Výzkumné centrum pro strojírenskou techniku a technologii

WP05 – Ekodesign obráběcích strojů a šetrné využití zdrojů ve výrobě

Náplní balíčku je výzkum a vývoj metod pro snížení energetické náročnosti obráběcích strojů a potlačení negativních dopadů výroby na životní prostředí. Pojem „ekodesign“ se obecně týká takového návrhu produktu nebo výrobního postupu, který již ve fázi vývoje respektuje budoucí dopady na životní prostředí. Pro případ obráběcích strojů bylo již dříve analýzami životního cyklu (LCA) prokázáno, že mezi ostatními vlivy je dominantní právě spotřeba elektrické energie při používání strojů.

V první fázi řešení je cílem zvládnout měření toků elektrické, pneumatické, fluidní a tepelné energie ve strojích a vyhodnocení výsledků pro typické pracovní režimy. Bude navržena do značné míry standardizovaná metoda energetického auditu obráběcího stroje s návrhem úsporných opatření zohledňujících i jejich ekonomickou návratnost. V další fázi řešení bude vyvíjen program pro predikci spotřeby energie obráběcím strojem. Vstupem prvního typu budou konstrukční údaje o stroji a o nastavení jeho NC pohonů a PLC. Vstupem druhého typu bude konkrétní NC program ve formátu ISO, popis nástrojů pro jednotlivé operace a polotovary obrobku. Program umožní nejen simulovat spotřebu za aktuálního stavu, ale i modelově testovat různé druhy úsporných opatření – od konstrukčních přes nastavení pohonů a PLC až po změny technologie. Optimální volba nástrojů, řezných podmínek, trajektorií, příprava NC programů a volba typu a množství chladiva řezného procesu často skrývá větší potenciál pro úspory energie a nákladů než samotná opatření na stroji. Proto je jednou z priorit zabývat se i touto oblastí a přinést zobecnitelné informace pro výrobce i uživatele strojů.

Závaznými cíli pracovního balíčku je několik realizací pro snížení energetické náročnosti strojů spolupracujících podniků, konkrétně TOS Kuřim – OS a Kovosvitu MAS, a dále několik verzí softwaru pro predikci energetické spotřeby. Spotřeba energie má v každém případě velmi přímou vazbu na ekonomiku výroby, neboť produktivní a přesné obrábění bez zmetků je obvykle i energeticky výhodné. Je tak možné vidět velkou návaznost i na další pracovní balíčky CK-SVT. Téma ekodesignu se v poslední době stává velmi aktuálním, mj. z důvodu zavádění evropské směrnice 2009/125/ES pro výrobky spojené se spotřebou energie, tzv. „Ecodesign directive“. Určení podmínek pro měření a hodnocení energetické účinnosti obráběcích strojů si klade za cíl i vznikající mezinárodní norma ISO. ČVUT (VCSVTT) má svého zástupce v pracovní skupině TC39/WG12, která normu připravuje.

© VCSVTT 2017
Kruhy
Technologie třískového obrábění Laserové technologie Řídicí a pohonová technika Vývoj strojů a elementů Zkoušení a diagnostika strojů Automatizace výrobních zařízení Programování CNC strojů