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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(diǎn)擊：2903

“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�！�—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(fèi)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(diǎn)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(fèi)。

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(fèi)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。混合和休息階段由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�合物柴油以任意比例混�?-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(diǎn)，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(fèi)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)�NewSkyEnergy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(diǎn)。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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