Potencial prihranka energije pri neprekinjenem delovanju stroja

Na naši strani s temami smo se že poglobili v različne načine varčevanja z energijo. Od začetka energetske krize je potreba po optimizaciji proizvodnih procesov za zmanjšanje stroškov čedalje pomembnejša.

V tem članku si bomo podrobneje ogledali, kaj povzroča nepotrebno porabo energije strojev, pri čemer bomo posebno pozornost namenili njihovemu času uporabe. Da bi zagotovili, da lahko delamo z veljavnimi podatki, je družba Hoffmann Group Univerzo RWTH Aachen zadolžila, da v svojem laboratoriju za orodne stroje izvede vrsto testov. Za vas smo zbrali najpomembnejše ugotovitve teh testov. Kliknite tukaj (PDF) za prenos celotnega znanstvenega članka.

Način za ugotavljanje manevrskega prostora, ki ga ima podjetje za varčevanje s stroški, je izločitev fiksnih stroškov, na katere podjetje ne more vplivati. Nekateri primeri meritev iz obdelovalnega centra so pokazali, da je več kot polovica stroškov za energijo, ki jo porabijo orodni stroji, prvi pogoj za pravilno delovanje postopka strojne obdelave in so zato fiksni stroški.

Kako koristno je zmanjšati stopnjo odstranjevanja kovin?

Prvo vprašanje, ki ga je treba preučiti, je, ali lahko zmanjšanje potencialnih stroškovnih dejavnikov privede do pričakovane manjše porabe energije in ali se učinek prihranka še poveča z nadaljnjim zmanjšanjem teh stroškovnih dejavnikov.

Naslednji primer pospešek osi iz testne serije jasno kaže, da to ni nujno vedno tako. Analiza podatkov z različnimi vrednostmi zmanjšanja pospeška osi je pokazala, da je bil pozitivni učinek omejen, po določeni vrednosti zmanjšanja pa se je pozitivni učinek dejansko ustavil in začel padati.

Kot je razvidno iz podatkov testne serije, se je število kilovatnih ur v energetskem procesu zmanjšalo le pri zmanjšanju pospeška osi na 75 %, vendar tudi tu le malo. Zmanjšanje pospeška osi za dodatnih 25 % je porabo energije znova povečalo. Razlog za to je bil daljši čas uporabe pomožnih enot zaradi daljšega trajanja proizvodnje.
Posledično se relativno majhna količina energije, ki je bila na začetku prihranjena, znova izgubi zaradi daljšega proizvodnega časa.

Priložnosti, ki jih prinaša strategija visoko zmogljive strojne obdelave

Naša analiza kaže, da zmanjšanje stopnje odstranjevanja kovin ni vedno najboljša možnost za varčevanje z energijo, saj se lahko od določenega obsega čas uporabe pomožnih enot začne povečevati. Poleg tega je največji potencial varčevanja z energijo zaradi zmanjšanja stopnje odstranjevanja kovin razmeroma omejen. Zato tu v ospredje stopi izboljšanje strategije strojne obdelave, da bi zmanjšali proizvodne stroške.

Prihranite energijo med neproduktivnim časom s pomočjo sodobnih vpenjalnih orodij

Podatki iz znanstvenega članka jasno kažejo, da orodni stroji porabijo ogromno energije ne le med strojno obdelavo, temveč tudi med neproduktivnim časom. Pri tem se postavlja vprašanje, kako prihraniti energijo s skrajšanjem časa opremljanja in s tem povečati produktivnost.

Tipičen način za to je naložba v sodobna vpenjalna orodja, kot so sistemi vpenjanja z ničelno točko, ki omogočajo zelo hitro centriranje in poravnavo komponente. S temi sistemi je mogoče postopke opremljanja izvesti tudi zunaj stroja, tako da proizvodnje ni treba prekiniti. Še en primer so 5-osni primeži, ki omogočajo dokončanje komponente z enim samim vpenjanjem.

Potencial varčevanja z energijo pri hladilnih mazivih

Eno poglavje na naši strani s temami smo že namenili potencialu varčevanja z energijo pri hladilnih mazivih. Naj na kratko spomnimo: v postopku strojne obdelave predstavljata dobava hladilnega maziva in priprava hladilnega sredstva približno 37,3 % porabe energije. Tu torej imamo velikega porabnika energije, na katerega lahko neposredno vplivamo.

Naslednji primer iz bele knjige ponazarja, kako visoki so letni stroški energije za hladilna maziva:

Kjer je to mogoče, lahko suha obdelava pripomore k varčevanju z energijo in, odvisno od nastavitev, hkrati pripomore k izboljšanju zmogljivosti. Približno od 8 do 16 odstotkov proizvodnih stroškov lahko pripišemo postopku dovajanja hladilnega sredstva v orodje. Tudi če le delno preidete na suho obdelavo, lahko s tem že znatno prihranite energijo in opazno pozitivno vplivate na svoje finance.

Torej, najpomembnejše je: izogibajte se stalnemu dovajanju hladilnega maziva v stroj. Če želite pridobiti rešitev po meri, potrebujete strokovno svetovanje. Najbolje se je obrniti na specializirana podjetja na tem področju. Družba Hoffmann Group vam bo pri tem svetovala izključno glede najprimernejših orodij.

Povečajte svojo zmogljivost strojne obdelave, namesto da izklopite stroje

Zakaj ne bi med izpadi proizvodnje preprosto izklopili strojev? Ali ni to očitno?
Vsi, ki izdelujejo komponente, ki zahtevajo natančno izdelavo, poznajo odgovor: to dejanje bi povzročilo ohlajanje podstavka stroja. Temu se je treba izogibati pri orodnih strojih s posebnimi zahtevami glede natančnosti, saj v nasprotnem primeru ne morete zagotoviti kakovosti.
Če vas zanimajo podrobnejši podatki, boste v znanstvenem članku našli ustrezne toplotne krivulje. Te primerjajo uporabe, ki imajo posebne zahteve glede natančnosti, z uporabami, pri katerih so učinki rednega izklapljanja stroja v razumnih mejah.
Prav tako si je pomembno zapomniti, da lahko pogosto vklapljanje in izklapljanje strojev skrajša življenjsko dobo elektronskih komponent, kot so polprevodniški elementi ali kondenzatorji.
Torej, če stroj deluje neprekinjeno, kako lahko prihranite energijo na komponento? Tu je treba začeti preučevati vlogo koničnih obremenitev.

Želite izvedeti vse osnovne informacije?

Potem prenesite znanstveni članek Univerze RWTH Aachen in izvedite več!