从整个工厂的能量管理系统到敏捷机器和HVAC控制,自动化正在帮助各种制造“走向绿色时代”。
所谓绿色生活方式就是基于环保的考虑去做决策。最近的一些年,由于媒体一直倡导一种环境伦理学,越来越多的公司开始加入这场绿色运动。
援引通用汽车认定的能源与环境设计评估体系(LEED)成员Larry Bliss的定义www.cechina.cn,绿色制造是减少并且消除由公司行为所带来的环境方面的任何负面影响。它也包括“寻找提供能源使用效率的新方法,为雇员创造更健康的空间,把干扰将到最低,以及使用对于环境更加有益的建筑材料”。
NRG系统的项目工程师Chris Tall说,设计和制造对于资源和环境影响最小的产品,这样做也可以使公司得到经济和环境方面的收益。这家公司在佛蒙特州的Hinesburg建设了一家全新的工厂,融合了具有环境可持续性的技术和材料。NRG的产品可以用来通过风能获得电力。公司建立了全套的风评测系统、倾斜塔、仪表和传感器,用来测量和分析风速、风向和其他可以在风能项目中使用到的环境数据。
在通用汽车的兰芯工厂,洗手间顶部的蓄水池可以收集雨水,来冲刷洁具。
来源:通用汽车;摄影:John F. Ma
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公司的拥有者David和Jan Blittersdorf,希望能做到“言行一致”,为公司尽可能添置具有可持续的建筑和生产流程。比如,使用容积传感器将照明的需要最小化。根据他们的描述,从整体上来说,这样的建筑只需要同样规模建筑四分之一的能量。这样,在一年的时间里,NRG就可以使用建筑背面的太阳能光电池和风轮机CONTROL ENGINEERING China版权所有,生产企业所需电力的53%。
经过认证的高效率
NRG的厂房经过LEED的“黄金级认证”,全球像这样的工业建筑只有五六家。LEED是美国绿色建筑委员会提出的一项用于高性能建筑设计、施工和运营的国家标准,黄金级认证标识了性能表现的一个很高的级别。
通用汽车位于密歇根州兰芯市的Lansing Delta Township装配工厂,是世界上第一家通过了LEED黄金级认证的汽车装配工厂。在开始运营的最初十年,这家工厂希望,同传统建筑相比,可以节约4000万加仑的水和3000万千瓦时的电能。
Tall说:“在NRG,我们已经使用了‘更敏捷的’生产设备,使整个流程自动化。比如,机器只是在制造过程才运行,其他的时候都处在关闭状态。”
Tall说,喷漆室的敏捷控制使照明灯和排气扇可以自动运行。喷漆室有很多门,允许分级运行。工人打开门,然后照明灯启动CONTROL ENGINEERING China版权所有,排气扇根据门打开的数量在预置速度下运行。当工人把门关上的时候,照明灯关闭,风扇的转速达到最低,保证在彻底关闭之前通风。
NRG在仓库中使用自然通风的方法www.cechina.cn,绝缘机构和气候控制系统优化了能源使用,
使这座大厦里使用的能源只有同样规模建筑的四分之一。来源:NRG
通用汽车兰芯工厂的策略
在通用汽车的兰芯工厂,每套系统都设计成可以提高能量使用效率,它的能耗低于工业标准的45%,一个项目每年就可以节约一百万美元。举个例子来说,洗手间顶部的蓄水池可以收集雨水,这节约了冲刷马桶使用的自来水。结合其他因素,工厂的用水量已经减少了45%。
通用汽车的高级电子工程师Jim Konkle说:“工厂照明是由关联生产计划的能量管理系统控制的。照明面板拥有微处理器,可以同能量管理系统进行通讯,允许照明灯在非生产时间关闭,而其他的照明也是使用相似的方式控制。”
工厂空调系统包括屋顶上的空气供应室(ASHs)以及换气扇。ASHs同样也与整个工厂的能量管理系统相连,可以基于温度和容积进行控制。
通用汽车兰芯工厂有很多对环境有利的特征,包括一百五十万英尺的白色反光屋顶,这可以避免屋外的空气
升温导致从而对附近的植物和动物产生负面影响。来源:通用汽车;摄影:John F. Martin
Opto22处理HVAC
自动化供应商Opto 22同样注意到了可持续生活方式周围的杂音,决定通过降低能耗节约成本,并且保护环境。
根据市场沟通经理David Crump所说,Opto 22已经做出了有意识的决定,确保作为制造商可以抵消碳消耗的影响,使生产过程和公司运作对环境更加友好,以推进回收、可持续性以及能量和自然资源的节约。
除了落实夜间关机和废纸回收的规定之外,公司使用自己的产品控制空调和照明。Snap PAC系统(包括控制器、I/O模块、支架和软件)被用来连接,并且更有效的监视和控制供热、通风和空调(HVAC)设备和流程以及照明和水处理系统CONTROL ENGINEERING China版权所有,并从中收集数据。
Opto 22能量节约工作的第一步是检查当前的HVAC和照明设备。工程师们创建了失效HVAC设备、元件和机器的名录:比如不能启动或者定期停止的风扇、损坏的扇叶和线圈以及烧坏了的电机。