機床和生產工藝如何才能做到盡可能有效利用能源霹琼？對于行業(yè)的許多領域常携，這個問題極其關鍵堤谴。尋求的答案是創(chuàng)新聯(lián)盟“綠色車身技術”關注的核心。 　　

　　氣候變化和自然資源獲取的有限性本洁，使得提高制造行業(yè)能源效益的必要性以及將生產持續(xù)性發(fā)展作為中心任務昌嘶，成為人們不斷關注的重點。對原材料不斷增長的需求（例如在發(fā)展中國家和新興國家里）以及相關能源和能源價格的不斷攀升晨丸，所有這些都使得我們必須對此作出響應。當前阿拉伯世界發(fā)生的與原材料可獲得性相關的事件以及現(xiàn)在對能源生產的討論等裕甸，都在進一步加重形勢的惡化云卤。

　　效益正在成為企業(yè)成功的決定性因素除了原材料價格之外，原材料的可用性和易用性的重要意義正在增長碳扯。因而城也，人們可以由此推論，將來特別是與效益相關的經濟因素將決定企業(yè)在市場上的成敗窃躲。生產與自然資源的聯(lián)系特別緊密计贰，受到自然資源短缺的影響。這種依賴產生的一個后果蒂窒，是需要減少增加生產數(shù)量所需的能源躁倒，從而提高能源效益。因此洒琢，核心問題是：制造企業(yè)如何應對這些挑戰(zhàn)以及他們擁有哪些減少能源使用量的手段秧秉？在這種形勢下，只能通過政治和調節(jié)指令衰抑、激勵和鼓勵措施的綜合利用象迎，才能實現(xiàn)能源效益必要的重大增長。為達此目的呛踊，需要清晰的國際協(xié)調一致的政治框架砾淌。“從最少資本中獲取最大利潤”到“從最少能源中獲取最大利潤”的模式轉變谭网，只能通過技術創(chuàng)新和長期性投資予以實現(xiàn)汪厨。今天通過使用效益技術和高效益生產設施獲得成本優(yōu)勢的企業(yè)例是，將能夠在未來從中獲得超比例的回報。

　　研究院正在推進能源自給自足株矩、排放中性茧津、人體工程學的工廠理念，利用“能源效益生產”研究工廠作為德國生產技術出口贏家Fraunhofer IWU是在持續(xù)性發(fā)展能源和能源效益生產技術領域里獲得世界公認的首要研究機構碱跃，該機構在全國和國際范圍內協(xié)調項目中各項活動的安排营鸽。

　　可持續(xù)性生產技術應能節(jié)能約50%作為一個杰出范例，在此值得一提的是得到德國聯(lián)邦教育與研究部支持的“綠色車身技術”創(chuàng)新聯(lián)盟园湘。在這里奴万，德國汽車行業(yè)60多家零部件供應商和設備制造廠家，由大眾公司牽頭并由Fraunhofer IWU進行協(xié)調单墓，在從沖壓到油漆的整個車身生產鏈上个荔，共同合作提高能源效益，降低材料用量百分比并減少排放返工。其夢想是在高效和可持續(xù)發(fā)展生產技術和設施的基礎上易贿，讓能源節(jié)約總量達到50%。

　　為了能夠繼續(xù)以領袖角色應對各種挑戰(zhàn)嫡纠，在未來烦租，該研究院將發(fā)展并擴展成一家“能源效益生產”研究工廠。在這種背景下除盏，F(xiàn)raunhofer IWU必須面對的一個挑戰(zhàn)是叉橱，實現(xiàn)能源自給自足的生產程序。在實踐中者蠕，這意味著一個生產過程要能在獨立于外部能源供應商的情況下窃祝，控制和維持一定長度的時間。特別是踱侣，包括在電力供應質量波動的過程中粪小，例如，由于穩(wěn)定性不好的再生能源用量的增加造成網絡電源波動抡句，如何確保質量敏感生產工藝的安全糕再。為了應對這種挑戰(zhàn)，F(xiàn)raunhofer IWU研究所為機床和折彎技術開發(fā)出一個三階段策略玉转，該策略將作為“能源效益生產”研究工廠的一個組成部分予以應用突想。

　　為了提高生產效益水平，第一階段具體目標是提升工藝穩(wěn)定性究抓，從而降低次品率和生產后的返修工作量侄侨。達到這個目標的正確措施，是開發(fā)和應用智能工藝監(jiān)測或調節(jié)策略以及使用能源和能源效益的生產技術或系統(tǒng)。在智能工藝組合和一體化整合基礎上气凫，或在創(chuàng)新生產技術基礎上参匀，對工藝鏈進行優(yōu)化和簡化，代表著前景非常廣闊的另外一種思路市协。第二階段的目標昭仓，是通過整體能源管理實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。在這個階段瞬芒，目標是尋找什么樣的能源可以在其他應用中加以利用凯辆，比如在生產過程中作為廢熱排放到環(huán)境的能源。要實現(xiàn)這種能源利用所面對的特別挑戰(zhàn)接吠，是找出這些“損失”來源宜裂，存儲這些能源并對之進行轉換。這方面缕圣，不僅要研究生產系統(tǒng)或工藝內部的能源互動掀哎，而且還要研究生產和環(huán)境之間的能源互動。

　　將工廠發(fā)展成為能源生產者和存儲者第三階段的目標旺坠，是用替代能源更換由于將能源排放到環(huán)境中而造成的“能源損失”乔遮。除了整體化采暖和動力設備以外，使用分散能源供應（如太陽能取刃、風能或者地熱和生物能等再生能源形式）的可能性將變得越來越重要蹋肮。所以，工廠不僅是能源消耗者蝉衣，而且還將轉換成為能源的生產和存儲者。提升生產系統(tǒng)效益水平的另外一個方案巷蚪，是開發(fā)賦予仿生學靈感的機床病毡。基本思想是從生物學中選擇解決方案并將其轉換成解決技術問題的方案屁柏，在此的重點是運動仿生學啦膜。例如，低動態(tài)運動和高動態(tài)運動的疊加可在其發(fā)生時在自然中觀察到淌喻，這些觀察到的現(xiàn)象可以轉換成機床運動原理僧家。

　　在“綠色車身技術”創(chuàng)新聯(lián)盟范圍內有一個子項目，這個子項目的重點是在能源和能源效益車身生產領域方面的役期壽命：撳動按鈕進行對準——用于自動化微調卡緊設備的系統(tǒng)因為在高進給速度宜柱、大驅動功率和小體積質量之間存在著相互矛盾的要求侦演，原來追求大型構造的機床概念很快就達到了極限。在多功能機床上拣薄，這種情況特別明顯左撤，在大的工作空間與高的機床功能之間存在矛盾。為了解決這種目標方面的矛盾沖突，F(xiàn)raunhofer IWU研究所與多家企業(yè)合作三二，設法實現(xiàn)一種機床系統(tǒng)号找，這種系統(tǒng)根據剪床運動力學原理，以疊加傳動結構概念為基礎会刀，將串聯(lián)結構的大空間與并聯(lián)結構的高動態(tài)性結合起來泥碳。這種概念的特點，是有意識地在有限區(qū)域里實現(xiàn)增強的動態(tài)性能掏绍，從而提高串聯(lián)坐標軸橫向運動的動態(tài)性能泰牵。

　　可以通過面向動態(tài)坐標的冗余布置，使得機床特性適應相關工藝步驟要求瘪决。對具體測試零部件所進行的系統(tǒng)調查表明脸候，除了機加工質量提高之外，還能夠大幅度降低加工時間绑蔫，從而獲得20%左右的能源節(jié)約运沦。

　　減少工作材料用量及零部件的能源消耗因此，面向效益的可持續(xù)性生產既涉及到產品制造配深，也涉及到產品使用携添。例如，在汽車制造中篓叶，效益技術和高效生產設施的使用烈掠，不僅降低了工廠中每輛汽車的能源消耗，而且還提供機會缸托，降低生產零部件所需的能源和材料消耗左敌。要實現(xiàn)這個目標，仍然需要繼續(xù)進行廣泛的研究俐镐，例如提高生產工藝的安全性和材料利用率矫限，或實現(xiàn)閉合能源線路的研究等。

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