貝加萊 效率關(guān)乎遠(yuǎn)景
時(shí)間：2014-04-30 16:13:09來(lái)源：Otto Urbanek博士
導(dǎo)語(yǔ)：?Otto Urbanek畢業(yè)于維也納大學(xué)機(jī)械工程系，在一些頂級(jí)塑料機(jī)械制造商處擁有約30年的領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。2009年，他創(chuàng)辦了自己的咨詢(xún)公司，主要專(zhuān)注于機(jī)械制造和塑料加工方面的業(yè)務(wù)。在2011年Urbanek以歐洲塑料橡膠機(jī)械制造商協(xié)會(huì)（EUROMAP）的名義發(fā)起了一項(xiàng)全歐洲范圍內(nèi)的研究，目的是在塑料橡膠加工領(lǐng)域內(nèi)建立起一個(gè)針對(duì)節(jié)能增效潛力的綜合評(píng)價(jià)體系。
由于資源有限，因此效率就成為了一個(gè)重要的議題。隨著世界各國(guó)政府紛紛設(shè)立能源目標(biāo)，制造商和加工企業(yè)不斷面臨著新的指示、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。然而，效率不僅僅是必要之惡 – 它還蘊(yùn)藏著巨大的競(jìng)爭(zhēng)力。那些以最快速度做出響應(yīng)的公司收獲最大，他們新獲取的Know-how將有助于提高公司的整體表現(xiàn)。作為能源密集型生產(chǎn)的塑料加工技術(shù)站在了優(yōu)化能耗的最前線。
“變得更有效率。” – 好吧，但如何去做呢？
我們對(duì)于提高效率的要求提出了相關(guān)問(wèn)題：“我們現(xiàn)在在哪里，我們衡量我們效率的基礎(chǔ)將是什么？”多年來(lái)，單位能耗（SEC）已經(jīng)確立了衡量能效的標(biāo)準(zhǔn)。該比值告訴我們單位產(chǎn)量或單位產(chǎn)值所消耗的某種能源量。在單位能耗被計(jì)算出來(lái)之前，首先需要明確定義消耗和產(chǎn)出的計(jì)算范圍是什么。
讓我們來(lái)看一下每年處理40噸材料，使用100 MWh能源量的企業(yè)是如何做的。這兩個(gè)數(shù)值的比率被稱(chēng)為S-SEC，或者叫現(xiàn)場(chǎng)單位能耗，是專(zhuān)門(mén)針對(duì)車(chē)間的能耗計(jì)算，單位是kWh/kg。例如在這里，該值就是100,000 kWh/40.000 kg，即2.5 kWh/kg。
比較機(jī)器效率
我們用類(lèi)似的方式也可以計(jì)算機(jī)器單位能耗（M-SEC），從而確定某一加工機(jī)械的消耗。該值告訴我們機(jī)器能夠如何有效地生產(chǎn)既定產(chǎn)品。
當(dāng)一臺(tái)機(jī)器需要被更換的時(shí)候，比較典型產(chǎn)品的M-SEC值可以幫助公司做出明智的決定。一些機(jī)器制造商的控制器中擁有能源分析工具，可以提供與整體能耗和各個(gè)加工階段消耗有關(guān)的數(shù)據(jù)。
提產(chǎn)增效
雖然能源效率并非是開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重中之重，但是機(jī)器多年來(lái)正在不斷地變得更加高效。提高產(chǎn)出的要求推動(dòng)了新的機(jī)器設(shè)計(jì)和新的技術(shù)開(kāi)發(fā)，其本質(zhì)是使機(jī)器更加節(jié)能。尤其是在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域內(nèi)，當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)確定會(huì)在之后數(shù)年中持續(xù)提升效率。對(duì)于像注塑和吹塑成型這樣的循環(huán)工藝流程而言，這種積極的開(kāi)發(fā)尤為突出。
循環(huán)工藝流程是臭名昭著的能源消耗大戶，因此通過(guò)使用伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)擁有相當(dāng)大的節(jié)能潛力。隨著越來(lái)越多的機(jī)器改用這種技術(shù)，利潤(rùn)也將滾滾而來(lái)。
描繪一個(gè)車(chē)間多年來(lái)整體效率的變遷圖景對(duì)于一家公司而言相對(duì)簡(jiǎn)單。公司通過(guò)采集多年來(lái)的總能耗數(shù)據(jù)，并設(shè)定它與產(chǎn)出量之間的關(guān)系，就能跟蹤S-SEC值的變化。然而，各個(gè)機(jī)器和不同加工技術(shù)所消耗的能源量就千差萬(wàn)別了。
清晰的產(chǎn)品單位能耗
能耗與所使用的技術(shù)類(lèi)型無(wú)關(guān)，它一般可以通過(guò)9：3：1的比例進(jìn)行估算。
◆數(shù)值1表示必須施加于材料上以便執(zhí)行成型過(guò)程的熱能。
◆整臺(tái)機(jī)器所需包括熱能在內(nèi)的能源量約為該數(shù)值的3倍。
◆整個(gè)車(chē)間所需要的能源量約為熱能輸入的9倍。
例如，如果理論上注塑或吹塑一個(gè)塑料件需耗能1 kWh，那么公司實(shí)際上希望使用 – 并支付 – 共9 kWh（2011年的歐洲平均水平，根據(jù)不同加工技術(shù)進(jìn)行加權(quán)處理）。由于總能耗無(wú)法一一列舉，因此今天的公司沒(méi)有辦法確切地知道與任意特定產(chǎn)品相關(guān)的成本。為了填補(bǔ)車(chē)間能耗與機(jī)器能耗之間的巨大差距，必須針對(duì)特定產(chǎn)品和過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析（產(chǎn)品/過(guò)程單位能耗，或稱(chēng)P-SEC）。P-SEC提供了與產(chǎn)品單位能耗相關(guān)的極其有價(jià)值的信息，這是優(yōu)化成本所必需的。這使得分析能夠集中在與過(guò)程
相關(guān)的能耗上，排除了廠房設(shè)施如照明、通風(fēng)和空調(diào)的耗能。
知道錢(qián)是怎么花的
在分析中的第一步是，確定資源是如何被使用的，以及錢(qián)花在了哪里。在這里的目標(biāo)是，了解它們之間的相互關(guān)系，并確定浪費(fèi)源自哪里。只有這樣，才能采取有效的措施，使流程變得更加高效而經(jīng)濟(jì)。主要有兩種方法：
方案1：選擇性的方法
進(jìn)行一次性分析以獲取當(dāng)前情況的簡(jiǎn)單印象。首先通過(guò)顯示的能量流確定改善能效的機(jī)會(huì)，然后根據(jù)該分析制定措施表，最后在采取了這些措施之后對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。這種方法是提高效率很好的第一步，而且它還引申出了與提高節(jié)能意識(shí)相關(guān)的議題。然而，它卻并不涉及任何發(fā)起并維持持續(xù)改進(jìn)的工具。
方案2：連續(xù)性的方法
從生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)始對(duì)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，包括生產(chǎn)系統(tǒng)訪問(wèn)過(guò)的主要功能。為了使能量流變得更透明，會(huì)安裝傳感器以便測(cè)量溫度、壓力和流量，并記錄開(kāi)關(guān)時(shí)間。詳細(xì)了解各成本及它們之間的相互關(guān)系可以助力過(guò)程的不斷優(yōu)化和改善。
一個(gè)成功的監(jiān)控解決方案必須包括：
◆包含籌備規(guī)劃在內(nèi)的生產(chǎn)環(huán)境專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)分析
◆易于安裝和使用的可擴(kuò)展系統(tǒng)方案
◆適用于定制化數(shù)據(jù)評(píng)估的可配置軟件工具
通過(guò)能源管理成功提高效率
塑料行業(yè)中的節(jié)能潛力一般相當(dāng)高。凡是能夠成功利用這種潛力的公司，都能獲得一個(gè)持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。要做到這一點(diǎn)的關(guān)鍵是將生產(chǎn)系統(tǒng)作為一個(gè)整體加以分析。對(duì)能量流以及其它資源的持續(xù)監(jiān)控為實(shí)現(xiàn)更有效的管理提供了所需要的透明度。
ISO 50001標(biāo)準(zhǔn)的推出有可能迫使一些公司最終面臨能源管理問(wèn)題。然而，由于這涉及到巨大的經(jīng)濟(jì)潛力，因此公司必定會(huì)采取更積極主動(dòng)的措施，以領(lǐng)導(dǎo)者的姿態(tài)去享受這些競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
貝加萊APROL EnMon系統(tǒng)無(wú)論是作為獨(dú)立單元，還是集成在過(guò)程控制系統(tǒng)中，都可以提供連續(xù)能源監(jiān)控。APROL EnMon是一個(gè)拿來(lái)即用、易于集成的可擴(kuò)展解決方案，可為用戶提供全面而直觀的能耗優(yōu)化支持。面對(duì)不斷上漲的能源價(jià)格，它不僅能節(jié)省寶貴資源，而且還可以降低單位成本。無(wú)論是在小型機(jī)器上而是在大型工廠中，貝加萊方案都可以被輕松且高效地實(shí)現(xiàn)。
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