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Fabbricazione dei più con di meno

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Mentre l'azionamento per rendimento energetico aumenta, i fornitori auto stanno controllando ogni processo di operaio

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L'industria manufatturiera automobilistica è un utente voluminoso di energia. L'industria degli Stati Uniti da solo consuma 800 trilione Btus all'anno, secondo le stime dal Dipartimento per l'energia di Stati Uniti (DAINA). Nel relativo uso di energia del `che valuta nel caso Chain automobilistico Study', del rifornimento la DAINA ha dichiarato che 12% di energia automobilistica di fabbricazione è consumato da OEMs durante l'assemblea, mentre 88% del consumo di energia si presenta nella catena di rifornimento. Sviluppare i processi più di ottimo rendimento è quindi estremamente importante poichè i costi energetici continuano ad aumentare.

“L'energia di conservazione attraverso i processi, le tecnologie ed i prodotti più efficienti è il senso più veloce ad uso di energia più bassa nella fabbricazione automobilistica a breve scadenza,„ ha detto la DAINA. “Mentre molte istallazioni industriali oggi sono modernizzate e relativamente efficiente, le occasioni significative rimangono ridurre la domanda di energia via innovazione e R & S.„

È capito bene che l'energia sia persa durante il processo di fabbricazione attraverso cascami di calore e le parti rifiutate che devono ritrattare, ma osservare molto attentamente le fasi chiave di produzione automobilistica rivela un certo numero di zone dove il rendimento energetico può essere migliorato. Un buon esempio è materiali ed elaborazione componente. La saldatura, per esempio, può essere aumentata per ridurre il consumo di energia e per migliorare i volumi di produzione.

I sistemi ora sono a disposizione raccogliere ed analizzare i dati sul consumo di energia reale e quindi come i processi di fabbricazione possono essere migliorati per trasportare il risparmio. Per esempio, le macchine di CNC da Bosch Rexroth comprendono il software di controllo che dà la visibilità su uso di energia e questi dati inoltre inseriscono nelle applicazioni astute di disegno che possono influenzare come i processi di produzione sono evoluti.

Bernd Enser, vice presidente, automobilistico globale, all'azienda di elettronica Sanmina dice: “L'azionamento per miglioramento nel rendimento energetico si è sviluppato di destra attraverso il settore automobilistico ed anche ai fornitori a valle. I processi ad alta energia del consumo a volte hanno bisogno del cambio spettacolare così come sviluppo continuo. Un esempio di questo nella catena di rifornimento automobilistica si trova nella fabbricazione componente a semiconduttore.„

Enser continua: “Le facilità di montaggio di produzione a semiconduttore sono consumatori ad alta energia. Aziende in questa industria investita in nuova apparecchiatura, facilità consolidate e d'applicazione una verifica di energia annuale insieme ad un programma di riduzione e di controllo. Commettono agli obiettivi annuali come industria e fanno i programmi per ridurre continuamente il consumo di energia per realizzare quegli obiettivi.„

Che cosa è chiaro a tutti i fornitori automobilistici è che le loro facilità devono alterarsi radicalmente se sono di diventare sensibilmente più di ottimo rendimento. Un certo numero di tecnologie stanno sviluppando per trasportare la fabbrica dello smart del `che può capire il flusso di lavoro corrente e modificare i relativi processi di fabbricazione per realizzare i grandi risparmi di energia.

Mettendo a fuoco sui paintshops

Il paintshop è responsabile di più alte emissioni dei residui organici volatili (COV) e del CO2 e del consumo del 50% dell'energia utilizzata in una pianta automobilistica tipica. Il paintshop quindi è stato il fuoco di molta attenzione quando il rendimento energetico e la produzione sono considerati in associazione.

Alcune delle facilità più avanzate del paintshop oggi sono state sviluppate da Dürr. L'azienda ha un'iniziativa del `Eco+Paintshop per cui tutti i sistemi e prodotti “sono uniti in un concetto olistico e sostenibile che mette a fuoco costantemente su efficienza in tutte le sezioni del processo di pittura„. Un portavoce per Dürr spiega i benefici della relativa apparecchiatura di EcoDryScrubber: “Questa tecnologia, che permette la ricircolazione dell'aria nella cabina della vernice, riduce il consumo di energia annuale di un paintshop completamente automatizzato di fino a 16m KWH. Allo stesso tempo, le emissioni di CO2 sono ridotte da fino a 5.200 tonnellate.„

EcoDryScrubber, che caratterizza in più di 70 linee di pittura universalmente, riduce il consumo di energia nella cabina della vernice di fino a 60% ed usa la polvere del calcare per separare la vaporizzazione eccessiva; il contrario ai sistemi bagnati convenzionali di separazione, nessun fango della vernice è prodotto. Quando la polvere del calcare raggiunge un grado definito di saturazione, è sostituita automaticamente e può essere riutilizzata nei laminatoi del cemento. Questo livello di integrazione di processo e del sistema sta adottando a destra attraverso l'industria manufatturiera automobilistica.

Il metodo olistico del Dürr è stato ampliato per comprendere il CA di EcoSmart e di Eco+Speed. Il precedente è basato a condizione che per gli alti livelli di rendimento energetico, la produzione debba essere integrata per comprendere i sottosistemi, con la presa e la circolazione di aria di controllo posteriori. Ancora, l'energia del `a richiesta ' è possibile per controllare i volumi e fresca dell'aria di scarico dipendenti dal numero dei corpi di automobile nel forno. Il risultato è un flusso d'aria processo-ottimizzato e così ha ridotto il consumo di energia durante i tempi o le fluttuazioni della rottura nell'utilizzazione di capienza.

Innovazione trattata

In un rapporto recente nella sostenibilità, la società del Regno Unito dei fornitori del motore ed i commercianti (SMMT) hanno descritto come un veicolo-creatore sta affrontando il bisogno crescente dei processi essere molto più di ottimo rendimento. In 2013, Toyota ha identificato la riutilizzazione del liquido refrigerante lavorante residuo da sfrido di alluminio al fine della riduzione dell'impatto ambientale. L'OEM quindi ha realizzato un sistema supplementare di filtrazione per recuperare e restituire il liquido refrigerante residuo direttamente alle linee lavoranti del blocchetto e della testa di motore.

Secondo lo SMMT: “Di conseguenza, il consumo del liquido refrigerante è stato ridotto di 38%, abbassando l'acqua di trucco del liquido refrigerante da 5.5% ed il volume di trattamento di acqua di scarico da 11%.„ Toyota inoltre ha realizzato una riduzione di costo delle materie prime e dei costi di elaborazione di 15%. “Altre simili iniziative della squadra di manutenzione il successo e stanno riconoscendi da Toyota eco-kaizen i premi e montrato ai pari ed ai direttori di azienda,„ ha detto lo SMMT.

Ciò è appena un esempio di dove un'azienda ha identificato uno scolo libero di energia ed ha sviluppato un nuovo processo per combatterla. Capendo la parte che l'energia fa in ogni primario ed il processo secondario è critico per tutti i odierni fornitori automobilistici, non solo per raggiungere efficienza a lungo termine di produzione ma per rimanere competitivo. Con produzione globale continuare ad aumentare, mettendo a punto questi sistemi di ottimo rendimento è un di importanza fondamentale che commerciale nessun fornitore può ignorare.

Mike Lomax, responsabile del progetto l'amministrazione a Bosch Rexroth, dice: “Gli utilizzatori finali devono capire che il prezzo del titolo più basso per una macchina non possa essere la soluzione più redditizia a lungo termine. L'energia ha dovuto produrre ogni componente può essere più alta con un OEM che un altro. Ciò non può essere calcolata semplicemente esaminando il potere installato della macchina nel chilowatt, essere moltiplicata per il tempo di esercizio ed essere divisa dal tasso di produzione, poichè i piccoli cambi al processo possono ridurre drammaticamente l'uso di energia per componente.„

Todd Montpas, automobilistico e gomma il responsabile di sviluppo del mercato, automazione di Rockwell commenta: “Quando gli OEM cominciano a sviluppare i loro processi standard, l'energia è sempre uno dei test di verifica di disegno. Comprendono i vari fattori nei loro calcoli compreso i motori di ottimo rendimento, il potere del dato-centro e l'uso di energia. Queste ora sono tutta la parte delle considerazioni di processo di disegno e quei consapevolezza e controllo aumentati è un miglioramento a partire da dieci anni fa.„

I concetti e l'applicazione pratica dell'industria 4.0 inoltre stanno influenzando lo sviluppo dei processi di fabbricazione di ottimo rendimento, poichè Enser del Sanmina spiega: “I cambiamenti in attrezzatura di produzione stanno fornendo i concetti di industria 4.0, quali le caratteristiche economizzarici d'energia e le interfacce di M2M, permettendo che gli assistenti tecnici di produzione progettino i processi di produzione che sono molto più flessibili. Ciò permette all'amministrazione delle macchine nei gruppi del mazzo di ottimizzare il rendimento energetico. Inoltre consente le sottosezioni delle macchine di essere disposta nel modo standby, riordinazione dei programmi di produzione per ottimizzare il rendimento energetico generale e la riprogettazione completa di processo di produzione per approfittare di nuove possibilità dell'apparecchiatura.„

Conclude: “Oggi, il processo di produzione costruisce il fuoco non appena su rendimento, su qualità e su ripetibilità ma anche su rendimento energetico.„

Fabbricazione dinamica

i sistemi Cyber-fisici (cps) permettono che i processi di fabbricazione siano ottimizzati caso per caso attraverso l'intera rete di valore. Inoltre, piuttosto che richiedendo un'interruzione, i sistemi possono essere ottimizzati continuamente durante la produzione in termini di loro consumo di energia e delle risorse o riduzione delle loro emissioni.

Nell'ambiente di fabbricazione, cps contiene le macchine, i sistemi di memorizzazione astuti e le installazioni produttive capaci autonomamente di scambiare le informazioni, dell'avviamento delle azioni e di controllo indipendente. Ciò facilita i miglioramenti fondamentali ai processi industriali in questione nella fabbricazione, l'ingegneria, catena di rifornimento e di uso materiale ed amministrazione di ciclo di vita.

“I negozi della pressa sono stati sempre utenti significativi di energia in seno alle piante di produzione automobilistiche,„ dice Stuart Moran, il direttore aziendale automobilistico BRITANNICO del settore, l'industria della Siemens. “I motori di ottimo rendimento della Siemens hanno unito con la linea avanzata simulazione della pressa e le componenti meccaniche ottimizzate possono generare fino ad un calo di 40% nel consumo di energia generale delle linee. Inoltre, aumenti di efficienza di produzione fino ad un massimo di 20%.

“Risparmio futuro intelligente di promesse del software di automazione e di progettazione di fino a 50% lisciando i movimenti dei robot di fabbricazione in bodyshop ed assemblea.„

Nella relativa valutazione del ruolo il rendimento energetico gioca nell'industria manufatturiera automobilistica degli Stati Uniti, la DAINA conclusiva: “Il rendimento energetico d'integrata nel processo e nella caratteristica del veicolo è una priorità. Ci sono vari sensi che i processi potrebbero essere condensati o riprogettati per rimuovere le inefficienze. Alla parte frontale, quando i veicoli sono progettati, le considerazioni di energia-efficienza potrebbero essere integrate più meglio nei metodi di progettazione. Alcuni concetti di progetto che potrebbero essere considerati comprendono il consolidamento delle parti e componenti, disegno per riutilizzazione ed il recupero delle parti e/o dei materiali, l'uso delle figure nette e veicoli che richiedono pochi punti di processo di fabbricare.„

Così che cosa del futuro? Mary Burgoon, il responsabile di sviluppo del mercato, la produzione sostenibile, la produzione di energia e l'amministrazione di energia, automazione di Rockwell predice: “Durante la decade prossima, pressioni di prezzi forzerà le aziende determinare le inefficienze dalle loro attività per rimanere competitivo. Per rimanere competitivo, niente può essere isolato più; un'impresa collegata sarà cruciale per sviluppo di affari.

“Questo tipo di ambiente può permettere alle aziende di correlare l'elettricità, il vapore, l'acqua, ecc e di mostrare il ritorno su energia al profitto dei prodotti - dove le cose stanno facende il più efficientemente con l'più alta conversione. Questa connettività rende i dati di controllo e di raccolta più facili e dà ad aziende automobilistiche uno sguardo più libero nel loro processo e sensi di produzione dirigere più meglio l'uso di energia.„

L'approvazione dell'amministrazione di ciclo di vita di prodotto (PLM) ha raggiunto un livello di maturità che ora trasporta i benefici reali. Da un punto di vista di produzione, questo ha dettagliato la comprensione di ogni processo di produzione e della parte che i giochi di energia permette al settore manifatturiero automobilistico di evolvere costantemente i relativi processi.

Infatti, PLM sta circa per muoversi verso un livello interamente nuovo di grazie di comprensione e di integrazione al Internet delle cose (IoT) che riusciranno a penetrare relativo ogni processo della macchina attraverso la pianta. L'energia allora si trasforma in in una componente che può essere diretta con controllo preciso. Le fabbriche dello smart del `del futuro saranno ambienti fluidi che cambiano per rispondere all'esigenza e per dirigere conseguentemente efficientemente il loro consumo di energia.

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