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工业自动化的未来——可持续的自动化

作者:Azad Jafari2024.02.08阅读 2737

 
本文图片来源:倍福
  专注于减少材料浪费和能源消耗的机器设计CONTROL ENGINEERING China版权所有,有助于提高制造企业的利润率和系统正常运行时间。
  近年来,我们听到了很多关于如何在自己的生活中实践可持续发展的建议。有些想法产生了实际影响,而另外一些想法的效果则有待考证。然而,对于各行各业的工程师来说,有一些切实可行的方法可以提高可持续性。最重要的是,实施可持续的自动化技术还可以提高工业设备的可靠性和成本效益。本文以工厂内部物流为例详细说明。
  在疫情期间,电子商务业务量呈指数级增长。它提供了一条生命线www.cechina.cn,让人们不用走进实体店就能买到所需的东西,从电子产品到杂货。然而,随着订购的人数越来越多,订购的频率越来越高,也将配送中心对环境的影响置于焦点之下。
  消费者并不是唯一认识到这一点的人,因为浪费的包装和能源也会影响企业的利润。因此,内部物流供应商和机器制造商正在探索减少其影响的新方法。
  01  配送中心的可持续自动化
  那么可持续的自动化配送中心是什么样子的?首先,新的自动化技术通过提供合适尺寸的包装选项等优势,增强了电子商务包装的可持续性。这可以直接改善对环境的友好性。此外,减少浪费还有助于提高利润率。

▲通过协调供电、熔断和监控系统,提高了数据透明度,简化了生产环境中的能源管理。
  自动化技术和内部物流设备制造商必须优先考虑可持续性,以确保其设计、施工和运营对环境的负面影响最小,同时促进长期资源可用性。实现这一目标包括减少能源消耗、最大限度地减少浪费和使用环保材料。
  实用的可持续发展措施包括设计采用低功耗组件的节能系统,并降低闲置期间的能源消耗。在生产过程中使用可回收或可堆肥的材料,并实施减少废料的系统(如闭环材料处理系统),也发挥着重要作用。
  02  注重可持续性,实现可靠性
  这些努力不仅仅是让公司实现“绿色”发展。在工业设备中,可持续性和可靠性是相互依存的,因为它们都有助于系统的整体运行并延长使用寿命。
  可靠性是指一个系统持续无故障地执行其预期功能的能力。可靠的系统可减少浪费和频繁更换的需要www.cechina.cn,通过节约资源促进可持续发展。

▲可靠的电源和熔断,包括24 VDC和230 VAC的能源监测,可降低成本并提高系统的可用性。
  另一方面,可持续系统旨在最大限度地减少对环境的负面影响,从而通过减少对原材料的需求来提高盈利能力。通过节约资源和减少浪费来促进可持续发展的系统从长远来看更加可靠。因此,它可以降低故障风险,延长使用寿命。同时,可靠的系统能够持续无故障运行,从而提高可用性,并通过最大限度减少浪费和保护资源来促进可持续发展。
  03  监测和维护以确保可持续性
  为确保设备实现其环保承诺,需要有人对其性能进行监控,并量化其效益。由谁来监控?如果性能不佳,他们是否还应该负责维护?为确保自动化技术和内部物流设备的可持续性和可靠性CONTROL ENGINEERING China版权所有,所需的监测频率和范围可能因设备及其用途而异。尽管如此,一些一般准则应当包括:
  ■ 定期维护:例如每日、每周或每月的定期维护和检查,可以帮助在问题导致设备故障之前识别和解决问题。最好采用预测性维护技术,通过自动化完成这些工作。
  ■ 能源消耗监测:定期的能源消耗监测有助于确保设备的节能运行,并识别可能导致问题发展的任何事项。
  监测可持续性和可靠性的责任可由多方分担,包括设备制造商、运营商和任何第三方维护提供商。但是,最终用户有责任确保以可持续和可靠的方式使用和维护设备。
  可持续性和可靠性所需的监测频率和范围取决于设备及其使用情况。为了确保设备的使用和维护能够促进可持续性和可靠性,定期监测至关重要。

▲采用倍福的EL3453功率测量端子和其它EtherCAT终端,有助于增强系统的可持续性和可用性。
  04  为最终用户提供可持续的自动化
  越来越多的制造企业在其组织中增加了可持续发展措施。无论是哪个行业,机器制造商和OEM在向市场推出新产品时,都会发现可持续设备的优势是一个关键的差异化因素。对于最终用户来说,有几个步骤可以促进自动化技术和内部物流设备的可持续性和可靠性:
  ■ 首先确保运营和过程是节能的。终端用户可以通过控制设备能耗来优化能源使用并减少浪费,例如在不使用时关闭设备。
  ■ 利用自动化进行功率监控,是提高可持续性和可靠性的好方法,因为设备功耗激增时,可能预示着即将出现维护问题。对于绿地应用,可以通过内置的基于PC的机器控制器收集数据,然后发送到云或企业层。对于棕地改造,增加电源监控可以像安装几个I/O终端和一个物联网(IoT)耦合器一样简单,无需完全拆除和更换。
  ■ 机器学习是在工业环境中实现节能自动化的一个有效方法。例如控制工程网版权所有,它可以用于优化自动存储/检索系统(AS/RS)上穿梭机的加速度,或为自动导引车/自动移动机器人(AGV/AMR)确定最有效的路径,从而在没有运行人员干预的情况下降低能耗。
  最终用户可以按照这些最佳实践来改进可持续性和可靠性。在内部物流设备中实施新的自动化技术,企业可以在减少浪费和保护自然资源的同时提高利润率,从而在可持续发展方面产生真正的影响。
  关键概念:
  ■ 了解可持续性、能源效率、可靠性和维护是如何相互关联的。
  ■ 了解如何利用机器学习来提高能源效率。
  ■ 除了有助于实现可持续发展目标外,减少浪费还可以提高利润率。
  思考一下:
  如何将能耗和功率监控集成到您的维护计划中?
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