Câtă energie consumă o mașină-unealtă?

Câteodată totul se îmbină în mod fericit: este cazul companiei Volkswagen AG, cu strategia sa ecologică numită ,,Thing Blue. Factory'' și  Universitatea din Brunswick pentru Științe Aplicate, care a fost recent premiată cu ,,German Raw Material Effciency Prize'' de către ministrul federal german al Economiei și Tehnologiei. Oamenii de știință premiați au fost împuterniciți de către uzina Volkswagen din Baunatal să cerceteze potențialul realizării economiei de energie în utilizarea mașinilor-unelte. 

Dirk Sauermann 

Cu campania intitulată ,,Think Blue. Factory”, Volkswagen își optimizează procesul de producție în toate uzinele, în ceea ce privește economia de resurse și eficiența energetică. După cum s-a exemplificat la Baunatal: producătorul de automobile instalează un sistem transparent de gestiune a energiei, programat pentru finalizare în 2013. Dirk Sauermann, Manager al departamentului energetic, acordă prioritate ,,afișării transparente a consumului de energie'' la producătorii de mașini și componente.

Oamenii de știință de la IWF fac cercetări pentru Volkswagen

Volkswagen primește asistență de la Departamentul ,,Product and Life-Cycle Management'' al Institutului pentru Mașini-Unelte și Tehnologii de Producție (IWF) al Universității din Brunswick pentru Științe Aplicate, condus de profesorul Christoph Herrmann. Din anul 2010 echipa IWF a colaborat împreună cu echipa Volkswagen din Baunatal în scopul obținerii eficienței energetice și economiei de resurse.

profesorul Christoph Herrmann 

,,Uzina are în dotare un număr de aproximativ 5000 de mașini-unelte, ce pun la dispoziție o mulțime de date relevante. Aceasta înseamnă că, pentru prima dată, noi putem utiliza analize de trend pentru a obține rapoarte despre modul în care a evoluat consumul de energie al mașinilor-unelte de-a lungul timpului'', precizează cercetătorul Andre Zein. ,,Analizele noastre arată că necesarul de energie pentru diferite concepte de mașini destinate aceluiași tip de prelucrare poate diferi cu până la 5 ori. Acest lucru ne motivează în cercetările noastre pentru a găsi soluții eficiente.'' 

cercetătorul Andre Zein 

,,Ne-am pus întrebarea cheie: ce înseamnă exact o mașină-unealtă eficientă din punct de vedere energetic?'' explică profesorul Hermann. ,,Aceasta permite determinarea unei referințe: cum arată minimum de consum de energie ce poate fi realizat?'' Pentru răspunsul la această întrebare, uzina din Baunatal se dovedește a fi partenerul potrivit, mulțumită numărului mare de mașini pe care personalul IWF poate face analize în timp-serie, de exemplu să determine modul în care s-a dezvoltat necesarul de energie începând din momentul în care a fost achiziționată prima mașină-unealtă, în 1930.

51 de metode pentru economisirea energiei

Experții din Brunswick au dezvoltat 51 de metode de economisire a energiei în uzina din North Hesse, 19 dintre ele fiind deja verificate cu succes în cadrul uzinei, alte 32 fiind încă în faza de testare. Ceea ce s-a aplicat aici nu reprezintă doar măsuri evidente și obișnuite, cum ar fi motoare mai eficiente din punct de vedere energetic, dar și câteva abordări total noi. ,,Am aflat împreună câtă energie poate fi economisită prin îndepărtarea unei cantități cât mai mici de material, atunci când piesa este prelucrată în mod semnificativ mai aproape de conturul final'', explică Christoph Herrmann. ,,În perioadele în care utilizatorul nu folosește mașina la parametrii proiectați, există câteva nivele disponibile pentru economia de energie'', precizează profesorul Hermann.

,,O opțiune în concatenarea operațiunilor de producție o reprezintă planificarea procesului de producție în așa fel încât să nu mai existe timpi morți''. Aici, explică el, se poate economisi o cantitate mare de energie, deoarece până la 70% din consumul total de energie este alocat cerințelor de bază. ,,Deci, una din măsuri o reprezintă oprirea funcționării mașinii, în măsura în care este posibil, atunci când nu există front de lucru'', explică Andre Zein. ,,Aceasta înseamnă că misiunea noastră în acest sector este aceea de a proiecta o mașină-unealtă cu o încărcare de bază minimă, gata de operare și care își atinge temperatura de lucru într-un interval scurt de timp.''

Ce feedback și concluzii a tras uzina Volkswagen din Baunatal din rezultatele proiectului? ,,Analizele obținute în timpul derulării proiectului, precum și feedback-ul nostru empiric zilnic arată că liniile existente de producție pot fi optimizate pentru a îmbunătăți eficiența energetică doar cu prețul unor perioade de inactivitate îndelungate și cheltuieli semnificative'', spune Dirk Sauermann. ,,Ceea ce se urmărește aici este colaborarea cu producătorii de mașini și componente. În plus pentru optimizarea consumului de energie, încă din 2011 ne-am concentrat sistematic pe introducerea eficienței energetice ca factor în alegerea noilor mașini.''

Măsurare și evaluare simplă

Ce pot face utilizatorii mașinilor-unelte care nu au șansa să coopereze cu o mare corporație? ,,În acest sens am dezvoltat proceduri standard, corespunzătoare capabilităților unor companii mici sau de nivel mediu, pentru  achiziția de date necesare de la mașinile cu sisteme de comandă învechite'', explică profesorul Hermann. ,,Sfatul meu este să utilizeze instrumente de măsură simple, robuste și un program standard de evaluare. De asemenea, el speră ca producătorii de mașini-unelte să aibă o politică mai transparentă referitoare la consumul de energie. ,,Îmi place ideea unui pașaport energetic în care să se precizeze câtă energie consumă mașina într-o anume aplicație și ce performanță obține '', adaugă el. (comunicat de presă)