探讨设计高能源效率机台七大关键原则

高能源效率机台设计对于原始机台制造商(OEM)来说，其重要性与日俱增。消耗较少能源，并能提供最大投资报酬率的机台是成功的关键。若想建构出这种设备，机台制造商必须落实高能源效率机台设计的七大原则。让我们仔细了解这些尖端设计的基础。

移除不重要的元件

以更少的元件简化机台设计可使用较少的能源，因为这些设计有更高的运转效率，建置成本也较为合理。机台制造商越来越仰赖精密的效能及模拟软件，来协助消除任何非必要的元件，包括主传动轴及昂贵的气压及液压元件。工程师们可以藉由这些机电工具分析能源使用情况、建构虚拟原型及选择最佳机械设计，以充分发挥机台效能、降低能源消耗及维护成本， 以及改善上线时间和可靠性。

将重量减至最轻

将机台重要元件的重量减至最轻，可让设计师评估比钢材更为轻巧及更具能源效率的替代材料。藉由分析、塑模及开发工具的协助，能更轻易达成这项目标。

使用电力传动

对于殷切寻求改善其厂房的能源效率的使用者来说，新的高效能电子汽缸能提供另一种替代方案。透过部署电力传动，也能协助使用者避免气压式空气外泄所造成的能源耗损。

使用整合式安全系统

新的安全速度控制解决方案提供有效控制整合的实例。它们能协助改善弹性，因为操作人员可以在机台运动的同时执行维护及其他作业。安全速度控制能协助降低能源成本及增加上线时间， 因为机台不需要完全关闭，然后再重新启动。

更接近使用点

虽然某些控制元件一般传统上皆位于机台上，但技术的进步已经能将整体控制系统更紧密地装设在应用点上。对一般使用者来说，本机内建控制项的轻巧特性能大幅节省厂房楼层空间，以协助降低固定支出。标准自动化元件－包括控制器、马达起动器、驱动器、传感器、接触器、网络媒体、配电箱、I/O及人机界面(HMI)装置－现在皆是为本机内建应用所设计的。某些机台制造商已降低其总机台成本，并缩短重新安装时间达50 %以上。

更有效地使用诊断能力

以EtherNet/IP™连线方式设计的机台能进行线上疑难排解，为使用者改善诊断能力。除了维护人员前往机台位置所产生的相关差旅时间及成本之外，线上监控还能协助减少耗油量及相关的废气排放量。由于在不需重新设计或重组的情况下，即能将情报收集装置内嵌至机台，机台制造商可为客户提供可预测及保护故障的自我诊断设备。如此可以大幅提升产能和降低维修成本。此外，本技术可将机台状态信息转送回机台制造商，以提供加值监控及分析服务，而不会耗用一般使用者现有的资源或阻碍其获利能力。

加入IT连线能力

建构可连线至一般使用者IT基础设施的信息应用机台，能为使用者提供重要的营运见解，包括能源效率及整体设备效率(OEE)计算值。这种见解可转而协助厂长降低浪费及充分发挥产能。适用原则技术及最佳实例的进步，能协助机台制造商设计出更具能源效率的机台。只要遵循核心设计原则及充分运用今日先进技术的精华，机台制造商即可打造出具有优异可靠性、高成本效益的设备。(本文由台湾洛克威尔公司Automation Today 季刊提供，林稼弘整理)