Optimalisatie van het productieproces – Welke rol spelen looptijden?

Energiebesparingspotentieel bij permanent gebruik van de machine

Op onze themapagina hebben we al verschillende aanknopingspunten voor mogelijke besparingen onder de loep genomen. Sinds de energiecrisis komt de noodzaak om productieprocessen te optimaliseren om de kosten te verlagen steeds meer op de voorgrond.

In het volgende artikel willen we dieper ingaan op de oorzaken van onnodig stroomverbruik door machines met de focus op hun looptijden. Om met geldige gegevens te kunnen werken, heeft de RWTH Aachen University in opdracht van de Hoffmann Group een reeks tests uitgevoerd in het werktuigmachinelaboratorium.

Willen we de besparingsruimte verder inperken, dan moeten vaste kosten waarop de onderneming geen invloed heeft, worden uitgesloten. Voorbeeldmetingen aan een bewerkingscentrum hebben aangetoond: meer dan de helft van de kosten voor het energieverbruik van werktuigmachines is een voorwaarde voor een goed functionerend bewerkingsproces.

Hoe nuttig is een vermindering van de bewerkingsprestaties?

Allereerst rijst de vraag of de reductie van mogelijke kostendrijvers leidt tot een verlaging van het energieverbruik, zoals gehoopt, en of het besparingseffect verder kan worden vergroot door de reductie te verhogen.

Het volgende voorbeeld van asversnelling uit de testreeks maakt duidelijk dat dit niet noodzakelijk het geval is. De evaluatie van de data met verschillende reductiewaarden van de asversnelling toonde aan dat het positieve effect beperkt was en vanaf een bepaalde reductiewaarde zelfs weer omkeerde.

Zoals we uit de gegevens van de testserie kunnen opmaken: een besparing in kWh in het energieproces kon alleen worden vastgesteld als de asversnelling tot 75% werd verminderd - en hier slechts in geringe mate. Als de asversnelling met nog eens 25% werd verminderd, nam het verbruik weer toe. Want door de langere productietijd nam de looptijd van de hulpaggregaten toe.Zo gaan de kleine besparingen in energieverbruik weer verloren door langere productietijden.

Mogelijkheden met de krachtige verwerkingsstrategie

Vanuit energetisch oogpunt is een vermindering van het snijvermogen niet altijd de voorkeursmethode, aangezien de looptijd van de hulpaggregaten vanaf een bepaald bereik kan toenemen. Het maximaal haalbare effect is ook beheersbaar. Dit brengt de krachtige bewerkingsstrategie in beeld om kosten te besparen in het productieproces.

Energie besparen in niet-productieve tijden met moderne spaninrichtingen

De gegevens in het wetenschappelijke artikel maken duidelijk dat werktuigmachines niet alleen aanzienlijke hoeveelheden energie verbruiken tijdens de bewerking, maar ook tijdens niet-productieve tijden. En hier komen we bij de vraag hoe energie kan worden bespaard door de productiviteit te verhogen door de insteltijden te verkorten.

Een bekende mogelijkheid is een investering in moderne spaninrichtingen. Nulpuntspansystemen moeten hier worden genoemd vanwege hun snelle centrering en uitlijning van het onderdeel. Met hun hulp is het instellen ook buiten de machine mogelijk zonder de productie te hoeven onderbreken. Een ander voorbeeld zijn 5-assige bankschroeven, waarmee het onderdeel in één klemming kan worden nabewerkt.

Energiebesparingspotentieel door koelsmeermiddelen

We hebben op onze themapagina al een hoofdstuk gewijd aan het besparingspotentieel van koelsmeermiddelen. Daarom hier in het kort: ongeveer 37,3% van het bewerkingsproces is terug te voeren op de koelsmeermiddeltoevoer en de koelmiddelbehandeling. Dat betekent dat we een flinke energieverbruiker hebben waar we direct invloed op kunnen uitoefenen.

Het volgende voorbeeld uit de whitepaper illustreert hoe hoog het jaarlijkse kostenaandeel van KSS is:

Waar mogelijk kan droog bewerken elektriciteit besparen en, afhankelijk van de instelling, tegelijkertijd de prestaties verhogen. Tussen 8 en 16 procent van de kosten in het productieproces zijn toe te schrijven aan de koelmiddeltoevoer naar het gereedschap. Ook als u maar gedeeltelijk overgaat op droog verspanen kan dit al tot een flinke energiebesparing leiden en dat ziet u terug in de afrekening.

Met andere woorden: een permanente doorgang door de KSS moet vermeden worden. Voor individuele oplossingen is professioneel advies vereist. Neem hiervoor contact op met de betreffende gespecialiseerde bedrijven. In deze context adviseren wij u bij de Hoffmann Group alleen over de juiste gereedschappen.

Verhoog de machinebezetting in plaats van machines uit te schakelen

Waarom zet u de machines niet gewoon uit als ze inactief zijn, lijkt dat op het eerste gezicht niet vanzelfsprekend?Iedereen die componenten maakt die precisie vereisen, weet het antwoord: het tegenovergestelde is de koeling van het machinebed als gevolg. Bij werktuigmachines met speciale nauwkeurigheidseisen moet dit worden vermeden, omdat anders de kwaliteit niet meer kan worden gegarandeerd.

Als u geïnteresseerd bent in gedetailleerde gegevens, vindt u de overeenkomstige warmtecurven in het wetenschappelijke artikel. Hier worden toepassingen met speciale nauwkeurigheidseisen vergeleken met toepassingen waarbij de effecten van een regelmatige systeemuitschakeling binnen een acceptabel bereik liggen.Men mag ook niet vergeten: regelmatig in- en uitschakelen kan ook de levensduur van elektronische componenten zoals halfgeleiderelementen of condensatoren verkorten.

Dus waar kan per component energie worden bespaard bij continue machinewerking? Hier kunnen we de rol van piekbelastingen niet vermijden.

Wilt u alle achtergrondinformatie?

Download nu het wetenschappelijke artikel van de RWTH Aachen en ontdek meer!