Studium przypadku transformacji w zakresie oszczędzania energii w przedsiębiorstwach tłoczących

Factory W to średniej wielkości przedsiębiorstwo zajmujące się precyzyjną obróbką tłoczenia, skupiające się na produkcji części samochodowych i sprzętu AGD, dysponujące 28 zestawami tradycyjnych hydraulicznych i mechanicznych pras wykrawających o masie 80–160 ton. Przed transformacją fabryka przyjęła tradycyjny ekstensywny tryb produkcji, z przestarzałym systemem zasilania sprzętu, niezoptymalizowanym obwodem i obwodem gazu oraz długotrwałym wysokim zużyciem energii bez obciążenia. Pod wpływem rosnących cen energii elektrycznej dla przemysłu i oceny ekologicznych dostawców na niższym szczeblu łańcucha dostaw, fabryka stanęła w obliczu rosnących kosztów produkcji i zablokowała dostęp do zamówień z najwyższej półki.

Na początku 2025 roku firma Factory W uruchomiłaprojekt kompleksowej transformacji ekologicznej i niskoemisyjnejskupiając się na „energooszczędnej renowacji starego sprzętu, optymalizacji systemu elektroenergetycznego, wykorzystaniu odzysku energii i inteligentnym zarządzaniu zużyciem energii”. Bez wymiany sprzętu produkcyjnego na dużą skalę, poprzez transformację techniczną istniejących pras wykrawających, optymalizację systemu i ustandaryzowane zarządzanie zużyciem energii, fabryka osiągnęła znaczną redukcję zużycia energii, emisji dwutlenku węgla i kosztów produkcji, a także pomyślnie przeszła ocenę ekologicznej fabryki i certyfikację śladu węglowego klientów końcowych. Ten przypadek można w dużym stopniu powtórzyć w przypadku ogromnej liczby tradycyjnych przedsiębiorstw tłoczących ze starymi liniami produkcyjnymi i wysokim zużyciem energii.

Przed zieloną transformacją bolesne punkty Fabryki W były powszechnymi problemami w większości tradycyjnych warsztatów tłoczących:

Tradycyjne wykrawarki mechaniczne i hydrauliczne pracują ze stałą prędkością przez długi czas. Silnik pracuje podczas wymiany formy, pobierania przedmiotu obrabianego i przestoju sprzętu, co skutkuje dużym nieprawidłowym poborem mocy bez obciążenia. Zużycie energii bez obciążenia stanowi ponad 52% całkowitego zużycia energii przez sprzęt, przy wyjątkowo niskiej efektywności wykorzystania energii.

W warsztacie przyjęto ciągłe dostarczanie sprężonego gazu sprężonym gazem, bez funkcji automatycznego odcinania podczas wyłączania sprzętu, co skutkowało długoterminową utratą wycieku powietrza. W systemie zasilania brakowało urządzeń ze sprzężeniem zwrotnym energii, a energia kinetyczna hamowania urządzeń do tłoczenia została całkowicie zmarnowana, nie powodując cyklicznego wykorzystania energii.

Roczne zużycie energii pojedynczej 160-tonowej prasy hydraulicznej wynosi aż 150 000 kWh. Wysokie koszty energii elektrycznej utrzymują koszty kompleksowej obróbki na wysokim poziomie. Tymczasem nadmierna emisja dwutlenku węgla uniemożliwia spełnienie wymagań zielonej produkcji nowych klientów z branży energetycznej i wysokiej klasy sprzętu gospodarstwa domowego, co skutkuje utratą zamówień o dużej wartości.

Tradycyjny sprzęt hydrauliczny charakteryzuje się dużymi wibracjami i wysokim poziomem hałasu, co nie spełnia najnowszych norm ochrony środowiska przemysłowego, co stwarza ukryte zagrożenia dla oceny środowiskowej przedsiębiorstwa i bezpiecznej produkcji.

Mając na celu eliminowanie problemów związanych z wysokim zużyciem energii, wysokimi stratami i wysoką emisją dwutlenku węgla, Factory W przyjęła model transformacji charakteryzujący się niskimi nakładami inwestycyjnymi i wysokim zwrotem, koncentrując się na czterech podstawowych optymalizacjach technicznych w celu zakończenia zielonej modernizacji linii tłoczenia z pełnym ogniwem:

Zmodernizuj tradycyjny silnik asynchroniczny o stałej prędkości za pomocą inteligentnego układu napędu serwo. Serwosilnik może dynamicznie regulować prędkość i moment obrotowy w zależności od obciążenia tłoczenia, realizować tryb gotowości przy niskiej prędkości lub stan spoczynku przy zerowej mocy podczas oczekiwania bez obciążenia oraz natychmiastową moc wyjściową szczytową podczas formowania tłoczącego, całkowicie rozwiązując długoterminowy problem zużycia energii bez obciążenia w tradycyjnym sprzęcie.

Wyposaż każde urządzenie do tłoczenia w dedykowany moduł sprzężenia zwrotnego energii, który przekształca energię kinetyczną hamowania bezwładnościowego generowaną podczas szybkiego podnoszenia i resetowania suwaka w energię elektryczną nadającą się do ponownego wykorzystania i odprowadza ją z powrotem do sieci energetycznej. Zrealizuj cykliczne wykorzystanie energii sprzętu i zmniejsz nieprawidłowe straty energii w cyklu tłoczenia.

Zmodernizuj warsztatowy system sprężonego powietrza, zainstaluj inteligentne pneumatyczne zawory sterujące i automatyczne urządzenia odcinające, aby zapewnić natychmiastowy dopływ powietrza podczas pracy i automatyczne wyłączanie w trybie gotowości oraz kontrolować ogólny stopień wycieku powietrza w granicach 2%. Wyposaż sprężarkę powietrza w energooszczędne moduły konwersji częstotliwości, aby dynamicznie regulować ciśnienie zasilania powietrzem zgodnie z zapotrzebowaniem produkcyjnym i eliminować ciągłe straty wysokiego ciśnienia.

Zainstaluj terminale do pomiaru zużycia energii dla całej stacji, aby uzyskać statystyki w czasie rzeczywistym, inteligentną analizę i nieprawidłowe wczesne ostrzeganie o zużyciu energii przez pojedynczy sprzęt, zużyciu gazu i emisji dwutlenku węgla. Stwórz ulepszone mechanizmy zarządzania zużyciem energii, regularnie optymalizuj harmonogram produkcji i unikaj scentralizowanych strat energii przy dużym obciążeniu.

Po 10 miesiącach ciągłej transformacji i iteracyjnej optymalizacji Factory W osiągnęła niezwykłe wyniki w zakresie oszczędzania energii, redukcji kosztów, redukcji emisji dwutlenku węgla i ochrony środowiska. Wszystkie dane są mierzone przez system monitorowania zużycia energii przemysłowej w warsztacie, co daje obiektywne i wiarygodne efekty oraz dużą wartość promocyjną branży.

Jeśli chodzi o kompleksowe korzyści, przy jednoczesnym zapewnieniu znacznych oszczędności energii i redukcji kosztów, zoptymalizowany sprzęt serwo charakteryzuje się wyższą stabilnością tłoczenia i mniejszymi wibracjami, zmniejszając zużycie formy i częstotliwość awarii o 41%, wydłużając średni okres użytkowania form i jeszcze bardziej zmniejszając koszty konserwacji i wymiany w przedsiębiorstwie. Fabryka pomyślnie przeszła certyfikację ekologicznej fabryki i audyt śladu węglowego nowych klientów energii na dalszym etapie łańcucha dostaw, dodając w 2026 r. ponad 30% ekologicznych zamówień o wysokiej wartości, realizując podwójny wzrost korzyści ekonomicznych i kwalifikacji marki.

Ten przypadek zielonej transformacji niskoemisyjnej różni się całkowicie od poprzednich przypadków modernizacji technicznej badań i rozwoju, reformy odchudzonego zarządzania i ekspansji na rynki zagraniczne. Koncentruje się narenowacja sprzętu magazynowego, niskie inwestycje i poprawa efektywności ekologicznej, zapewniając najbardziej odpowiednią ścieżkę transformacji dla większości tradycyjnych małych i średnich przedsiębiorstw zajmujących się tłoczeniem.

Większość tradycyjnych przedsiębiorstw zajmujących się tłoczeniem błędnie rozumie, że ekologiczna modernizacja wymaga wymiany sprzętu na dużą skalę i wysokich inwestycji kapitałowych. Ten przypadek potwierdza, że ​​poprzez modernizację starego sprzętu za pomocą serwonapędów, instalację systemu sprzężenia zwrotnego energii i optymalizację systemu, przedsiębiorstwa mogą osiągnąć bardzo wysokie efekty w zakresie oszczędności energii przy niewielkich nakładach przyrostowych. Roczne oszczędności w kosztach energii elektrycznej mogą szybko pokryć inwestycję w transformację, tworząc model zrównoważonego zysku.

Wraz z pełną popularyzacją dalszego, ekologicznego zarządzania łańcuchem dostaw, precyzja produktu i cena nie są już jedynymi wskaźnikami konkurencji. Poziom emisji dwutlenku węgla, wskaźnik efektywności energetycznej i ekologiczna zdolność produkcyjna stały się kluczowymi progami umożliwiającymi przedsiębiorstwom wejście do łańcuchów dostaw klientów najwyższej klasy. Przedsiębiorstwa, które nie przejdą zielonej transformacji, będą stopniowo eliminowane z wysokiej wartościowej konkurencji rynkowej.

Prosta transformacja sprzętu może zapewnić jedynie stopniową oszczędność energii. Tylko poprzez dopasowanie cyfrowego monitorowania zużycia energii i udoskonalonych mechanizmów zarządzania przedsiębiorstwa mogą stworzyć długoterminowe, kontrolowane możliwości produkcji niskoemisyjnej, stale optymalizować efektywność wykorzystania energii i utrzymywać wiodącą ekologiczną przewagę konkurencyjną w branży.

W przyszłości Factory W będzie w dalszym ciągu pogłębiać modernizację ekologicznej produkcji, realizować pełną transformację energooszczędną dla wszystkich starych urządzeń i budować inteligentny warsztat tłoczenia o zerowej emisji dwutlenku węgla. Dla całej branży pras wykrawających zielona transformacja niskoemisyjna stanie się obowiązkowym trendem w modernizacji przedsiębiorstw magazynowych. Od oszczędzania energii na pojedynczym sprzęcie po kompleksową optymalizację ekologiczną i pełne zarządzanie węglem w fabryce, branża stopniowo utworzy nowy wzorzec rozwojuinteligentne, wydajne, niskoemisyjne i przyjazne dla środowiska, pomagając chińskiemu przemysłowi tłoczącemu w ukończeniu wysokiej jakości i zrównoważonej modernizacji.