五、綠色制造技術(shù)體現(xiàn)責(zé)任和擔(dān)當(dāng)

　　截至2020年，全球有40多個(gè)國(guó)家和經(jīng)濟(jì)體正式宣布了碳中和目標(biāo)，應(yīng)對(duì)氣候變化的全球共識(shí)和趨勢(shì)已無(wú)法逆轉(zhuǎn)。中國(guó)提出了力爭(zhēng)在2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，力爭(zhēng)在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。該目標(biāo)將全面推動(dòng)我國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。首先，倒逼產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型和新興產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，有助于推動(dòng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型并提高長(zhǎng)期持續(xù)的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。其次，促進(jìn)就業(yè)和經(jīng)濟(jì)繁榮。

　　相關(guān)研究表明，工業(yè)生產(chǎn)是第一大碳排放源，在能源使用造成的碳排放中，每年有近36%來(lái)源工業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型是碳中和的重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)路徑。為制造業(yè)提供綠色制造技術(shù)則是機(jī)床工具行業(yè)應(yīng)盡的責(zé)任，應(yīng)有的擔(dān)當(dāng)。

　　MAKINO(牧野)的高精密數(shù)控線切割機(jī)床U6，搭載綠色節(jié)能新電源ES200A，容量更大，標(biāo)配電流80A(峰值100A);通過(guò)更精細(xì)的數(shù)字化控制技術(shù)對(duì)電壓和電流進(jìn)行控制，控制更精準(zhǔn)，損耗小，工作狀態(tài)更穩(wěn)定;得益于其新一代數(shù)字電源控制技術(shù)，雖然電源容量增大，綜合耗能卻更低，與之前的系統(tǒng)電源相比，綜合節(jié)能40%。

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　　MAZAK的Smooth Monitor AX軟件，能夠收集和分析工廠的機(jī)床生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并將機(jī)床生產(chǎn)狀態(tài)和電量消耗可視化。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集分析解決生產(chǎn)問(wèn)題，從而提高整個(gè)工廠的生產(chǎn)效率。據(jù)稱(chēng)，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠減少23%的CO2排放。此外，在機(jī)床待機(jī)狀態(tài)下，切斷不必要的電力供應(yīng)以減少能源消耗，如照明燈、顯示屏、排屑器等。待機(jī)模式下，能耗能降低45%。

　　OKUMA公司的新一代節(jié)能系統(tǒng)ECO Suite包含了ECO怠速停止、ECO能耗監(jiān)視、ECO液壓?jiǎn)卧虴CO操作4個(gè)功能模塊。

　　“ECO怠速停止”應(yīng)用了“Thermo-FriendlyConcept”智能技術(shù)，監(jiān)控主軸的冷卻狀態(tài)，在保持主軸精度的條件下，適時(shí)關(guān)閉冷卻裝置，并及時(shí)關(guān)停非工作外圍設(shè)備，大大降低了未加工時(shí)耗電量。加工準(zhǔn)備時(shí)間越長(zhǎng)，“ECO怠速停止”的節(jié)能效果越顯著。

　　MB-5000HII工作一個(gè)月的節(jié)能效果

　　“ECO能耗監(jiān)視”能單獨(dú)顯示主軸、進(jìn)給軸、外圍設(shè)備的耗電量?？稍诓僮鹘缑嬷写_認(rèn)“ECO怠速停止”功能來(lái)關(guān)停非工作外圍設(shè)備達(dá)到的節(jié)能效果。

　　“ECO液壓?jiǎn)卧辈捎玫退?、低噪音、低振?dòng)的高效節(jié)能液壓?jiǎn)卧?，通過(guò)高效液壓泵融合機(jī)床伺服控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超低速運(yùn)轉(zhuǎn)下的精密控制。結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)狀況優(yōu)化泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　ECO液壓?jiǎn)卧?jié)能63%

　　“ECO操作”模式下，機(jī)床自動(dòng)采取節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)模式，排屑器、油霧收集器在加工結(jié)束后自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，僅運(yùn)行所需的外圍設(shè)備。

　　DMGMORI機(jī)床的綠色制造技術(shù)(Green tech)可幫助用戶(hù)降低能源消耗。

　　DMGMori CELOS的27個(gè)應(yīng)用程序中，節(jié)能(Energy Saving)App能夠按時(shí)間或者程序段記錄機(jī)床的功率消耗，有停機(jī)、預(yù)熱、待機(jī)等模式管理機(jī)床、氣動(dòng)液壓系統(tǒng)、顯示屏、照明燈，降低機(jī)床的能源消耗和運(yùn)行成本，同時(shí)提高生產(chǎn)率。據(jù)稱(chēng)，節(jié)能模式下，機(jī)床的能耗將降低30%。

　　INDEX機(jī)床在設(shè)計(jì)之初就遵循提升環(huán)保兼容性的同時(shí)降低能耗的原則。體現(xiàn)在ECO fluid、ECO energy、ECO design、ECO cool、ECO control等多項(xiàng)措施上。其中ECOfluid根據(jù)使用情況對(duì)泵的運(yùn)行進(jìn)行控制以降低其能耗，從而使冷卻液供應(yīng)和液壓供應(yīng)的能耗達(dá)到最佳水準(zhǔn);ECO energy使用同步電機(jī)提升效率降低能耗，同時(shí)所有驅(qū)動(dòng)裝置配備電能回饋裝置以回收制動(dòng)能量;ECO design減輕機(jī)床組件重量，降低能耗，通過(guò)技術(shù)和工藝整合，在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行智能化多工位加工以實(shí)現(xiàn)節(jié)能;ECO cool采用中央控制的機(jī)床冷卻系統(tǒng)，使余熱得到再利用;ECO control通過(guò)智能化待機(jī)方案降低消耗，自動(dòng)關(guān)閉周邊設(shè)備。

　　瑞士TORNOS(托納斯)采用變頻器驅(qū)動(dòng)高壓泵，從而優(yōu)化加工潤(rùn)滑油的供給。優(yōu)化高壓泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠嚴(yán)格按需供給潤(rùn)滑油，顯著降低能耗，節(jié)省成本。通過(guò)優(yōu)化分析和計(jì)算，減輕機(jī)床關(guān)鍵部件的移動(dòng)質(zhì)量，提高運(yùn)動(dòng)部件的加速度，同時(shí)降低能耗。應(yīng)用更高效的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，能夠回收再利用70%的制動(dòng)能。Tornos自動(dòng)車(chē)床上搭載的TB-DECO軟件包能夠計(jì)算每個(gè)刀具分度過(guò)程的最小進(jìn)給速度，而無(wú)需修改零件的循環(huán)時(shí)間。據(jù)稱(chēng)這項(xiàng)技術(shù)可節(jié)約大約7%的能耗。

　　大族粵銘的高功率光纖激光切割機(jī)Mach4020，配置有自動(dòng)節(jié)能裝置，設(shè)備空閑時(shí)間超過(guò)5min，即自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。

　　伺服壓力機(jī)通過(guò)伺服電機(jī)控制滑塊的運(yùn)動(dòng)，壓力曲線可任意編程，任意設(shè)定和改變加工過(guò)程中的速度，實(shí)現(xiàn)位置、速度的閉環(huán)反饋控制，獲得任意的滑塊運(yùn)動(dòng)特性，具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。江蘇亞威的SKE1、SME2系列伺服壓力機(jī)，采用低轉(zhuǎn)速、大扭矩專(zhuān)用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，智能伺服控制，節(jié)省能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　干切削技術(shù)環(huán)境污染小，可省去切削液相關(guān)的裝置，能降低產(chǎn)品的成本，加工產(chǎn)生的切屑干凈清潔，便于回收處理，是綠色制造技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。在CCMT2022展會(huì)上，將可看到眾多應(yīng)用干切削技術(shù)的展品。如重慶機(jī)床的數(shù)控滾齒機(jī)YH3120CNC、YE3115CNC、YE3140，南京二機(jī)的數(shù)控干式插齒機(jī)YD5126CNC、數(shù)控干式滾齒機(jī)YDB3132CNC，北京若墾自動(dòng)化的高速數(shù)控滾齒機(jī)YK3120CNC6Z，寶雞虢西的數(shù)控齒輪倒角機(jī)GYK9335，宜昌長(zhǎng)機(jī)YK8115數(shù)控刮齒機(jī)，日本浜井產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社的N60 臥式精密滾齒機(jī)，均應(yīng)用了干切技術(shù)。

　　有研究表明，電機(jī)耗電量占工業(yè)電能總需求的70%，因此，提高電機(jī)的能效成為節(jié)能低碳的一項(xiàng)重要措施。提高電機(jī)能效的關(guān)鍵在于整體系統(tǒng)，如變速控制電機(jī)、數(shù)字化系統(tǒng)元件和工具，以及在電機(jī)系統(tǒng)中使用電能緩沖技術(shù)等措施的相互配合。

　　北京FANUC公司αis系列主軸電機(jī)和伺服電機(jī)，采用有限元優(yōu)化軟件對(duì)磁力進(jìn)行解析，通過(guò)優(yōu)化電機(jī)磁路來(lái)最大限度提升扭矩，提高效率。它具有電源再生功能，可回收電機(jī)制動(dòng)能。

　　格蘭富水泵(上海)有限公司展出的浸入式水泵，集成的變頻電機(jī)MGE配備高效IE5(國(guó)家能效一級(jí))永磁電機(jī)，能有效降低能耗。

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