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博世力士樂雜誌：當前議題－能源效益。

 2012/12/18
通過系統化改進和創新，實現更好的生態效益。
怎樣才能使世界經濟即使是在資源有限的情況下也能持續地增長呢？
我們必須把增長、能源需求和原材料消耗分離！
能源效益是一個環繞全球的超級議題。於2012年6月出臺的歐盟能源效益準則中，規定了各成員國每年都要節約1.5%的能源。中國雖然建造了很多新的發電廠和風能發電設備，但是，仍然無法滿足對能源的需求，在政府的第十二個五年計劃中計畫將能源強度(能耗與所產生的國內生產總值的比值)到2015年降低16%；在日本隨著幾乎是一夜之間50座核電站的關閉，工業界就要長期地將用電量減少15%；而巴西則計畫到2020年把危害氣候的排放減少 36%。
要達到利用可再生能源來全部覆蓋工業對能源的需求的目標還有相當長的路要走。當今所生產的電能中的大部分仍然還是靠燃燒燃料如燃氣、石油或煤來獲得的。因此，高效益地使用能源是降低CO2排放、保護環境和降低成本的最有效的手段。正是在亞洲的所有行業的企業都因而要求配備更具高能源效益的機器和設備，只有這樣才能滿足政府提出的節能減排的要求，同時也平衡了電價的上漲，因此，獲得高能源效益的有效措施得以快速地和範圍廣泛地付諸實施。例如在中國，越來越多的製造商都在採用力士樂的變轉速泵驅動系統，從而在塑機和機床中使液壓設備的能耗降低70%，這種方案也適用於已經存在的機器方案，並且已經屢次進行了改建。客戶期待著使用新機器後最好在達到最高產能的同時獲得更高的能源效益，從這個角度出發，在機器的技術規範中越來越多地規定了接線功率的上限。為了能夠提高所期待的、額外的能源效益，設計人員就必須在機器方案的初始設計階段就要對機器未來的能源需求做以全面的瞭解，在此，系統化的運作方法力士樂 4EE (Rexroth for Energy Efficiency)就能夠起到很大的幫助作用。在這種系統化的評價當中，除傳動與控制技術之外，還要考慮各部分相互之間的交互作用，這一點是非常重要的，因為否則的話可能會在設備的某一處節省了能耗，而在另一處則增加了能耗。這種系統化運作方法不僅適用於新的機器方案，而且也適用于對已經建立的生產線和工廠進行全面的能源效益分析。在大量的能源效益項目中，從汽車工業到食品的生產和包裝工業，很多企業都能做到在最低保持原有產能的條件下，達到明顯降低能耗的目的。

通過多創新降低消耗
一個降低能源和材料消耗的重要途徑之一就是不斷創新的軟體功能。以捲筒紙印刷機為例：在以前的老式設備中，由一台中央電機通過一系列的連杆、離合器和減速器來驅動各個印刷輥。而今天改革後的新型設備僅需使用一條通訊電纜即可以利用軟體功能使各自獨立驅動的印刷輥實現無磨損且高精度的同步運動，因而去掉了全部的主軸機械部件，另一個帶來的優點就是更高的靈活性和精密性。同樣在包裝機械、壓機和組裝線上，電子軸正在越來越多地取代那些由機械部件所完成的工作。正是在批量越來越小的生產加工中，軟體功能不但減少了生產啟動階段的廢品率，而且同時也節約了能源和材料。另外，設計人員可以把機器設計得更緊湊和更輕便。例如，通用的系統運作方法力士樂4EE早在機器的方案設計中就可以運用，並且通過演示模型來得到一個最佳的設計效果。高能源效益的產品和系統以及通過回收利用迄今為止不被利用的能量都進一步增多了有效的措施。

無殘留高效益
機床製造商Trumpf生產的新型衝床能夠在節省材料和能耗的條件下達到更高的產能。迄今為止，在衝壓完一塊薄板之後，總有一個阻礙後續工作的L形殘留物留在機器中，這些殘留物必須要用手取出來。而新型機器的操作就像從巧克力板上掰一小塊巧克力那樣一排接著一排地衝壓薄板，並且同時毫無保留地分離出每排上被衝壓出的零件和殘留物。另外，由於採用了智慧型能源模式，在同樣的加工時間內與其老式的機器相比減少了功率消耗高達25%：設置在中間回路中的蓄能器避免了對電源的反沖，多餘的能量被儲存在電容器中，並且在下次加速過程中重新使用。無殘餘料的衝壓工藝平均節省材料高達10%，在個別的應用中甚至省料三分之一。Trumpf在機器中首選採用的是博世力士樂的分散式驅動與控制解決方案，CNC系統解決方案 IndraMotion MTX 負責機器主軸的定位和控制工作，而用於衝壓頭機構的運動則由基於電機的運動邏輯系統 IndraMotion MLD 來完成。

自動式全輪驅動
行走驅動器在最大可能的牽引力的同時擁有最佳的能源效益是全輪驅動式環衛車輛和耕作機械中最經常遇到的矛盾。利用高新技術 High Efficiency Traction Control HET，力士樂推出了一種能夠同時滿足這兩種高要求的新式行走驅動解決方案。HET的能源效益主要的基點是全輪驅動只有在需要時才自動起動，完全不需司機進行任何操作。在地面狀況不好時，如果某個輪子失去了與地面的接觸，此時打滑功能就會強力提高，由此而引起的上升的油流會立刻將轉矩傳遞給第二個被驅動的輪驅動器。借助于這種全輪驅動器的“打滑啟動”功能，High Efficiency Traction Control 為車輛提供了在狀況不好的地面上也能可靠行駛的保證，與常規的全輪驅動器相比明顯節約了能源。

更多的增長 = 更多的資源消耗？
原材料匱乏是世界未來的一個意義重大的議題，與今天的能源供給問題相類似。一份德國商業銀行對4000多家企業進行的調研報告(原材料和能源：爭奪資源的風險，2011年10月期) 證明，有非常多的接受採訪的人都對這個問題有很高的自覺認識。
從材料成本要占到總成本的40%，甚至更多這個角度出發，很多企業都對全球的原材料市場的發展感到擔憂。從採購方面去應對這種挑戰的可能性是非常有限的，例如，通過巧妙的批量策略或者長期的採購合同等。這樣一來，由於材料的短缺、漲價和波動性所形成的問題經常會把負擔悄悄地轉移到供應商和客戶的身上。但是，運用這種簡單的企業經濟運作的方法完全沒有可能來長期地解決全球資源匱乏的狀況。核心的問題在於要把增長與資源消耗相分離，因此，對加工企業要採取行動的壓力在不斷地增大，類似於能源效益方面的問題一樣，也受到政策規定的壓力。在這裡所提出的問題是如何將客戶利益、可持續性和成本有機地結合為一體。在過去的若干年中，在提高能源效益方面所取得的成功證明，通過系統化地行動能夠很快地形成新的理念、新的技術領域和市場化的創新。商業銀行調研的參與者們也有同樣的觀點：“更多、更好的創新”是對中型企業如何應對資源匱乏狀況的問題給出的最頻繁的答案。

如何才能提高原材料效益呢？
原材料效益是一個綜合的議題，因此在企業中大多都不是“單跑者”。尤其是對於原材料效益和由此而形成的潛力必須經常性地首先要形成一種自覺性。在此，最適合的方法就是對從訂單到供貨的整個流程進行研究。在這裡，大量的參數和流程步驟扮演著一個重要的角色，因為隱藏著的相互之間的聯繫會給損失的確認工作帶來很大的困難。根據德國材料效益機構demea的資料顯示，提高材料效益的主要途徑存在於產品設計、生產流程、生產的周圍環境和回收利用範圍之中。

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