http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-15 11:41:35 來源:ABB(中國)機器人業務部
編者語:綠色思想是精簡的思想,至少政府、工商界和消費者都一致同意。對環境的擔憂也不再是少數人關心的次要問題,產業界(包括塑料行業)已(yi)經(jing)關(guan)注(zhu)這(zhe)種(zhong)形(xing)勢(shi)。減(jian)少(shao)對(dui)環(huan)境(jing)影(ying)響(xiang)常(chang)常(chang)導(dao)致(zhi)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben),特(te)別(bie)在(zai)改(gai)善(shan)環(huan)境(jing)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)的(de)節(jie)能(neng)方(fang)麵(mian)。增(zeng)效(xiao)節(jie)能(neng)是(shi)目(mu)前(qian)工(gong)商(shang)界(jie)中(zhong)最(zui)為(wei)引(yin)人(ren)注(zhu)目(mu)的(de)趨(qu)勢(shi)。在(zai)塑(su)料(liao)工(gong)業(ye),機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)使(shi)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)更(geng)加(jia)精(jing)確(que)和(he)效(xiao)率(lv)更(geng)高(gao),同(tong)時(shi)機(ji)器(qi)人(ren)本(ben)身(shen)也(ye)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)準(zhun)確(que)和(he)有(you)效(xiao)率(lv),這(zhe)些(xie)都(dou)有(you)利(li)於(yu)企(qi)業(ye)實(shi)現(xian)增(zeng)效(xiao)節(jie)能(neng)。
增zeng效xiao節jie能neng是shi提ti高gao工gong廠chang總zong體ti效xiao率lv的de重zhong要yao因yin素su。有you效xiao管guan理li能neng源yuan,需xu要yao所suo有you人ren員yuan和he部bu門men的de參can與yu。同tong時shi也ye意yi味wei企qi業ye必bi須xu樹shu立li目mu標biao和he明ming確que方fang向xiang,能neng源yuan消xiao耗hao必bi須xu進jin行xing計ji量liang,以yi求qiu得de不bu斷duan改gai進jin。為wei了le實shi現xian增zeng效xiao節jie能neng,工gong廠chang必bi須xu將jiang注zhu意yi力li集ji中zhong在zai生sheng命ming周zhou期qi成cheng本ben,而er不bu是shi前qian端duan的de成cheng本ben費fei用yong。
Cantex公司通過改用75 kW、 90 kW 和 110 kW 的ABB傳動增強了三台螺杆擠塑機的混料螺杆,從而使產量提高了30%。
“多數塑料加工廠可通過采取無成本、低成本以及投資等綜合措施,將能源費用降低10%至30%。”加拿大Husky 注塑係統公司工廠計劃小組經理Santiago Archilashuo。zhegexiaozuzhuanmenfuzegongchangxiaolvdegaijingongzuo,tongshihaiyanjiujiqideyouxiaoshiyong,erzheyeshijienengqianlijudadeyigezhongyaolingyu。jingjiankexingdejihua,keyijianshaojiqishuliang,jieyuegengduonengyuan。
注塑機生產廠正對整個注塑工藝進行研究,以期提高能源效率。正確協調使用注塑機、模具和外圍設備,正確選擇和安裝工藝流程都會降低能源與材料消耗(如殘次品數量)。對工藝進行優化處理,可減少停機時間以及減少安裝調試、加(jia)熱(re)和(he)啟(qi)動(dong)階(jie)段(duan),縮(suo)短(duan)高(gao)耗(hao)能(neng)的(de)非(fei)生(sheng)產(chan)時(shi)間(jian)。在(zai)此(ci),不(bu)僅(jin)模(mo)具(ju)和(he)機(ji)器(qi)的(de)維(wei)護(hu)起(qi)著(zhe)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong),而(er)且(qie)功(gong)能(neng)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)重(zhong)大(da)影(ying)響(xiang)。
減少單位產品能耗
塑料行業的一個重要趨勢是注塑機從液壓傳動轉向電傳動。瑞典塑料材料和設備供應商Materialdepån開展了一項研究,比較了每年運行相同時間的160公噸的液壓和電動注塑機。采用電傳動的,運行成本可以節省7,000美元。在總運行時間相同的情況下,液壓傳動注塑機耗電16 kWh,而電傳動注塑機僅耗電7 kWh。
生產工藝方麵的另外一大趨勢是減少浪費,這正好是采用機器人單元的主要優點。
一家日本注塑機生產廠商TOYO聲稱,采用電傳動注塑機,用戶有望節省30%至70%的能源。通過比較每年運行時間一樣的80噸液壓和電傳動注塑機,發現每年可節約的費用(包括液壓油和潤滑油脂成本)高達4,600美元。液壓注塑機耗電5.65 kWh,而電傳動注塑機隻耗電1.85 kWh。如果推廣到多台注塑機,則節約力度會非常大。
與這個結論相關聯的是,人們增加了對電機在工業領域扮演角色的認識。例如,Cantex公司是美國聚氯乙烯(PVC)管的主要生產廠商。Cantex采用ABB的工業傳動產品對工廠18條擠塑生產線中的3條進行了升級改造。擠塑生產線原先采用非ABB產的DC傳動。由於采用了75 kW、90 kW 和110 kW 的ABB傳動對三條生產線混料螺杆的電機進行了改造,公司產量提高了30%。
ABB的 Machine Sync是一個節能節時的係統,由於機器人與注塑機的工作流程部分並行運行,因此提高了機器人的產量。
減少廢品
生產工藝方麵的另外一大趨勢是減少廢品,這也正好是采用機器人工作單元的主要優點。國際汽車零部件公司(IAC)是汽車行業一級供應商,該公司通過使用機器人成功減少了廢品。在安裝最新的自動化工作單元之前,其瑞典Skara的(de)工(gong)廠(chang)發(fa)運(yun)給(gei)客(ke)戶(hu)的(de)產(chan)品(pin)缺(que)陷(xian)率(lv)為(wei)百(bai)萬(wan)分(fen)之(zhi)一(yi)百(bai)五(wu)十(shi)。安(an)裝(zhuang)機(ji)器(qi)人(ren)後(hou),這(zhe)個(ge)數(shu)字(zi)下(xia)降(jiang)到(dao)百(bai)萬(wan)分(fen)之(zhi)五(wu)十(shi),因(yin)此(ci)成(cheng)為(wei)競(jing)爭(zheng)高(gao)度(du)激(ji)烈(lie)的(de)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)的(de)一(yi)大(da)優(you)勢(shi)。質(zhi)量(liang)改(gai)進(jin)意(yi)味(wei)著(zhe)廢(fei)品(pin)減(jian)少(shao),材(cai)料(liao)浪(lang)費(fei)減(jian)少(shao)。
“像瑞典這樣一個高成本國家,要在世界市場上進行競爭,我們不得不盡量提高效率。機器人恰好改善了效率、質量和並增強了我們對產品的信心。在我們這個行業,機器人是必備的。”IAC Skara工廠經理Steve Hammond如是說。
在新加坡第一工程公司,可以找到機器人提高生產率的另一個範例。這家公司生產超高精度模具和塑料零件,用於諸如硬盤驅動器和PC外設裝置等高技術產品。自從公司在生產中引進了6自由度的ABB 機器人,產量增加了75%,從每月170,000 件增加到 300,000件。零件質量提高了,勞動力成本降低了,公司能夠更加有效地利用能源。
在機器人動作之前,采用ABB的RobotStudio軟件來模擬機器人的實際運行動作,成為精益製造的範例。
優化周期時間
在生產過程中,還有其他節能方法。例如,ABB的 Machine Sync是shi一yi個ge節jie能neng節jie時shi的de係xi統tong。由you於yu機ji器qi人ren與yu注zhu塑su機ji的de工gong作zuo流liu程cheng部bu分fen並bing行xing運yun行xing,增zeng加jia了le機ji器qi人ren工gong作zuo單dan元yuan的de生sheng產chan產chan量liang。當dang塑su料liao零ling件jian從cong模mo具ju中zhong取qu出chu時shi,協xie調tiao好hao注zhu塑su機ji的de開kai啟qi和he閉bi合he時shi間jian,就jiu可ke縮suo短duan生sheng產chan周zhou期qi,生sheng產chan更geng多duo零ling件jian。這zhe種zhong同tong步bu還hai可ke減jian少shao機ji器qi人ren磨mo損sun,有you助zhu於yu避bi免mian碰peng撞zhuang。一yi個ge典dian型xing的de例li子zi涉she及jiIRB 6650機器人和3000噸注塑機,生產一個典型的汽車零件,采用同步早進-早閉合功能時,零件提取時間可節省10%。如果推廣到一台長年連續運轉的機器,這台機器的零件提取節約時間將達10秒,完整周期時間為30秒,因此每年可多生產35,000個零件。
減輕負荷
yingxiangsuliaoxingyedelingwaiyigezhongdaqushishiqichexingyedouzainulishengchanzhonglianggengqing,haonenggengshaodeqiche。zhegeiqichexingyejiqilingbujiangongyingshangdailailejudadetiaozhan,tamenxuyaocongyigangtiehelvcaiweizhudecailiaozhuanxiangzhonglianggengqingdemeihesuliaofuhecailiao。
人們正在探索新技術,將複合材料與玻璃纖維、布和金屬等結合起來,獲得剛性、衝擊強度和抗老化性能都類似於金屬的材料。為了生產這樣的零件,要求使用纖維、金屬和埋入紡織品進行加工,還要求具備可控手段使塑料零件在若幹個工序之間移動,這些工序涉及到衝壓機、成型機及二次成型等。
由於整個過程中零件必須精確定位,所以隻有使用6自由度的機器人才能滿足這些要求。因此,在開發設計精簡和環境友好型產品領域,6自由度機器人扮演著關鍵角色。
新產品和新方法幫助客戶在超越目標的同時,減少對環境的影響。
精益製造
激光、水射流或機械切割用於為模型、熱成型或泡沫零件進行清理、除毛刺和鑽孔。這些切割技術經常用於修整汽車內飾和外部零件,如地毯、保險杠和安全氣囊的刻劃工藝以及白色家電和大型零件,如椅子、tongdeng。zuohaozhexiegongzuorengxudaliangdefanfushiyan,jilangfeinengyuanyoubaofeiledaliangsuliaolingjian。tongguoduigongyiliuchengjinxingmonifangzhen,suoyouleisiwentidoukebimian。
機器人開始運行之前,模擬仿真機器人動作,是精益製造的一個範例。ABB的RobotStudio軟ruan件jian可ke讓rang應ying用yong工gong程cheng師shi在zai計ji算suan機ji虛xu擬ni三san維wei世shi界jie,先xian編bian製zhi機ji器qi人ren的de動dong作zuo程cheng序xu,並bing對dui所suo有you步bu驟zhou進jin行xing微wei小xiao修xiu改gai,然ran後hou再zai把ba信xin息xi直zhi接jie傳chuan送song至zhi機ji器qi人ren。因yin此ci不bu需xu要yao進jin行xing反fan複fu試shi驗yan,避bi免mian由you此ci造zao成cheng的de浪lang費fei,節jie約yue了le材cai料liao和he能neng源yuan。
瑞典公司ABB Kabeldon安裝了一條裝配生產線,製造不同規格的熔斷器開關隔離裝置。係統成套商AVT-Specma使用RobotStudio軟(ruan)件(jian)模(mo)擬(ni)仿(fang)真(zhen)複(fu)雜(za)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng),不(bu)僅(jin)節(jie)省(sheng)了(le)大(da)量(liang)能(neng)源(yuan)和(he)材(cai)料(liao),而(er)且(qie)還(hai)為(wei)係(xi)統(tong)成(cheng)套(tao)公(gong)司(si)及(ji)用(yong)戶(hu)節(jie)約(yue)了(le)大(da)量(liang)時(shi)間(jian)。在(zai)將(jiang)程(cheng)序(xu)裝(zhuang)載(zai)到(dao)機(ji)器(qi)人(ren)控(kong)製(zhi)器(qi)之(zhi)前(qian),所(suo)有(you)試(shi)驗(yan)都(dou)在(zai)虛(xu)擬(ni)環(huan)境(jing)中(zhong)進(jin)行(xing)。
節省原材料
各ge種zhong形xing狀zhuang和he尺chi寸cun的de塑su料liao零ling件jian在zai塗tu漆qi車che間jian完wan成cheng最zui終zhong修xiu飾shi,因yin此ci肯ken定ding存cun在zai節jie省sheng能neng源yuan和he減jian少shao浪lang費fei的de潛qian力li。噴pen漆qi是shi一yi道dao困kun難nan的de工gong藝yi流liu程cheng,但dan在zai這zhe個ge領ling域yu內nei,ABB有著豐富經驗。采用機器人可以優化整個噴漆工藝,減少油漆用量。ABB已經開發出噴漆車間使用的空氣再循環係統和最先進的能源節約工藝,完全符合環保要求。這種解決方案將空氣再循環、rongjichuliyunengyuanjieyuexiangjiehe,kebaxinxiankongqiyongliangjianshaozhishifenzhiyi,yinerjianshaolenengyuanxiaohao。yurengongpenqixiangbi,zidonghuaxitongkejieshengdeyouqigaoda30%。
新型非靜電霧化器Robobel021-MINI可將油漆消耗降低30%。它(ta)體(ti)積(ji)小(xiao),重(zhong)量(liang)輕(qing),適(shi)合(he)小(xiao)型(xing)噴(pen)漆(qi)機(ji)器(qi)人(ren)噴(pen)塗(tu)小(xiao)型(xing)塑(su)料(liao)零(ling)件(jian)。新(xin)的(de)噴(pen)漆(qi)工(gong)藝(yi)使(shi)每(mei)個(ge)霧(wu)化(hua)器(qi)的(de)流(liu)量(liang)增(zeng)加(jia)一(yi)倍(bei),因(yin)此(ci),可(ke)將(jiang)油(you)漆(qi)霧(wu)化(hua)器(qi)和(he)噴(pen)漆(qi)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)數(shu)量(liang)減(jian)少(shao)一(yi)半(ban)。噴(pen)漆(qi)車(che)間(jian)占(zhan)地(di)麵(mian)積(ji)因(yin)此(ci)可(ke)減(jian)少(shao)50%,penqigongyisuoxushijianyejianshaoleyiban,yinerkeyijieshengnengyuan,jiangdiyouqixiaohaoheeryanghuatanpaifang。zhexiexinchanpinhexinfangfabangzhukehuzaichaoyuemubiaodetongshi,tongshijianshaoduihuanjingdebuliangyingxiang。
涉及每個工藝過程
生產過程的任何一個方麵,無論是注塑成型、吹塑成型、擠ji壓ya成cheng型xing或huo是shi在zai切qie割ge和he噴pen漆qi等deng下xia遊you工gong藝yi的de應ying用yong上shang,機ji器qi人ren自zi動dong化hua在zai提ti高gao能neng源yuan效xiao率lv方fang麵mian都dou能neng夠gou發fa揮hui它ta們men的de作zuo用yong。因yin此ci,無wu論lun是shi優you化hua周zhou期qi,節jie省sheng原yuan材cai料liao,減jian少shao廢fei次ci品pin,還hai是shi生sheng產chan重zhong量liang更geng輕qing的de產chan品pin等deng方fang麵mian,生sheng產chan塑su料liao製zhi品pin的de每mei個ge工gong藝yi步bu驟zhou都dou可ke以yi節jie省sheng能neng源yuan,堪kan稱cheng真zhen正zheng的de綠lv色se思si想xiang。
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腳注:
1)一級供應商指的是向原始設備製造商直接出售產品的公司,在此所指為汽車製造商。
2).去除毛刺是指從鑄造或機加工零件上去除毛邊(即凸起邊緣)。
3) “白色家電”:家用電器產品的統稱。
資料庫:生命周期分析法
在塑料行業,“增效節能”可說明多個問題,包括減少廢次品(減少廢品,因而減少能源用量)、節省噴漆、塗敷和密封零部件等的用料,減少周期,提高生產率等。它涉及生命周期分析法,統籌考慮從獲取原材料到塑料零件回收等各個步驟。
智能噴漆
在澳大利亞,噴漆專業公司D&M專門從事噴塗小型汽車零件的工作。三台IRB 5400機器人輪次工作,每次工作12小時,采用了專門為減少浪費而開發的ABB專利的模擬控製錐口(Robobel 951),不僅將生產率提高80%,還將油漆消耗降低35%。
芬蘭的Fiskars公司是另外一家已經看到自動化噴塗巨大優越性的公司。除了生產其他產品以外,Fiskars公司生產特形軸具。葉片有聚四氟乙烯塗層,使其重量更輕,更便於使用。用於噴塗葉片的IRB 540機器人極其準確,因此,可比先前的解決方案節省30%的聚四氟乙烯。所以,這個工藝不僅對員工更加安全,而且還更加環境友善。
高效包裝解決方案
ABB提供幾種專門為拾取、包裝和裝載托盤而設計的機器人,這些工序是食品飲料行業的基礎工序。令人特別感興趣的是FlexPicker機器人,它可幫助食品生產廠減少廢品,提高生產率。廢品是資源和能源的主要浪費因素。
糕點生產廠商Roland Murten AG見證了廢品率的大幅下降,公司易碎品的壞損率從15%降低到2.3%,主要生產線的耗電率因此降低了12%(每年節省17,000美元)。Roland Murten公司生產負責人Walter Fuchs說:“你必須考慮的不單是采購成本,運行成本的節約也是一個考慮因素。就我們的情況而論,我們在人員、能源和廢品方麵都大幅降低了成本。”
機器人是提高效率的工具,這是生態友好生產和持續發展的核心問題。Ben Miyares是包裝機械製造商協會(PMMI)負責行業公關的副理事長,同時也是2007年ABB環球包裝論壇的主題演講人,他說:“我們不應隻從機器人成本方麵考慮定價問題,而應該考慮運行總成本。”