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博世力士乐杂志：当前议题－能源效益。

 2012/12/18
通通过系统化改进和创新，实现更好的生态效益。
怎样才能使世界经济即使是在资源有限的情况下也能持续地增长呢？
我们必须把增长、能源需求和原材料消耗分离！
能源效益是一个环绕全球的超级议题。于2012年6月出台的欧盟能源效益准则中，规定了各成员国每年都要节约1.5%的能源。中国虽然建造了很多新的发电厂和风能发电设备，但是，仍然无法满足对能源的需求，在政府的第十二个五年计划中计划将能源强度(能耗与所产生的国内生产总值的比值)到2015年降低16%；在日本随着几乎是一夜之间50座核电站的关闭，工业界就要长期地将用电量减少15%；而巴西则计划到2020年把危害气候的排放减少 36%。
要达到利用可再生能源来全部覆盖工业对能源的需求的目标还有相当长的路要走。当今所生产的电能中的大部分仍然还是靠燃烧燃料如燃气、石油或煤来获得的。因此，高效益地使用能源是降低CO2排放、保护环境和降低成本的最有效的手段。正是在亚洲的所有行业的企业都因而要求配备更具高能源效益的机器和设备，只有这样才能满足政府提出的节能减排的要求，同时也平衡了电价的上涨，因此，获得高能源效益的有效措施得以快速地和范围广泛地付诸实施。例如在中国，越来越多的制造商都在采用力士乐的变转速泵驱动系统，从而在塑机和机床中使液压设备的能耗降低70%，这种方案也适用于已经存在的机器方案，并且已经屡次进行了改建。客户期待着使用新机器后最好在达到最高产能的同时获得更高的能源效益，从这个角度出发，在机器的技术规范中越来越多地规定了接线功率的上限。为了能够提高所期待的、额外的能源效益，设计人员就必须在机器方案的初始设计阶段就要对机器未来的能源需求做以全面的了解，在此，系统化的运作方法力士乐 4EE (Rexroth for Energy Efficiency)就能够起到很大的帮助作用。在这种系统化的评价当中，除传动与控制技术之外，还要考虑各部分相互之间的交互作用，这一点是非常重要的，因为否则的话可能会在设备的某一处节省了能耗，而在另一处则增加了能耗。这种系统化运作方法不仅适用于新的机器方案，而且也适用于对已经建立的生产线和工厂进行全面的能源效益分析。在大量的能源效益项目中，从汽车工业到食品的生产和包装工业，很多企业都能做到在最低保持原有产能的条件下，达到明显降低能耗的目的。
 
通过多创新降低消耗
一个降低能源和材料消耗的重要途径之一就是不断创新的软件功能。以卷筒纸印刷机为例：在以前的老式设备中，由一台中央电机通过一系列的连杆、离合器和减速器来驱动各个印刷辊。而今天改革后的新型设备仅需使用一条通讯电缆即可以利用软件功能使各自独立驱动的印刷辊实现无磨损且高精度的同步运动，因而去掉了全部的主轴机械部件，另一个带来的优点就是更高的灵活性和精密性。同样在包装机械、压机和组装线上，电子轴正在越来越多地取代那些由机械部件所完成的工作。正是在批量越来越小的生产加工中，软件功能不但减少了生产启动阶段的废品率，而且同时也节约了能源和材料。另外，设计人员可以把机器设计得更紧凑和更轻便。例如，通用的系统运作方法力士乐4EE早在机器的方案设计中就可以运用，并且通过演示模型来得到一个最佳的设计效果。高能源效益的产品和系统以及通过回收利用迄今为止不被利用的能量都进一步增多了有效的措施。

无残留高效益
机床制造商Trumpf生产的新型冲床能够在节省材料和能耗的条件下达到更高的产能。迄今为止，在冲压完一块薄板之后，总有一个阻碍后续工作的L形残留物留在机器中，这些残留物必须要用手取出来。而新型机器的操作就像从巧克力板上掰一小块巧克力那样一排接着一排地冲压薄板，并且同时毫无保留地分离出每排上被冲压出的零件和残留物。另外，由于采用了智能型能源模式，在同样的加工时间内与其老式的机器相比减少了功率消耗高达25%：设置在中间回路中的蓄能器避免了对电源的反冲，多余的能量被储存在电容器中，并且在下次加速过程中重新使用。无残余料的冲压工艺平均节省材料高达10%，在个别的应用中甚至省料三分之一。Trumpf在机器中首选采用的是博世力士乐的分散式驱动与控制解决方案，CNC系统解决方案 IndraMotion MTX 负责机器主轴的定位和控制工作，而用于冲压头机构的运动则由基于电机的运动逻辑系统 IndraMotion MLD 来完成。
 
自动式全轮驱动
行走驱动器在最大可能的牵引力的同时拥有最佳的能源效益是全轮驱动式环卫车辆和耕作机械中最经常遇到的矛盾。利用高新技术 High Efficiency Traction Control HET，力士乐推出了一种能够同时满足这两种高要求的新式行走驱动解决方案。HET的能源效益主要的基点是全轮驱动只有在需要时才自动起动，完全不需司机进行任何操作。在地面状况不好时，如果某个轮子失去了与地面的接触，此时打滑功能就会强力提高，由此而引起的上升的油流会立刻将转矩传递给第二个被驱动的轮驱动器。借助于这种全轮驱动器的“打滑激活”功能，High Efficiency Traction Control 为车辆提供了在状况不好的地面上也能可靠行驶的保证，与常规的全轮驱动器相比明显节约了能源。


更多的增长 = 更多的资源消耗？
原材料匮乏是世界未来的一个意义重大的议题，与今天的能源供给问题相类似。一份德国商业银行对4000多家企业进行的调研报告(原材料和能源：争夺资源的风险，2011年10月期) 证明，有非常多的接受采访的人都对这个问题有很高的自觉认识。
从材料成本要占到总成本的40%，甚至更多这个角度出发，很多企业都对全球的原材料市场的发展感到担忧。从采购方面去应对这种挑战的可能性是非常有限的，例如，通过巧妙的批量策略或者长期的采购合同等。这样一来，由于材料的短缺、涨价和波动性所形成的问题经常会把负担悄悄地转移到供应商和客户的身上。但是，运用这种简单的企业经济运作的方法完全没有可能来长期地解决全球资源匮乏的状况。核心的问题在于要把增长与资源消耗相分离，因此，对加工企业要采取行动的压力在不断地增大，类似于能源效益方面的问题一样，也受到政策规定的压力。在这里所提出的问题是如何将客户利益、可持续性和成本有机地结合为一体。在过去的若干年中，在提高能源效益方面所取得的成功证明，通过系统化地行动能够很快地形成新的理念、新的技术领域和市场化的创新。商业银行调研的参与者们也有同样的观点：“更多、更好的创新”是对中型企业如何应对资源匮乏状况的问题给出的最频繁的答案。
 
如何才能提高原材料效益呢？
原材料效益是一个综合的议题，因此在企业中大多都不是“单跑者”。尤其是对于原材料效益和由此而形成的潜力必须经常性地首先要形成一种自觉性。在此，最适合的方法就是对从订单到供货的整个流程进行研究。在这里，大量的参数和流程步骤扮演着一个重要的角色，因为隐藏着的相互之间的联系会给损失的确认工作带来很大的困难。根据德国材料效益机构demea的资料显示，提高材料效益的主要途径存在于产品设计、生产流程、生产的周围环境和回收利用范围之中。

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