CCMT2022展会看点五：绿色制造技术体现责任和担当
2022-3-9 来源：机床协会 作者：-
五、绿色制造技术体现责任和担当
截至2020年，全球有40多个国家和经济体正式宣布了碳中和目标，应对气候变化的全球共识和趋势已无法逆转。中国提出了力争在2030年前二氧化碳排放达到峰值，力争在2060年前实现碳中和的目标。该目标将全面推动我国实现经济高质量发展。首先，倒逼产业转型升级，提升国际竞争力。传统产业的低碳转型和新兴产业的创新发展，有助于推动国内产业转型并提高长期持续的经济竞争力。其次，促进就业和经济繁荣。
相关研究表明，工业生产是第一大碳排放源，在能源使用造成的碳排放中，每年有近36%来源工业生产。工业企业低碳转型是碳中和的重点实现路径。为制造业提供绿色制造技术则是机床工具行业应尽的责任，应有的担当。
MAKINO（牧野）的高精密数控线切割机床U6，搭载绿色节能新电源ES200A，容量更大，标配电流80A（峰值100A）；通过更精细的数字化控制技术对电压和电流进行控制，控制更精准，损耗小，工作状态更稳定；得益于其新一代数字电源控制技术，虽然电源容量增大，综合耗能却更低，与之前的系统电源相比，综合节能40%。
MAZAK的Smooth Monitor AX软件，能够收集和分析工厂的机床生产数据，并将机床生产状态和电量消耗可视化。通过对生产数据的收集分析解决生产问题，从而提高整个工厂的生产效率。据称，该项技术的应用能够减少23%的CO2排放。此外，在机床待机状态下，切断不必要的电力供应以减少能源消耗，如照明灯、显示屏、排屑器等。待机模式下，能耗能降低45%。
OKUMA公司的新一代节能系统ECO Suite包含了ECO怠速停止、ECO能耗监视、ECO液压单元和ECO操作4个功能模块。
“ECO怠速停止”应用了“Thermo-FriendlyConcept”智能技术，监控主轴的冷却状态，在保持主轴精度的条件下，适时关闭冷却装置，并及时关停非工作外围设备，大大降低了未加工时耗电量。加工准备时间越长，“ECO怠速停止”的节能效果越显著。
“ECO能耗监视”能单独显示主轴、进给轴、外围设备的耗电量。可在操作界面中确认“ECO怠速停止”功能来关停非工作外围设备达到的节能效果。
“ECO液压单元”采用低速、低噪音、低振动的高效节能液压单元，通过高效液压泵融合机床伺服控制技术，实现超低速运转下的精密控制。结合运转状况优化泵的运转。
“ECO操作”模式下，机床自动采取节能运转模式，排屑器、油雾收集器在加工结束后自动停止运转，仅运行所需的外围设备。
DMGMORI机床的绿色制造技术（Green tech）可帮助用户降低能源消耗。
DMGMori CELOS的27个应用程序中，节能（Energy Saving）App能够按时间或者程序段记录机床的功率消耗，有停机、预热、待机等模式管理机床、气动液压系统、显示屏、照明灯，降低机床的能源消耗和运行成本，同时提高生产率。据称，节能模式下，机床的能耗将降低30%。
INDEX机床在设计之初就遵循提升环保兼容性的同时降低能耗的原则。体现在ECO fluid、ECO energy、ECO design、ECO cool、ECO control等多项措施上。其中ECOfluid根据使用情况对泵的运行进行控制以降低其能耗，从而使冷却液供应和液压供应的能耗达到最佳水准；ECO energy使用同步电机提升效率降低能耗，同时所有驱动装置配备电能回馈装置以回收制动能量；ECO design减轻机床组件重量，降低能耗，通过技术和工艺整合，在一台机床上进行智能化多工位加工以实现节能；ECO cool采用中央控制的机床冷却系统，使余热得到再利用；ECO control通过智能化待机方案降低消耗，自动关闭周边设备。
瑞士TORNOS（托纳斯）采用变频器驱动高压泵，从而优化加工润滑油的供给。优化高压泵电机的转速，能够严格按需供给润滑油，显著降低能耗，节省成本。通过优化分析和计算，减轻机床关键部件的移动质量，提高运动部件的加速度，同时降低能耗。应用更高效的同步电机驱动技术，能够回收再利用70%的制动能。Tornos自动车床上搭载的TB-DECO软件包能够计算每个刀具分度过程的最小进给速度，而无需修改零件的循环时间。据称这项技术可节约大约7%的能耗。
大族粤铭的高功率光纤激光切割机Mach4020，配置有自动节能装置，设备空闲时间超过5min，即自动进入休眠状态。
伺服压力机通过伺服电机控制滑块的运动，压力曲线可任意编程，任意设定和改变加工过程中的速度，实现位置、速度的闭环反馈控制，获得任意的滑块运动特性，具有节能环保的特点。江苏亚威的SKE1、SME2系列伺服压力机，采用低转速、大扭矩专用伺服电机驱动，智能伺服控制，节省能源消耗，提高经济效益。
干切削技术环境污染小，可省去切削液相关的装置，能降低产品的成本，加工产生的切屑干净清洁，便于回收处理，是绿色制造技术的一个重要发展方向。在CCMT2022展会上，将可看到众多应用干切削技术的展品。如重庆机床的数控滚齿机YH3120CNC、YE3115CNC、YE3140，南京二机的数控干式插齿机YD5126CNC、数控干式滚齿机YDB3132CNC，北京若垦自动化的高速数控滚齿机YK3120CNC6Z，宝鸡虢西的数控齿轮倒角机GYK9335，宜昌长机YK8115数控刮齿机，日本浜井产业株式会社的N60 卧式精密滚齿机，均应用了干切技术。
有研究表明，电机耗电量占工业电能总需求的70%，因此，提高电机的能效成为节能低碳的一项重要措施。提高电机能效的关键在于整体系统，如变速控制电机、数字化系统元件和工具，以及在电机系统中使用电能缓冲技术等措施的相互配合。
北京FANUC公司αis系列主轴电机和伺服电机，采用有限元优化软件对磁力进行解析，通过优化电机磁路来最大限度提升扭矩，提高效率。它具有电源再生功能，可回收电机制动能。
格兰富水泵（上海）有限公司展出的浸入式水泵，集成的变频电机MGE配备高效IE5（国家能效一级）永磁电机，能有效降低能耗。
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