Пример энергосберегающей трансформации штамповочных предприятий

Фабрика W — это среднее по размеру предприятие по прецизионной штамповке, специализирующееся на производстве автозапчастей и бытовой техники, с 28 комплектами традиционных гидравлических и механических штамповочных прессов по 80–160 тонн. До преобразования на заводе применялся традиционный экстенсивный режим производства с устаревшей системой питания оборудования, неоптимизированным газовым контуром и контуром, а также длительным высоким потреблением энергии без нагрузки. Из-за роста цен на промышленную электроэнергию и оценки экологически чистых поставщиков завод столкнулся с ростом производственных затрат и заблокировал доступ к высококачественным заказам.

В начале 2025 года Factory W запустилаполноценный проект зеленой и низкоуглеродной трансформацииосновное внимание уделяется «энергосберегающему обновлению старого оборудования, оптимизации энергосистемы, использованию рекуперации энергии и интеллектуальному управлению энергопотреблением». Без крупномасштабной замены производственного оборудования, за счет технической трансформации существующих штамповочных прессов, оптимизации системы и стандартизированного управления энергопотреблением, фабрика добилась существенного снижения энергопотребления, выбросов углекислого газа и производственных затрат, а также успешно прошла оценку «зеленого завода» и сертификацию углеродного следа для последующих высококлассных клиентов. Этот случай легко воспроизводим для огромного количества традиционных штамповочных предприятий со старыми производственными линиями и высоким энергопотреблением.

До «зеленой» трансформации болевые точки Фабрики W были обычными проблемами в большинстве традиционных штамповочных мастерских:

Традиционные механические и гидравлические штамповочные прессы работают с фиксированной скоростью в течение длительного времени. Двигатель продолжает работать во время замены пресс-формы, комплектации заготовки и ожидания оборудования, что приводит к значительному недопустимому потреблению энергии без нагрузки. Потребление энергии без нагрузки составляет более 52% от общего энергопотребления оборудования при чрезвычайно низкой эффективности использования энергии.

В цехе внедрена непрерывная подача сжатого газа без функции автоматического отключения во время остановки оборудования, что приводит к долгосрочным потерям утечки воздуха. В энергосистеме отсутствовали устройства обратной связи по энергии, а кинетическая энергия торможения штамповочного оборудования полностью тратилась впустую, не формируя циклического использования энергии.

Годовое энергопотребление одного 160-тонного гидравлического штамповочного пресса достигает 150 000 кВтч. Высокие затраты на электроэнергию удерживают стоимость комплексной обработки на высоком уровне. Между тем, чрезмерные выбросы углекислого газа делают невозможным удовлетворение экологических требований потребителей новых источников энергии и потребителей высококачественной бытовой техники, что приводит к потере дорогостоящих заказов.

Традиционное гидравлическое оборудование имеет сильную рабочую вибрацию и высокий уровень шума, что не соответствует новейшим промышленным стандартам защиты окружающей среды, что создает скрытую опасность для экологической оценки предприятия и безопасного производства.

Стремясь к высокому потреблению энергии, высоким потерям и высоким выбросам углекислого газа, Factory W приняла модель преобразования с низкими инвестициями и высокой отдачей, сосредоточив внимание на четырех основных технических оптимизациях для завершения полнозвенной экологической модернизации линии штамповки:

Модернизация традиционного асинхронного двигателя с фиксированной скоростью с помощью интеллектуальной системы сервопривода. Серводвигатель может динамически регулировать скорость и крутящий момент в зависимости от нагрузки штамповки, реализовывать режим ожидания на низкой скорости или нулевую мощность во время ожидания без нагрузки, а также мгновенно выдавать пиковую мощность во время штамповки, полностью решая долгосрочную проблему энергопотребления без нагрузки, свойственную традиционному оборудованию.

Оснастите каждое штамповочное оборудование специальным модулем обратной связи по энергии, который преобразует кинетическую энергию инерционного торможения, генерируемую быстрым подъемом и возвратом ползунка, в электрическую энергию многократного использования и передает ее обратно в электросеть. Реализуйте циклическое использование энергии оборудования и уменьшите недопустимые потери энергии в цикле штамповки.

Модернизируйте систему сжатого воздуха в мастерской, установите интеллектуальные пневматические регулирующие клапаны и автоматические запорные устройства для обеспечения мгновенной подачи воздуха во время работы и автоматического отключения в режиме ожидания, а также контролируйте общую скорость утечки воздуха в пределах 2%. Оснастите воздушный компрессор энергосберегающими модулями с преобразованием частоты для динамической регулировки давления подачи воздуха в соответствии с производственными потребностями и устранения постоянных потерь высокого давления.

Установите терминалы сбора данных о потреблении энергии на всей станции, чтобы получать статистику в реальном времени, интеллектуальный анализ и аномальное раннее предупреждение о потреблении энергии одним оборудованием, потреблении газа и данных о выбросах углерода. Сформируйте усовершенствованные механизмы управления энергопотреблением, регулярно оптимизируйте планирование производства и избегайте централизованных потерь энергии с высокой нагрузкой.

После 10 месяцев последовательной трансформации и итеративной оптимизации Factory W добилась замечательных результатов в области энергосбережения, снижения затрат, сокращения выбросов углерода и защиты окружающей среды. Все данные измеряются системой мониторинга промышленного энергопотребления цеха, что дает объективные и заслуживающие доверия результаты и имеет большое значение для продвижения отрасли.

Что касается комплексных преимуществ, при существенной экономии энергии и сокращении затрат оптимизированное сервооборудование имеет более высокую стабильность штамповки и меньшую вибрацию, что снижает износ пресс-форм и частоту отказов на 41%, продлевает средний срок службы пресс-форм и дополнительно снижает затраты на техническое обслуживание и замену на предприятии. Завод успешно прошел сертификацию «зеленого завода» и аудит углеродного следа потребителей новых источников энергии, добавив более 30% дорогостоящих «зеленых» заказов в 2026 году, реализуя двойной рост экономических выгод и квалификации бренда.

Этот сценарий «зеленой» низкоуглеродной трансформации полностью отличается от предыдущих сценариев технической модернизации НИОКР, реформы бережливого управления и расширения зарубежных рынков. Он фокусируется наобновление складского оборудования, низкие инвестиции и повышение экологической эффективности, обеспечивая наиболее подходящий путь трансформации для большинства традиционных малых и средних штамповочных предприятий.

Большинство традиционных штамповочных предприятий неправильно понимают, что зеленая модернизация требует масштабной замены оборудования и высоких капиталовложений. Этот случай подтверждает, что за счет модернизации старого оборудования, установки системы энергетической обратной связи и оптимизации системы предприятия могут достичь сверхвысокого эффекта энергосбережения при небольших дополнительных инвестициях. Ежегодная экономия на электроэнергии может быстро покрыть инвестиции в трансформацию, формируя модель устойчивой прибыли.

С полной популяризацией управления экологически чистыми цепочками поставок точность продукции и цена больше не являются единственными показателями конкуренции. Уровень выбросов углекислого газа, индекс энергоэффективности и экологические производственные мощности стали ключевыми порогами для предприятий, позволяющих им войти в цепочки поставок для клиентов высокого класса. Предприятия, которые не смогут завершить зеленую трансформацию, будут постепенно выпадать из конкуренции на рынке ценных бумаг.

Простая трансформация оборудования позволяет добиться лишь поэтапного энергосбережения. Только путем сопоставления цифрового мониторинга энергопотребления и усовершенствованных механизмов управления предприятия могут сформировать долгосрочные контролируемые возможности низкоуглеродного производства, постоянно оптимизировать эффективность использования энергии и поддерживать ведущие экологические конкурентные преимущества в отрасли.

В будущем Factory W продолжит углублять модернизацию экологически чистого производства, реализовывать полный охват энергосберегающей трансформации всего старого оборудования и строить цех интеллектуальной штамповки с нулевым выбросом углерода. Для всей отрасли штамповочных прессов зеленая низкоуглеродная трансформация станет обязательным трендом модернизации фондового предприятия. От экономии энергии на одном оборудовании до комплексной экологической оптимизации и полного управления выбросами на заводе — отрасль постепенно сформирует новую модель развития.интеллектуальный, эффективный, низкоуглеродистый и экологически чистый, помогая китайской штамповочной промышленности завершить высококачественную и устойчивую модернизацию.