滕州北方機(jī)床有限公司:
綠色、智能是本屆展會(huì)主題,同時(shí)也是世界機(jī)床工具業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。綠色機(jī)床是指機(jī)床在生產(chǎn)、應(yīng)用過(guò)程中的綠色化,即能耗更低、材料更少、重量更輕、效率更高。”中國(guó)機(jī)床總公司總裁郝明在日前舉行的第十一屆中國(guó)機(jī)床工具展覽會(huì)上表示。
在展會(huì)同期舉行的智能化和綠色制造高峰論壇上,與會(huì)專家一致呼吁,環(huán)保、節(jié)能減排是制造業(yè)尤其是作為工作母機(jī)的機(jī)床行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的主導(dǎo)趨勢(shì),可以說(shuō),面對(duì)傳統(tǒng)高能耗、高物耗的現(xiàn)狀,發(fā)展高能耗綠色機(jī)床技術(shù)是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路,對(duì)中國(guó)機(jī)床行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型有重大意義。
“世界看好中國(guó)市場(chǎng),再加上本土企業(yè)產(chǎn)品做不上去,導(dǎo)致進(jìn)口額多年持續(xù)增長(zhǎng)。”郝明以機(jī)床、刀具使用大戶航空航天工業(yè)為例指出,一方面,國(guó)產(chǎn)機(jī)床、刀具的水平無(wú)法滿足航空工業(yè)快速發(fā)展的要求,進(jìn)口機(jī)床和刀具占據(jù)了很大比例;另一方面,西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)航空領(lǐng)域關(guān)鍵零部件和制造裝備限制出口。“因而,這是中國(guó)機(jī)床工具行業(yè)可以有所作為,也是應(yīng)該努力突破的重點(diǎn)用戶領(lǐng)域。”
郝明進(jìn)一步指出,國(guó)家提出了2020年在航空航天領(lǐng)域機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率要達(dá)到80%的目標(biāo),這需要包括數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、主機(jī)企業(yè)在內(nèi)的整個(gè)行業(yè)的一致努力。“機(jī)床是工作母機(jī),國(guó)家應(yīng)對(duì)航空航天工業(yè)所需機(jī)床予以支持。另外,企業(yè)也要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行特色定位,針對(duì)用戶領(lǐng)域重點(diǎn)開(kāi)發(fā)自己的強(qiáng)勢(shì)產(chǎn)品,通過(guò)加大投入開(kāi)發(fā)特色產(chǎn)品從而更多地占領(lǐng)中市場(chǎng),否則在低端市場(chǎng)打價(jià)格戰(zhàn)會(huì)嚴(yán)重拖累效益。”他坦承,即使是國(guó)產(chǎn)中機(jī)床,關(guān)鍵零部件大多靠進(jìn)口,客觀來(lái)說(shuō)進(jìn)口零部件在穩(wěn)定性、可靠性、功能上優(yōu)于國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品不少,“我們必須要突破這一瓶頸,否則只能跟在其他國(guó)家后面”。
重慶大學(xué)綠色制造技術(shù)研究所所長(zhǎng)曹華軍教授認(rèn)為,我國(guó)金屬加工業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色制造的關(guān)鍵是高能效綠色機(jī)床技術(shù)的發(fā)展。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2010年數(shù)據(jù)也表明,我國(guó)制造業(yè)能源消耗占能耗總量的60%,每年約產(chǎn)生55億噸無(wú)害廢物和7億噸有害廢物。“我國(guó)機(jī)床保有量超過(guò)800萬(wàn)臺(tái),2011年機(jī)床產(chǎn)量達(dá)85.99萬(wàn)臺(tái),均列世界*,但是我國(guó)機(jī)床行業(yè)材料消耗大、能耗高、可靠性不高。”
據(jù)悉,根據(jù)歐盟“下一代生產(chǎn)系統(tǒng)”研究計(jì)劃,綠色機(jī)床應(yīng)具有如下特點(diǎn):一是機(jī)床主要零部件由可再生材料制造;二是機(jī)床的重量和體積減少50%以上;三是通過(guò)減輕移動(dòng)部件質(zhì)量、降低空運(yùn)轉(zhuǎn)功率等措施使功率消耗減少30~40%;四是使用過(guò)程的各種廢棄物減少50%~60%,保證基本沒(méi)有污染的工作環(huán)境;五是報(bào)廢機(jī)床的材料接近100%可回收。
齊齊哈爾二機(jī)床工程師王澤民認(rèn)為,首先應(yīng)該在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)推進(jìn)綠色設(shè)計(jì),例如推行虛擬設(shè)計(jì),通過(guò)技術(shù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新實(shí)施低碳設(shè)計(jì),輕量化設(shè)計(jì)。“要*達(dá)到這樣的要求并非易事,但國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)界和企業(yè)界正在努力。”曹華軍也認(rèn)為,機(jī)床輕量化,特別是運(yùn)動(dòng)部件輕量化設(shè)計(jì)和應(yīng)用是提高機(jī)床能效的關(guān)鍵技術(shù)之一。據(jù)悉,輕量化技術(shù)主要從兩個(gè)方面開(kāi)展,一是采用重量更輕但能達(dá)到同樣要求的材料,二是對(duì)機(jī)床部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化來(lái)減少材料的使用。
“比如采用密度更小的塑料、鋁合金在某些非承重部件中取代鋼鐵材料,尤其是在機(jī)床的外觀件中,在滿足要求的同時(shí),更容易達(dá)到較好的外觀效果。國(guó)外的一些機(jī)床,甚至使用了碳纖維作為結(jié)構(gòu)件,大大地降低了整機(jī)重量。它預(yù)示了機(jī)床發(fā)展的一個(gè)方向。”沈陽(yáng)機(jī)床的孔令友舉例指出??琢钣褟?qiáng)調(diào),機(jī)床的綠色設(shè)計(jì)還有一個(gè)容易被忽視的方面,就是系統(tǒng)的可升級(jí)性,這方面包括軟件和硬件。“在設(shè)計(jì)階段,應(yīng)當(dāng)考慮使用多功能部件以及模塊化的部件來(lái)組裝產(chǎn)品,同類(lèi)機(jī)床可以統(tǒng)一部件的接口。設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí),還應(yīng)當(dāng)預(yù)留功能擴(kuò)展空間。具有良好的可升級(jí)性的產(chǎn)品,可以避免用戶重新購(gòu)入設(shè)備造成的資源浪費(fèi)。”
曹華軍呼吁,在制造時(shí),機(jī)床行業(yè)應(yīng)該更多地采用高能效電動(dòng)機(jī)和變頻技術(shù)。“一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的能耗成本在其整個(gè)生命周期成本中占97%以上,因此的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品可以在原有的基礎(chǔ)上,通過(guò)電、磁、機(jī)械和通風(fēng)的優(yōu)化,切實(shí)降低電動(dòng)機(jī)各方面的損耗,降低運(yùn)行的成本和加快投資的回收。”例如常規(guī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中,制動(dòng)產(chǎn)生的能量經(jīng)常以熱能的形式被浪費(fèi)掉,而通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新的變頻器具有再生能量回饋功能,可以把電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)能量回饋到電網(wǎng)中,而不是在制動(dòng)電阻中消耗,例如某品牌的變頻器,通過(guò)實(shí)施智能再生能量回饋技術(shù),可節(jié)約能源多達(dá)50%。
“高能效的綠色機(jī)床技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)部件輕量化技術(shù)既減少了機(jī)床物料消耗,又提高了運(yùn)行效率;能量管理技術(shù)加強(qiáng)了對(duì)運(yùn)行過(guò)程的能源消耗情況的管理,是邁向綠色化的重要一步;電機(jī)和變頻技術(shù)提高了驅(qū)動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行效率;冷卻潤(rùn)滑技術(shù)實(shí)現(xiàn)了加工過(guò)程資源的有效運(yùn)用和效率的提高。”曹華軍等專家認(rèn)為,提高工藝的穩(wěn)定性,減少加工報(bào)廢引起的加工能耗和材料的浪費(fèi)也是節(jié)能的重要方面;采用高精度的成形技術(shù)替代粗加工或半精加工也具有很大的節(jié)能前景。
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