Энергоэффективные технологии в станкостроении: модернизация производственных процессов
Ранее мы освещали тему общей энергоэффективности в промышленности. В статье «Российская промышленность на пути к энергетической эффективности» indpages.ru с помощью экспертов рассказал о том, как компании закупаются современными двигателями, преобразователями частоты и котлами, а также внедряют системы теплоутилизации и рекуперации. А что, если посмотреть более локально, скажем, в отрасль станкостроения?
Этот сегмент экономики в России, как и прочие, переживает период активной модернизации, направленной на повышение энергоэффективности и сокращение производственных издержек. В частности, в условиях растущих цен на энергоносители и необходимости сокращения углеродного следа предприятия попросту вынуждены внедрять инновационные технологии, позволяющие оптимизировать использование энергии.
Рассмотрим в статье ключевые направления модернизации, актуальные на 2023–2024 годы, и примеры российских проектов, которые успешно адаптируют энергоэффективные решения в станкостроении.
Энергоэффективные технологии в российском станкостроении
Станкостроение — одна из наиболее энергоёмких отраслей промышленности. Энергетические затраты составляют до 40% себестоимости продукции. А учитывая, что выпуск станков только в 2023 году увеличился на 60%, таких затрат у предприятий в последние годы становится всё больше.
Всё это подводит к тому, что компании озадачены модернизацией оборудования, внедрением «умных» систем управления и мониторинга, а также возобновляемых источников энергии, которые позволят снизить энергозатраты.
В числе способствующих этому технологий выделяют следующие:
1. Частотно-регулируемые приводы (ЧРП)
К числу наиболее эффективных решений относятся частотно-регулируемые приводы, которые позволяют оптимизировать работу станков, снижая потребление энергии на 20–30%.
2. Аддитивные технологии и 3D-печать
В производственных процессах также активно используется 3D-печать, позволяющая сократить энергозатраты.
Во-первых, аддитивные технологии снижают потребление материалов за счёт минимизации отходов при создании деталей, в отличие от традиционных методов обработки металла, которые часто сопряжены с потерей значительного количества материала. Во-вторых, позволяют создавать сложные геометрии и лёгкие конструкции, что требует меньше энергии для транспортировки и установки. Это сокращает общее потребление энергии на этапе производства и эксплуатации оборудования.
3. Системы рекуперации энергии
В ходе работы многие промышленные станки выделяют весомый объём тепла. И здесь, по словам экспертов, на помощь приходят технологии, за счёт которых энергию можно использовать повторно. Например, её можно применить не только для обогрева производственных помещений, но и для нагрева воды.
Рекуперация энергии постепенно становится неотъемлемой частью современных производственных линий, превращаясь в стандарт, который активно внедряется на предприятиях по всему миру. Эти передовые системы способны возвращать до 50% энергии.
4. Интеллектуальные системы мониторинга и управления
Цифровые системы мониторинга позволяют в режиме реального времени отслеживать потребление энергии и регулировать работу станков. Такие системы внедряются на предприятиях Урала и Сибири, повышая эффективность использования ресурсов на 10–15%. Применение таких решений открывает новые горизонты, позволяя контролировать и регулировать энергетические потоки с помощью передовых цифровых технологий. Эти системы способны автоматически оптимизировать использование энергии, учитывая уникальные особенности работы предприятия и его специфические потребности.
5. Инновационные решения охлаждения и смазки
Охлаждение и смазка станков — это не просто необходимые процессы в производстве, а одна из ключевых статей расходов на энергию. Однако новые технологии предлагают нам решения, которые могут значительно изменить эту картину. Системы охлаждения и смазки с замкнутым циклом, оборудованные энергосберегающими насосами, становятся настоящими спасителями для предприятий, позволяя существенно снизить потребление как электроэнергии, так и воды.
Речь идёт о следующих решениях:
· Замкнутые системы охлаждения: по своему принципу работы напоминают замкнутый круг — они перерабатывают охлаждающую жидкость, что ярко доказывает, что бережливость и эффективность могут идти рука об руку. Такой подход не только уменьшает потребление воды, но и значительно снижает требования к электроэнергии.
· Энергосберегающие насосы: обладают интеллектуальными системами автоматической регулировки. Они динамически адаптируют подачу охлаждающей жидкости, учитывая температуру станка и его рабочую нагрузку. Это значит, что каждый насос использует ровно столько энергии, сколько действительно необходимо — и никаких лишних затрат.
6. Энергосберегающие двигатели
Современные технологии и инновационные материалы сделали возможным создание двигателей, которые потребляют в разы меньше энергии, чем их традиционные предшественники.
Высокий уровень КПД обеспечивает эффект экономии — меньше энергии тратится при сохранении той же мощности. Кроме того, улучшенные материалы и конструкции значительно увеличивают срок службы, что, в свою очередь, также снижает эксплуатационные расходы. А соблюдение международных стандартов энергоэффективности помогает сократить выбросы CO2, что делает вклад в охрану окружающей среды ещё более значимым.
В целом можно сказать, что в последние годы промышленность, в том числе станкостроительная, переживает настоящий бум инноваций в области энергоэффективности. Были созданы передовые технологии, такие как сберегающие энергию системы отопления и кондиционирования воздуха, а также возобновляемые источники энергии, включая солнечные панели и ветрогенераторы. Эти новаторские решения не только снижают затраты на энергию, но и способствуют сохранению окружающей среды.
Можно сделать вывод, что перечисленные технологии не только экономят ресурсы и снижают производственные издержки, но и вносят вклад в достижение целей по уменьшению выбросов парниковых газов и повышению экологической безопасности производства. Ещё один из плюсов — возможность увеличить конкурентоспособность за счёт оптимизации производственных процессов и снижения себестоимости продукции.
