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作者 | Jimmy Carrolll
对于制造商来说，尽量减少环境影响和资源使用的可持续做法，对于解决能源和气候危机至关重要。本文介绍了自动化技术帮助制造商实现能效和可持续发展目标的五种方式。
来自《Economist Impact》最近的报告显示，工业领域产生了全球近三分之一的二氧化碳排放，其中主要来自能源使用。尽管过去在提高能效方面做出了一些努力，但行业领导者仍在积极推动新的能源效率计划（包括用于制造业的解决方案）的制定，以应对当前的能源危机和气候紧急状况。国际能源署预计，正在进行的能效计划可能会将工业部门的碳排放降低70%。
对于制造商来说，尽量减少环境影响和资源使用的可持续做法，对于解决能效管理和合规性带来的挑战至关重要。例如，原始设备制造商（OEM）可以通过提供“更环保”的机器来实现差异化竞争，这些机器可以节省能源，同时提供急需的灵活性和吞吐量。自动化技术（包括机器人、机器视觉和人工智能等）在这方面发挥着关键的作用。
自动化制造本质上应是可持续的。它使公司创建可以减少对环境有负面影响的过程，这有助于提高能源效率，并在各个部门实现可持续性。让我们来看看自动化技术如何帮助提高整体设备效率、推动制造业能效提升和实现可持续发展目标。
01
优化生产过程
工业机器人可以在众多行业中快速、高效、准确地执行任务。这可以减少循环时间，并最大限度地减少制造过程中的能源消耗。机器视觉系统确保准确的质量控制，有助于防止能源密集型企业可能出现的返工或浪费。
例如，工业相机、传感器和软件等设备可以在生产过程中检查产品，并识别缺陷或与规范的偏差。如果检测到缺陷，系统可以触发自动调整，确保只有高质量的产品才能进入下一道工序。这种实时质量控制不仅提高了整体产品质量，还减少了浪费和返工。
以Elliptical Design公司为例。这家英国设计和制造公司与TM Robotics合作，利用工业自动化技术来改进传统的奶酪切割方法，因为这种方法被证明是不精确的。为了解决这一问题，Elliptical公司创建了一个超声波切割系统，该系统利用微小的刀片振动进行精确切割，而不会损坏产品。
除了创新的超声波切割系统外，集成机器人系统还包括具有视觉和输送机跟踪功能的拾取和放置应用。机器人处理奶酪块，使其无缝地通过称重和切割站。这种自动化取代了以前的手动过程，将生产时间从4到5天减少到2天，并将废弃物减少了83%。这一成功强调了在制造业中战略性地实施自动化是如何显著提高效率、减少浪费和简化生产流程的。
02
采用节能设备
借再生制动和低功耗模式等功能，现代机器人系统（尤其是自主移动机器人（AMR）等电池供电机器人）被设计为高能效设备。如今的机器视觉相机和技术不需要大量电力，同时还能提供有关生产过程的准确而详细的信息，从而降低总体能耗并提高质量。
03
利用预测性维护能力
许多自动化系统可以配备预测性维护技术，能在问题出现或导致故障之前发现潜在问题，最终最大限度地减少计划外停机时间。此外，预测性维护有助于优化能源利用，因为维护良好的机器可以以最高效率运行。预测性维护可确保过程、设备和检查系统以最高效率运行，从而降低发生能源密集型故障的风险。
04
集成能源监测系统
先进的机器人技术可以与智能传感器和设备等能源监测系统集成，以跟踪和分析能源消耗。当与数据分析相结合时，随着时间的推移，监测能源使用情况可以为制造商提供对其消费模式的见解，帮助其专注于需要改进的领域，并确定节能机会。然后，他们就可以实施优化运营策略，以提高能源效率。
05
通过精准控制减少浪费
机器人的精确移动可以减少浪费，使用节能部件，适应不断变化的需求，并实现预测性维护。以协作机器人为例，机器人的精确性也推动了一个更节能、更协作的工作环境。这些因素共同作用最大限度地减少了与返工相关的材料浪费和能源消耗。
事实证明，部分或全部实施这些节能和可持续发展技术和措施，对许多公司来讲都是有益的。例如，一家制造商在2017年实施工厂全面数字化转型（包括集成自动化和工业软件）后，第一年就将运营效率提高了 12%。
06
制造更美好的未来
制造自动化不仅仅是实现制造企业可持续性和环境合规关键绩效指标（KPI）的战略工具，也会以一种有效且对社会负责的方式，推动整个行业减少碳足迹。
它还可以对公司的利润产生积极影响。采用节能方法，有可能为制造商节省大量成本。美国能源部的相关数据显示，工业能源消耗占制造公司运营费用的10%以上。通过减少能源消耗，制造商可以降低公用事业费用，提高盈利能力。
通过遵守监管和内部指导方针，利用自动化技术提高能效和可持续性的制造商，可以大幅节省成本，提高运营效率，同时减轻对环境的影响。
关键概念：
■ 制造商可以通过提供“更环保”的机器来实现差异化竞争。
■ 配备了预测性维护的自动化系统有助于优化能源利用。
思考一下：
自动化技术如何帮助制造企业优化能效管理？
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▲本文来自于控制工程中文版杂志（CONTROL ENGINEERING China）2024年7月刊《应用案例》栏目：自动化技术如何帮助制造商实现能效和可持续发展目标？
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