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    綠色制造催生自動化行業(yè)大市場
    作者:admin  來源:本站  發(fā)表時間:2012/12/12 9:20:38  點擊:2920

    “綠色”和“可持續(xù)發(fā)展”大約在十年前幾乎遍地可聞。今天,這兩個詞的出現(xiàn)頻率少些了。是因為可持續(xù)生產(chǎn)的概念過時了,還是他們已經(jīng)成為生產(chǎn)的核心了?

    當(dāng)嚴(yán)重寒流侵襲或冰帽迅速融化的原因是太陽活動頻繁時,我們都聽過關(guān)于全球變暖預(yù)言家的笑話。不管這些言論背后的情緒怎樣,但他們往往使人產(chǎn)生一種感覺,我們實際上不必那么擔(dān)心工業(yè)排放和能源消耗。

    盡管這種心態(tài)很正常——但人們正認(rèn)真采取措施塑造一個能效遠(yuǎn)遠(yuǎn)更高的制造業(yè)——不一定是嘗試更‘綠色’,而是通過降低花費形成良好的商業(yè)意識。此外,對可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的追求甚至推動制造業(yè)產(chǎn)生新的商業(yè)機(jī)會。

    原地踏步的成本

    考慮到工業(yè)是能源消耗最多的地方,制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重點一直是主要解決其能源的使用。結(jié)果,為了解決這一問題,開發(fā)了過多的產(chǎn)品和服務(wù)。

    一個有趣的方法制造商已經(jīng)推出了在過去的幾年里ProfiEnergy的能源效率的概念,其中的工業(yè)以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)管理自動化設(shè)備的功耗。(ProfiEnergy是一個“資料”或有針對性的配置PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議)。

    為了強(qiáng)調(diào)設(shè)備能源監(jiān)控通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的影響,最近一項涉及ProfiEnergy的研究在德國漢諾威的大眾商用車公司進(jìn)行。這項研究涉及檢查廠房及部件在加載曲線、負(fù)載分配和空閑時間類型方面的性能。同時,也分析經(jīng)營模式對能源消耗的影響。

    研究表明,即使生產(chǎn)處于空閑狀態(tài),工廠也會使用相當(dāng)部分的能量。除了設(shè)備狀態(tài)和經(jīng)營模式下的PLC單元外,每個工作間的能量數(shù)據(jù)表明,所分析的生產(chǎn)單元負(fù)載曲線重復(fù)出現(xiàn),這是離散生產(chǎn)步驟的直接結(jié)果。分析結(jié)果表明,生產(chǎn)期間的最大負(fù)載水平約為80kW,基本負(fù)載(即空閑時間)大約為17kW。

    該報告稱,雖然空閑時間使用的能源似乎不多(大約峰值的20%),高峰負(fù)載數(shù)值是負(fù)載的實際消耗值(即實際支付的能量)的平均值,約為32kW。這意味著,非生產(chǎn)期間的基本負(fù)載消耗至少是總能量消耗的50%。

    基于研究的結(jié)果(也觀察工廠的機(jī)器人使用能源狀況),在空閑時間,一個典型的汽車生產(chǎn)廠的建設(shè)和組裝會消耗越一半(47%)的總能量,這意味著只有53%的能源消耗是用于生產(chǎn)。

    這種信息表明,可以通過更好地控制空閑時間的能源使用來大量節(jié)省生產(chǎn)設(shè)備的能耗花費。

    消耗跟蹤

    一個亞洲大型重工業(yè)企業(yè)在多個子工廠生產(chǎn)產(chǎn)品和部件,其產(chǎn)品組合包括鑄件和鍛件,核和熱發(fā)電廠,海水淡化廠,以及材料處理系統(tǒng),最近它決定跟蹤其能源消費數(shù)據(jù)。雖然該公司不允許將名字刊登出來,但它允許披露其項目跟蹤細(xì)節(jié)。

    在該公司的初步嘗試跟蹤它的能量消耗,能源數(shù)據(jù)收集手動電,氣,水表在每個分廠。問題是不連續(xù)的數(shù)據(jù)記錄和實時。此外,收集到的數(shù)據(jù)必須手動將公司的企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng)進(jìn)行分析記錄。使用此信息,計算出分配給每個子工廠的能源成本除以由數(shù)量的子工廠的總能量成本。

    為了改善能源消耗跟蹤,這個公司為了獲得實時電、氣、水消耗數(shù)據(jù),在每個分廠安裝了一個DAQ系統(tǒng),它將自動捕捉數(shù)據(jù),供ERP系統(tǒng)分析。Opto22‘sSnapPAC是該DAQ系統(tǒng)的控制平臺,Opto22SnapI/O模塊用來實時收集每個分廠氣、水、電表和發(fā)電機(jī)及其他電子儀表的信號數(shù)據(jù)。使用此信息,計算出分配給每個子工廠的能源成本除以由數(shù)量的子工廠的總能量成本。

    根據(jù)Opto22(Temecula,加利福尼亞),通過使用實時能源數(shù)據(jù)分析可能節(jié)省的地方,這個公司減少了5%的總體能源成本。該企業(yè)空閑狀態(tài)消耗的能量也下降3%。

    能源效率不是唯一影響生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展事項?沙掷m(xù)發(fā)展產(chǎn)品正在幫助擴(kuò)大制造業(yè)本身。

    看看SpringboardBiodiesel(Chico,加利福尼亞州),BioPro生物柴油處理器制造商,它將大多數(shù)非石油的天然油(如牛脂、動物脂肪和植物油),轉(zhuǎn)化為能夠使用于任何柴油機(jī)的ASTM級生物柴油。BioPro將轉(zhuǎn)換過程自動化,讓用戶在使用燃料時無需轉(zhuǎn)動閥門,用化學(xué)品計量或仔細(xì)監(jiān)測機(jī)器;旌虾托菹㈦A段由BioPro自動處理。無需將也從從一個個容器中轉(zhuǎn)移。處理完成后,用戶將軟管連接到燃油泵中給車輛加油。

    AutomationDirect(Cumming,佐治亞州)的PLC用于控制BioPro的各種功能,包括混合時間,何時以及如何抽排。

    SpringboardBiodiesel的工程師寫了幾個PLC程序,允許可選程序根據(jù)現(xiàn)場條件自動執(zhí)行。例如,PLC通過預(yù)編程,接受和兼容與BioPro處理器系統(tǒng)共同工作的額外設(shè)備,如Incosep,據(jù)說可以幫助用戶提高一倍以上的生物柴油處理速度。

    廢食用油制造的生物柴油燃燒清潔度比普通柴油高88%到90%;用初榨豆油(根據(jù)EPA)制造的生物柴油燃燒清潔度比比普通柴油高78%;可以用任何植物或動物油制造;無需任何轉(zhuǎn)換設(shè)備或修改,可以在幾乎所有柴油發(fā)動機(jī)使用;能與碳?xì)浠衔锊裼鸵匀我獗壤旌?-生物柴油的種種好處使得許多操作都使用這種新燃料。

    佛羅里達(dá)州的國民警衛(wèi)隊用植物油生產(chǎn)的生物柴油給佛羅里達(dá)州斯塔克市的CampBlandingJointTrainingCenter州維護(hù)車輛功能。國民警衛(wèi)隊能以每加侖67美分的總成本(將所有廢物處理過程考慮在內(nèi))將廢食用油轉(zhuǎn)化為生物柴油。

    阿拉巴馬州的DaphneUtilities使用BioPro創(chuàng)立了屢獲殊榮的食用油脂回收計劃。在這個計劃中,公眾將整個城市的使用后烹調(diào)油丟到某個站點,DaphneUtilities再將其轉(zhuǎn)化為燃料。DaphneUtilities的啟動成本是1.2萬美元,現(xiàn)在通過以每加侖一美元的價格用廢油生產(chǎn)生物燃料,每年節(jié)省約1萬美元,這不包括溢出扣減的40%和避免廢油處理成本所節(jié)省的費用。

    另一個新加入且從可持續(xù)發(fā)展獲益的公司是NewSkyEnergy(Boulder,科羅拉多州)。NewSkyEnergy成立于2007年,專注于石油和天然氣、玻璃制造、塑料生產(chǎn)、電池回收和和采礦業(yè),它利用CO2,將其轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品,如小蘇打和純堿,還有幾個高級商品如鹽酸和硫酸,以及氫氣和氧氣。

    在將NewSkyEnergy的產(chǎn)品分類時,首席執(zhí)行官DeaneLittle說,玻璃公司因為兩個原因?qū)ewSkyEnergy頗感興趣:“他們想要減少溫室氣體排放量但又排放很多溫室氣體。他們也使用純堿,這是NewSky的清潔產(chǎn)品。事實上,純堿(碳酸鈉)是玻璃制造中最昂貴的材料組分。純堿加入石英砂,可以降低熔點。NewSky與玻璃公司合作,用我們的氫氧化鈉捕捉劑捕獲CO2,當(dāng)場轉(zhuǎn)換成純堿!

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