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    绿色“智造”点亮电机新未来

    发表时间:2018-3-28 来源:云铜铸业 作者:管理员 (共人浏览) 【字体:
    原创 2018-01-02 高效电机领跑者 高效电机领跑者
     
     
    2012年2月,美国推出工业互联网战略,2013年4月德国提出了工业4.0制造业发展规划,此后各国纷纷掀起了制造业升级的浪潮。工业互联网和工业4.0,其实质都是智能制造,即利用物联信息系统将生产中的供应、制造、销售信息数据化和智慧化,最后达到快速、有效、个人化的产品供应。
     
    我国为了适应全球制造业发展的新形势,也适时提出了《中国制造2025》,可以视为中国版的“工业4.0”,其中智能制造和绿色制造被作为主要的发展方向。
     
    智能制造
     智能制造,是对整个制造业价值链的智能化和创新,是信息化与工业化深度融合的进一步提升。智能制造融合了信息技术、先进制造技术、自动化技术和人工智能技术。智能制造包括开发智能产品;应用智能装备;打造智能工厂;实行智能研发;形成智能物流和供应链体系;开展智能管理;推进智能服务;最终实现智能决策。
     
    智能制造发展需经历自动化、信息化、互联化、智能化四个阶段。每一阶段都对应着智能制造体系中某一核心环节的不断成熟,分别为自动化(淘汰、改造低自动化水平的设备,制造高自动化水平的智能装备);信息化(产品、服务由物理到信息网络,智能化元件参与提高产品信息处理能力);互联化(建设工厂物联网、服务网、数据网、工厂间互联网,装备实现集成);智能化(通过传感器和机器视觉等技术实现智能监控、决策)。
     
     
    我国目前仍处于“工业2.0”(电气化)的后期阶段,“工业3.0”(信息化)还待普及,“工业4.0”正在尝试尽可能做一些示范,制造的自动化和信息化正在逐步布局。
     
    《中国制造2025》明确提出要加快新一代信息技术与制造业深度融合,以推进智能制造为主攻方向。目标是到2020年,制造业重点领域智能化水平显著提升,试点示范项目运营成本降低30%,产品生产周期缩短30%,不良品率降低30%。到2025年,制造业重点领域全面实现智能化,试点示范项目运营成本降低50%,产品生产周期缩短50%,不良品率降低50%。
     
    2016年4月6日党中央主持召开国务院常务会议,会议通过了《装备制造业标准化和质量提升规划》,要求对接《中国制造2025》。2016年12月8日,工信部、财政部联合发布了《中国智能制造发展规划(2016-2020)》,规划提出了加快智能制造装备发展、建设智能制造标准体系和构筑工业互联网基础等十大重点任务。2017年1月17日,国务院发布《关于扩大对外开放积极利用外资若干措施的通知》指出,外商投资企业和内资企业同等适用“中国制造2025”战略政策措施,鼓励外商投资高端制造、智能制造、绿色制造等。
     
    绿色制造
     
    绿色制造,又被称作环境意识制造,是指企业在考虑资源效益的同时又要兼顾其对环境影响的程度。在工业输出产品的过程中,包括从设计、制造、包装、运输整个产品的生命周期之中,企业要将其对环境的负作用降到最小,且要保证最高的资源有效率,从而使得企业的社会效益和经济效益协调优化。
     
    《中国制造2025》提出了绿色发展作为中国制造业发展的战略方针和目标之一,把全面推行绿色制造作为战略任务和重点。《中国制造2025》提出的推进绿色制造工作目标是:到2020年,建成千家绿色示范工厂和百家绿色示范园区,部分重化工行业能源资源消耗出现拐点,重点行业主要污染物排放强度下降20%。到2025年,制造业绿色发展和主要产品单耗达到世界先进水平,绿色制造体系基本建立。
     
     
    2016年6月30日,工信部发布《工业绿色发展规划(2016-2020年)》,提出到2020年,工业绿色制造要成为经济增长的新引擎和国际竞争新优势。2016年9月14日工信部发布《绿色制造工程实施指南(2016-2020年)》,提出到2020年,与2015年相比,传统制造业物耗、能耗、水耗、污染物和碳排放强度显著下降,重点行业主要污染物排放强度下降20%,工业固体废物综合利用率达到73%等目标。
     
    大势所趋
     
    对于电机制造企业,在产品生命周期(包括设计、运输、制造、使用、废弃等)各个阶段,绿色制造、智能制造正在成为新趋势。
     
     
     
     
    ➤ 在产品设计阶段,推进环保设计,包括在零件材料的环保性能、产品的可再利用性、产品的易拆解性、生命周期成本设计、产品的安全性、产品的易维修性等方面进行全面考量。
     
    ➤ 在零件材料的选择采购阶段,推进绿色采购。供应商需要得到产品环保管理体制的确认,零件材料也需要得到环保性能的确认。
     
    ➤ 工厂制造阶段,充分发挥“人、机器和IT的协同”,实现柔性生产,降低供应链、工程链全过程成本。比如削减设备待机时间,缩短间歇时间;提高生产设备性能缩短生产周期;削减浪费(空转);削减不良品等。
     
    ➤ 产品废弃阶段,则推进资源再利用。在金属铜、铝、硅钢片再利用方面,推进自我循环再利用;在稀土金属钕的再利用方面,开发相关再利用技术,实现资源回收。
     
    在电机生产设计领域,绝大多数电机制造企业生产的都是通用型号的电机,没有针对不同行业和工况运行特点,无法个性化、定制化设计生产高效电机系统,导致电机制造企业都是被动地为下游的风机、泵、压缩机企业配套,在电机系统节能改造的过程中,缺少话语权。而通过智能制造,电机制造企业能够实现个性化、定制化生产,满足不同客户需求;通过绿色制造能够实现废旧电机再制造、再利用,提高资源利用效率。
     
    对于电机智能制造技术,国内已有华力电机集团申报成功电动机制造数字化生产线,未来将采用包括冲压、有绕组铁心、金加工、整机总装等多个关键工艺流程,集成应用数控机床、3D打印、机器人、智能物流等关键技术装备,实现融合数字化三维设计、效能管理、数据分析与优化等为一体的智能制造新模式。预计可实现总体生产效率提高25%,生产运营成本降低25%,产品不良品率降低40%,产品研制周期缩短35%,产品设计的数字化率达到100%,关键加工工序数控化率达到85%。
     
    两者关系
     
    智能制造是发展绿色制造的重要途径,而绿色制造又能促进智能制造的发展。
     
    电机再制造作为最有效的绿色节能方式,目前云南铜业压铸科技有限公和南阳防爆集团股份有限公司已经获得了国家电机节能项目支持,推广存量老旧电动机铸铜转子高效再制造技术。经过优化设计的铸铜转子替换存量老旧Y、Y2系列的电动机中的铝转子,在保持定子系统不变的情况下,电动机能效水平能提高一到两个能效等级,把普通电机再制造成为(超)高效电动机。
     
     
    电动机再制造有两种:定子再制造、转子再制造。更换转子操作简单,技术难度和成本较低,具有良好的市场前景,可以使电机能效得到显著提升。有实验表明,通过更换铸铜转子,原来IE1效率的电动机效率水平都达到了IE3,提高1-2个能效等级,效果十分明显。我国电机再制造市场潜力巨大,资料显示,我国电机保有量约17亿千瓦,年耗电量约3万亿千瓦时,电机耗电占中国电力消费的64%,占工业用电的75%。而电机再制造作为一种最有效的绿色节能方式,未来具有广阔的发展空间。