Témata
Reklama

Firemní zkušenosti se snižováním spotřeby energie

V oblasti snižování energetické náročnosti provozu obráběcích strojů jsou aktivní a úspěšné i české firmy. Mezi lídry patří firmy Tajmac-ZPS, Kovosvit MAS, TOS Varnsdorf a TOS Kuřim-OS, které se touto problematikou zabývají již pět let. Jejich vývojové aktivity na tomto poli byly v minulých letech podpořeny Ministerstvem průmyslu a obchodu v rámci projektu FR-TI3/655 – Ecodesign ve stavbě obráběcích strojů.

V současné době je téma snižování spotřeby energie řešeno v rámci projektu Centrum kompetence Strojírenská výrobní technika, finančně podpořeného Technologickou agenturou České republiky. Požádali jsme zástupce firem o jejich pohled na tuto problematiku a závěrem pak o některé příklady z jejich praxe.

Reklama
Reklama
Reklama

Zástupci firem odpověděli na dvě otázky:

1. Jak významné je téma snižování spotřeby energie pro zvýšení konkurenceschopnosti vašich strojů? Můžete posoudit současnou situaci a výhled do blízké budoucnosti?

2. Pomohla spolupráce s výzkumným centrem RCMT k dosažení cílů v oblasti snižování spotřeby energie v provozu vašich strojů?


Ing. Radomír Zbožínek, technický ředitel Tajmac-ZPS, a. s.

Odpověď 1: Odběratel v prvním okamžiku preferuje technologické možnosti stroje a poměr cena/výkon. Nicméně samotné provozní náklady spojené jak se spotřebou energií, tak případným servisem jsou vždy dalším významným aspektem pro jeho rozhodnutí. Takže ekologičnost provozu stroje v pozitivním slova smyslu tvoří a bude stále více tvořit výraznou premisu při jeho výběru. Účelné využití používaných energií je i naší morální povinností.

Odpověď 2: Energetickou bilancí se na našich strojích zabýváme dlouhodobě. Spolupráce s RCMT byla dalším impulzem a výzvou ke zvýšení úsilí věnovaného této problematice, obzvláště nyní, kdy otázky energetické samostatnosti jsou citlivým a aktuálním tématem. V neposlední řadě pak byla iniciátorem dalších pohledů na problematiku snižování energetické náročnosti strojů a metod k jejímu provedení. Energeticky úsporná opatření postupně zavádíme do všech strojů naší produkce.

Příklad z firemní praxe: Naše firma úspěšně ověřila možnosti úspor energií na multifunkčním portálovém centru Turnmill 1250. Na stroji byly provedeny úpravy pro snížení spotřeby energie ve výrobním i nevýrobním režimu. Změny se dotkly návrhu hibernačních režimů, nespojitě pracujícího dopravníku třísek, instalace energeticky úsporného osvětlení pracovního prostoru, kontroly spotřeby tlakového vzduchu a frekvenčně řízeného vysokotlakého čerpadla chladicí emulze. Výsledkem jsou významné úspory energie cca 15 % v produktivním a cca 30 % v neproduktivním režimu při zachování užitných vlastností stroje. Při vytížení stroje na tři směny přinášejí tyto úspory zajímavou ekonomickou výhodu uživateli.

Ing. Jiří Mindl, technický specialista Kovosvit MAS, a. s.

Odpověď 1: Snižování spotřeby energie u obráběcích strojů nelze oddělit od celkového efektu, který od nového stroje očekává uživatel – zákazník. Komponenty instalované na testovací stroj ve vlastní výrobě jsou dražší než standardně používané. Musíme proto uživateli prokázat, že se vyplatí investovat větší částku do pořízení stroje. Tato investice se mu bude postupně vracet v efektivnějším využití stroje. Již dnes se zejména v Německu objevují požadavky na zpracování energetického auditu stroje ve fázi přípravy investice. Z praxe víme, že to, co se objeví v Německu, se v brzké době stane standardem minimálně v Evropě. Proto je téma snižování energetické náročnosti strojů aktuální a jeho význam se bude zvyšovat. Zároveň se jako výrobci obráběcích strojů musíme vyrovnávat s protichůdným požadavkem na zvyšování produkčnosti obráběcího stroje – obrobit rychleji, přesněji, s minimální manipulací s obrobkem. Téma snižování spotřeby energie obráběcího stroje bude vždy spojeno s hodnocením celkové výkonnosti a efektivity obráběcího procesu. Jednoduše řečeno – obrobit požadovaný obrobek za minimální náklady, tzn. významnou váhu zde má energetická náročnost obráběcího stroje, ale i použitá technologie – nástroje, optimální strategie obrábění (program), příprava nástrojů, manipulace s polotovarem a nástroji.

Odpověď 2: Formulace otázky vede k pokušení odpovědět velmi stručně „ano“. Považuji však za nutné to více rozvést. Spolupracujeme s RCMT již od jeho vzniku, za tuto dobu jsme společně řešili řadu projektů. Naše společnost je zároveň jedním z průmyslových podniků, které spoluřeší nový projekt Centrum kompetence – Strojírenská výrobní technika. Spolupráce s pracovníky RCMT vnáší do řešení jednotlivých problémů jiný pohled, nezatížený „podnikovou praxí“. Takže závěrem – pomohla, stejně jako nám pomáhá i při řešení jiných problémů. Pracovníci RCMT si spoluprací s naší společností zvyšují své kompetence, mají bezprostřední zpětnou vazbu při praktické realizaci navržených řešení.

Příklad z firemní praxe: Zaměřili jsme se na snížení spotřeby energie pětiosého frézovacího centra MCU630V-5X. Na testovaném stroji ve vlastní výrobě byla nainstalována nová dvouokruhová lednice pro chlazení motorů stolu a elektrického rozvaděče. Další změnu představuje nasazení další chladicí jednotky pro vřeteno řízené podle rozdílu teplot okolí a vřetena, nová filtrační stanice emulze s vysokotlakým čerpadlem středového chlazení, které je řízeno frekvenčním měničem v závislosti na požadovaných parametrech chladicí emulze. Stroj je osazen LED osvětlením a automatickým odloženým odpojením silových obvodů stroje po skončení obrábění (stand-by režim). Celkově bylo na stroji pracujícím ve třísměnném provozu dosaženo snížení spotřeby energie o cca 25 %.

Ing. Tomáš Kozlok, odpovědný za dotační vývojové projekty ve společnosti TOS Varnsdorf, a. s.

Odpověď 1: Téma snižování spotřeby energie je všudypřítomné. My jako výrobci obráběcích strojů jsme z velké části odkázáni na výrobce komponent, které jsou ve stroji použity. Tuto část můžeme jen těžko ovlivnit, je však třeba říci, že tito výrobci se snaží své výrobky neustále zlepšovat a snižovat jejich energetickou spotřebu. Co můžeme ovlivnit je způsob řízení celého stroje a zde se snažíme využívat jen ta zařízení stroje, která jsou nezbytně nutná v danou chvíli pro správnou funkci stroje. Veškeré inovace vedoucí ke snížení spotřeby energie jsou ihned zařazeny do standardního provedení daného typu stroje. Z pohledu zákazníků však zatím enormní tlak na snižování energetické náročnosti našich strojů nezaznamenáváme. Prioritou pro zákazníky je kvalita stroje, dosažitelná přesnost obrábění, cena stroje, servisní podmínky a obecně poprodejní péče o zákazníka. Troufám si říci, že v nejbližší době se toto příliš nezmění, zejména přihlédnu-li k faktu, že se zvyšují požadavky na multifunkčnost a bezobslužnost strojů, což s sebou nese další instalovaná zařízení, která spotřebu energie spíše zvyšují.

Odpověď 2: Spolupráce s RCMT byla v této oblasti zcela zásadní. Veškeré návrhy a úpravy byly realizovány v rámci společného dotačního projektu FR-TI3/655 realizovaného za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím MPO. Vzájemnými konzultacemi byly navrženy možné oblasti úspor, které byly posléze realizovány. Pracoviště RCMT disponuje potřebnou měřicí aparaturou, díky které bylo možné docílené úspory změřit a vyhodnotit.

Ing. Petr Kupka, technický specialista v TOS Kuřim – OS, a. s.

Odpověď 1: Téma snižování spotřeby energie je od našich zákazníků stále více žádoucí. Při pořizování velkých obráběcích center z naší produkce si zákazníci volí takové parametry, aby byli schopni řešit co nejvíce svých potřeb, nicméně ne vždy jsou vyžadovány maximální výkonové parametry strojů. Z těchto důvodů je velmi důležitá schopnost stroje optimalizovat jeho výkon podle aktuálních potřeb při obrábění. Další oblastí pro úsporu energetických nákladů jsou tzv. „seřizovací módy“ – jde o ustavování strojních dílců na plochu obráběcího stroje. U velkých obráběcích center a tvarově složitých obráběcích dílců má spotřeba energie při seřizovacím režimu také velmi významnou roli, proto je zapotřebí s těmito vedlejšími časy na stroji počítat a optimalizovat jejich energetickou náročnost. Naše společnost dodává stroje zákazníkům do celého světa, a i když v současné době někteří zákazníci nemají o problematiku ekodesignu velký zájem, považujeme tuto záležitost za velmi důležitou a musíme být připraveni reagovat na požadavky zákazníků v blízké budoucnosti. Od této připravenosti očekáváme velkou konkurenční vývodu.

Odpověď 2: Přes velký rozsah portfolia našich strojů není pro tyto činnosti vytvořen v rámci TU specializovaný výzkum a vývoj. Bez aktivní účasti RCMT bychom nebyli schopni realizovat úpravy a vylepšení obráběcích strojů v takové výši jako nyní. Centrum provádí návrhy oblastí obráběcích strojů pro efektivní energetickou úsporu, provádí měření a monitoring energetické náročnosti jak původního, tak upraveného provedení a výsledky zpracovává do výzkumných zpráv, které slouží jako podklad pro aplikaci úprav dalších strojů stejného typu do sériové výroby. Spolupráce s RCMT probíhá zpravidla nejprve na nově vyráběných strojích ve vlastní výrobě, kde se jednotlivé aplikace úprav z oblasti ekodesignu provedou, změří a vyhodnotí – jak po stránce zvýšených finančních nároků na pořízení komponent umožňujících aplikaci ekodesignu, tak po stránce samotné úspory energetických nákladů při reálném provozu. Následně se mohou navržená opatření zavést do sériové výroby.

Příklad z firemní praxe: Naše firma úspěšně vyzkoušela snížení spotřeby energie na dvou svých produktech. Na horizontální frézce FUEQ 125 WR/5 byly po sérii měření realizovány modifikace hydraulických a mazacích agregátů, optimalizace chlazení elektrorozvaděčů, emulzního hospodářství pro chlazení řezných nástrojů a úpravy ofuků vřetena při výměně nástrojů a účinnějších spínaných zdrojů napětí 24 V. Celkově bylo dosaženo úspor spotřeby energie na úrovni přibližně 20 %. Ve druhém případě došlo k úpravě nastavení hydrostatického agregátu uložení otočného stolu KES 300, které snížilo spotřebu energie o 40 % při zachování požadovaných parametrů hydrostatického okruhu.

roman.dvorak@mmspektrum.com

Reklama
Související články
Zvyšování užitné hodnoty obráběcích a tvářecích strojů

Konkurence v oboru prodeje obráběcích strojů je velká a všechny firmy hledají způsob, jak nabídnout koncovému uživateli vyšší užitnou hodnotu. Tato užitná hodnota se posuzuje podle parametrů koncové výrobní technologie (přesnost, jakost, produktivita, celkové náklady) a pro výrobce obráběcích strojů je to jeden z bodů, kde mohou technickými znalostmi a inovacemi ovlivnit svou konkurenceschopnost na trhu.

Upnutí obrobku ovlivňuje přesnost a produktivitu obrábění

Přesnost a produktivitu obrábění ovlivňuje mnoho faktorů. Svůj podíl na výsledku má typ a vlastnosti použitého obráběcího stroje, volba nástrojů a řezných podmínek, zvolená strategie obrábění a v neposlední řadě i způsob upnutí a vyrovnání dílce před obráběním. V některých specifických případech je volba upnutí klíčovým faktorem pro realizaci celé technologie v požadovaných parametrech.

Seminář o monitoringu obráběcích operací

Měli jsme možnost zúčastnit se celodenního semináře o monitoringu obráběcích operací, pořádaného 20. října Společností pro obráběcí stroje a Ústavem výrobních strojů a zařízení Fakulty strojní ČVUT v Praze (RCMT, FS, ČVUT).

Související články
Termostabilní koncept obráběcích strojů - 1. část

Termostabilní koncept obráběcích strojů firmy Okuma je systém regulace či chcete-li potlačování dilatací stroje způsobených změnami teploty jeho struktury. I když změny teploty je možné omezit vhodnou konstrukcí stroje, nelze jim zcela zabránit. Stroj pracuje v určitém prostředí, které obecně nemá konstantní teplotu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Měřím, měříš, měříme…na obráběcím stroji

V moderních výrobních systémech složených z CNC obráběcích strojů je měření a kontrola nástrojů pro preventivní zajištění kvality nepostradatelná. Změřená data nástrojů nebo změřené hodnoty obrobků jsou potom použity k automatickému výpočtu kompenzačních hodnot v probíhajícím výrobním procesu. Pomocí automatické kompenzace rozměrů nástrojů nebo případnou výměnou nástrojů zůstávají výsledky obrábění stabilní.

Průmysl 4.0 v praxi

Reflexe současného poznání s aplikací prvků Průmyslu 4.0 do praxe byla předmětem odborné konference, kterou společnost Ceratizit společně se svými partnery připravila pro téměř stovku účastníků z řad výrobních společností ve svém Technickém centru. Od původního teoretizování o aspektech Průmyslu 4.0 jsme se nyní dostali již k praktických zkušenostem.

Soutěž pro středoškoláky

Jubilejní, již pátý ročník soutěže o Putovní pohár partnerských škol Siemens - Sinumerik Cup se letos konal v Mohelnici, v prostorech zdejší Střední školy technické a zemědělské a stejně jako před třemi lety, kdy tato škola byla hostitelem, i letos zdejší ředitel Jiří Ženožička se svým týmem organizaci pojal velmi profesionálně.

Výsledky spolupráce akademické sféry s průmyslem

Pracovníci Ústavu výrobních strojů systémů a robotiky z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně usilují o těsné sepjetí školy s praxí, které nelze realizovat jinak než úzkou spoluprací s průmyslem. V předchozích vydáních MM Průmyslového spektra jsme avizovali, že budeme technickou veřejnost informovat o konkrétních výsledcích naší spolupráce. Zde jsou první poznatky.

Kroky k excelentní spolupráci akademické a průmyslové sféry

Pracovníci Ústavu výrobních strojů systémů a robotiky z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně usilují o těsné sepětí školy s praxí, které nelze realizovat jinak než úzkou spoluprací s průmyslem. Transfer výsledků této praktické činnosti přenesený do některých částí výuky je potom zárukou, že studenti budou mít aktuální informace o stavu strojního průmyslu, vědy a techniky.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Veletržní kaleidoskop

Strojírenské veletrhy jsou přehlídkou novinek a inovací v široké paletě oborů. Nejinak tomu bylo i letos v Brně, kdy akce opět poskytla návštěvníkům ucelený pohled na současnou úroveň strojírenství. Přesto, že od konání veletrhu již určitá doba uběhla, na aktuálnosti prezentovaného to bezesporu nemá žádný vliv. Nabízíme výběr zajímavostí z výrobní a měřicí techniky.

Výkon bez kompromisů

Mercedes-Benz má dlouhou a úspěšnou historii v oblasti motoristických soutěží. Od šedesátých let minulého stroletí pocházejí přesně seřízené motory vítězných vozů Mercedes od AMG - kdysi nezávislé firmy, kterou založili dva inženýři ze společnosti Mercedes, dnes už vlastní výkonové divize společnosti.

Úspěšný vývoj technologií pro zpracování termoplastových kompozitů

Konstruktéři tlačení požadavky na nižší hmotnost a lepší parametry svých konstrukcí stále více neváhají využít ve svých návrzích materiály, které byly dříve vyhrazeny pouze pro nejnáročnější high-tech aplikace. Díky tomu roste také poptávka po nenáročných výrobních technologií na výrobu konkrétního dílce z určitého materiálu.

Ekodesign & čeští výrobci obráběcích strojů

O pohled na současný stav ekodesignu v komoditě obráběcích strojů jsme požádali zástupce vybraných tuzemských výrobců, kteří se touto problematikou aktuálně zabývají. Oslovili jsme společnosti Kovosvit, Toshulin, TOS Kuřim-OS a TOS Varnsdorf, konkrétně Jiřího Mindla, Vojtěcha Frkala, Dušana Maláška a Tomáše Kozloka.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit