节能势在必行 绿色机床成行业竞争新亮点
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  绿色机床作为概念近年来已经深入人心,但蓝色工厂您听说过吗?很显然,这两大概念都同属于企业可持续发展理念之下,而众多的公司也在积极应对这种挑战。

  据悉,大众汽车已经在蓝色创想的口号下,将公司所有的活动与生态可持续发展联系在一起。而核心理念是:节约资源、减少排放、延伸回收和培养员工参与。大众负责人曾介绍说,这是一项新的思想创意,可用于企业所有品牌,是沿着工艺链开发出来的资源节约型生产方式。

  但是,蓝色工厂是什么样子?记者查找资料发现,其核心还是实质性地减少关键污染物的排放。蓝色工厂的另外一个规范就是对空气质量的要求。

  还是先回头来说说绿色机床吧,毕竟对于机床行业来说,没有绿色机床的支持,实现蓝色工厂的距离会更远。

  体现企业担当

  绿色机床的核心概念即是减少对能源的消耗。据统计,在零件被切削加工的过程中,消耗的能源只有25%左右是用于金属的切削上,这部分才是有用功,其他能源都消耗在维持机床运转、保证精度和刚性等方面的辅助措施上,节约能源就是要减少这部分的能源消耗,用最少的能源消耗来满足辅助功能的需要。

  同济大学张曙教授认为,数控机床的发展趋势不仅是机床性能的提高,机床的绿色化也应当受到足够的重视。绿色生态机床的特征是:轻量化、低能耗、使用时废弃物低排放,采用回收材料制造以及报废后可回收。

  但记者认为,人在认识之后才会有所行动,思想决定行为方向,那么,要使机床绿色化的根本是在每个工业环节体现环保意识,简而言之就是理念的转变可以改变环境,这才是最重要的。

  记者参加了中国机床总公司举办的国际机床展,在某个论坛中来自美国哈斯自动化公司亚洲区总裁牟德华先生也谈到了观念转变与节能环保的话题。

  他说,他在哈斯工作的时间很久了,很多地方都可以证明哈斯在环保这个领域一直都在有意识地作为。比如在2000年以前,哈斯机床所使用的涂料就已经是水性涂料了,这是因为水性涂料在涂装、设备使用过程中以及设备报废回收时,对环境的污染都是最小的。尽管当时机床制造业根本没有相应的法律法规来严格约束这一点。

  他还告诉记者,不少企业在使用软钢时,会在里面添加一定比例的铅,这样做会使钢材的易切削性提高很多,表面光洁度也更好。但哈斯的工厂里却不使用含铅的软钢,一方面是因为在加工过程中含铅的钢材对操作工有一定的伤害;另一方面在废旧料的回收处理过程中含铅的钢材对环境也有一定的污染。

  这仅仅是从原材料的角度来考虑,实际上在其他的环节,只要肯花心思,都可以对环保做出贡献。

  首先是设计环节,如果能够摆脱传统的设计模式,另辟蹊径往往可以大大节省制造成本,取得意想不到的效果,比如说一个零件,制造它要花5个小时,而采取另一种方式方法制造或许只要花3~4个小时,这就要看工程师在制造方面有没有专门用心,如果很花心思,同样制造一台机床,消耗掉的水、电、人力和对环境产生的污染就能减少。

  实际上在传统模式里面,寻找新的突破也是一种方法,如通过对数控机床控制器的改造或是消除某些加工限制,实现不提高加工主轴的旋转速度来改善其加工效率,从而达到高效节能的目的。

  所以除了在制造时有意识地减少对环境的污染外,在加工过程中,若是能潜心研究出好的工艺,则高效加工本身就是一种节能;同样的,如果能对整个加工过程有更佳的规划,从而提高精良率,减少错位废品,都可以节约物资,不浪费能源,进而达到环保的目的。

  记者注意到,绝大部分机床在主轴、丝杠和线性导轨都使用润滑油,润滑油控制系统会定时向这些系统区供油。但随之而来的问题就是不管导轨实际运动的距离长短,该系统都会定时供油,这样一来势必造成很多润滑油的浪费。简单估算一下,如果每半个小时注油3毫升,该机床每天加工时间是12小时,一年工作300天,则一年就需要用掉18升的润滑油。

  设想一下,如果不是按照时间间隔供油,而是按照导轨的实际运行距离供油,就会大大节省油品的损耗。

  当然,这样一来就需要在原有的机型上进行改造,要在机器上配备一个新的系统,势必会增加企业的成本。

  但这种选择正是体现了企业的文化。虽然一些举措会增加产品的成本但是如果这些制造成本的增加是由于对社会环保做出了贡献,相信很多愿意担当的企业会做出这样的决定。

  势在必行

  据不完全统计,中国现有机床保有量在800万台左右,是世界上机床保有量最大的国家。其中服役超过10年以上的传统旧机床超过200万台,已进入机械装备报废的高峰期。如果任由这些老旧机床生锈溃烂,不但是一种资源的浪费,对环境也构成很大威胁。

  而在机床工具行业的十二五发展规划中,包括再制造在内的绿色制造工程纳入了主要工作范围。

  实际上,从资源和企业成本控制来看,机床行业本身也存在对再制造的强烈期盼,机床行业的上游钢铁业,由于铁矿石、焦炭等炼钢原辅材料都是不可再生的自然资源,而且中国主要的钢铁厂所需铁矿石依赖于国外三大矿山巨头,近年来受制于节节攀升的铁矿石价格,钢材价格高企,下游机床企业成本居高不下,因此,机床的再制造既有利于环境,也有利于企业成本的降低。

  机床再制造就属于绿色制造的一种,再制造新品相比,可节能60%,节材70%,节约成本50%,几乎不产生固体废物,大气污染物排放量降低80%以上。

  此外再制造有利于形成资源产品废旧产品再制造产品的循环经济模式,可以充分利用资源,保护生态环境。另外,中国机床社会保有量快速增长,再制造产业发展潜力巨大。大量装备在达到报废要求后将被淘汰,新增的退役装备还在大量增加。

  目前国内已经有许多高校和科研机构开展绿色制造领域的研究,并取得了一定的成果。如重庆机床集团与重庆大学联手,研究形成了一套机床再制造与综合提升成套技术,完成500多台废旧机床的再制造,再制造机床的功能和主要技术指标达到或超过原机床,资源循环利用率达80%左右,噪声降低10%以上,环境污染排放减少90%以上。

  此外,秦川机床自行研制的静电吸雾装置,对油雾的处理效果较传统过滤式装置有很大提高,有效率达到96%以上,排出的空气基本达到洁净程度,并且回收后的油雾粒子得到重复循环使用。

  中国机床工具工业协会副秘书长李晶明在采访时表示,现在传统思维和生产方式正在经历深刻的变化,一场绿色产业革命正在机床行业蔚然兴起。

  他介绍说,目前我国机床行业正在通过四种技术措施实现绿色制造:通过技术创新实现低碳;通过创新加工工艺实现低碳;通过创新结构减少用材实现低碳;通过回收及自润滑材料等实现低排放等。

  但记者认为,同其他工业产品一样,机床的绿色设计是要兼顾产品的生产成本、运转成本、维护成本和环境成本,找出最优化的设计,只偏执于某一方向不会得到市场的认可,这一方面即需要机床厂不断开发新技术,改进现有产品。同时也需要客户对机床产品的深入了解,对产品的性能和特点进行综合比较,而不是一味进行比价。

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