运输单个货物;反之若分区过长,则会造成滚筒空转。两种情况都会因货物间距过大而限制系统吞吐量。   2. 平衡分区与控制卡配比 控制卡是MDR系统最昂贵的组件之一。虽然某些品牌可控制四个分区,但普遍仅管理两到三个分区,这使其成为规划分区尺寸时的关键成本考量。 另一需要考虑的是控制卡故障的连锁反应——其管辖的所有分区将同时停运。常见应急方案是临时调派人工搬运,但在维修耗时或备件短缺时效率极低。 理论上每个滚筒都可配备独立控制卡,虽能提升灵活性但成本过高。是否存在成本相当却能达到类似效果的方案?(后文将揭晓答案)   3. 选用合适减速箱 传统驱动滚筒内置减速箱,需根据应用场景精确匹配速度和扭矩参数。与多速自行车齿轮不同,MDR减速箱传动比固定。如需调整分区速度、扭矩或承重限制,必须更换整个减速箱。   4. 定期维护传动部件 全新MDR输送机也存在约4%的传动效率损失(每个O型环导致)。从动滚筒距驱动滚筒越远,有效扭矩越小——即同一分区内各滚筒转速存在细微差异(V型带传动效率损失原理相同,但打滑率通常低于O型环)。 这种转速差会在货物通过时造成微观磨损。虽然单次磨损难以察觉,但长期积累的粉尘会加剧传动部件打滑。若不定期清洁或更换O型环/V型带,效率损耗将持续恶化。 此外,传动部件经长期使用必然出现拉伸、脆化或断裂,定期检查更换是维持稳定性能的关键。   5. 投资预测性维护 减速箱、O型环和V型带可能毫无预警地失效。经验丰富的操作员或许能通过分区运行迟滞等迹象发现问题,但多数情况下故障直到分区停运才被发现,此时整条产线可能已受影响。 部分高端控制卡提供有限的预测性维护功能,能在电机故障或性能衰退时发出警报。虽然这类控制卡价格更高,但若能减少意外停机,额外投资往往物有所值。   MDR技术未来展望 尽管上述策略能提升MDR输送机效率,但应对未来需求变化仍具挑战。传统系统难以适应客户偏好、标准包装尺寸等变量,改造现有产线常需昂贵的重新配置(特别是调整分区尺寸、滚筒速度或扭矩需求时)。 德昌电机TrueDrive™电动滚筒通过动态分区控制(DZC)技术突破所有限制:以经济高效的方式为每个滚筒集成驱动电机,取代依赖故障频发传动带的多滚筒分区。欲了解DZC系统如何消除O型环、减速箱、气动系统等传统MDR痛点,请下载TrueDrive技术白皮书。也欢迎联系我们为您评估现有或规划中的MDR系统。