細(xì)水方能長流，利用機(jī)器人等自動(dòng)化技術(shù)提高作業(yè)的智能化，確實(shí)可以提高產(chǎn)能以及減少人力，但是日夜工作的智能化機(jī)器產(chǎn)生的也是巨大的消耗。因此，智能工廠的日后發(fā)展，還需要不斷的探索最大限度降低能源消耗。

    降低生產(chǎn)成本，是企業(yè)一直都在努力解決的問題，產(chǎn)能退后不前，只會(huì)被大環(huán)境優(yōu)勝劣汰。先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)是可以幫助企業(yè)脫線突圍的曙光，越來越多的企業(yè)也逐漸轉(zhuǎn)型為智能化工廠。

    采用機(jī)器人先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的確可以提升工廠的產(chǎn)能和節(jié)減人力的開資，但自動(dòng)化設(shè)備前期投入是巨大的，另外大量采用自動(dòng)設(shè)備意味著工廠需要消耗更多的電能。我們可以想象得到未來的工廠將會(huì)走向無人化，而換來的是大量的智能化機(jī)器日日夜在不停地工作生產(chǎn)，因此在未來的工廠中的節(jié)能降耗是十分重要的一環(huán)節(jié)。俗話說“開源節(jié)流”，工廠除了通過自動(dòng)化技術(shù)去提升生產(chǎn)效率之外，還得考慮如何最大限度降低能源耗。

    目前工廠節(jié)能的方式有很多，但主要還是體現(xiàn)在電力能源方面的管理節(jié)省，例如采用高效電機(jī)，變頻器和智慧能源管理系統(tǒng)。以下我們看下目前工廠最常用和有效的一些節(jié)能方解方法。

軟件自動(dòng)化能效管理

    細(xì)水方可長流，大量采用機(jī)器自動(dòng)化生產(chǎn)的工廠中需要合理管理機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，而這種工作也可以通過自動(dòng)化軟件來實(shí)現(xiàn)控制，這就是能效管理系統(tǒng)。能效管理系統(tǒng)通過對(duì)主要用能設(shè)施、設(shè)備進(jìn)行能耗分項(xiàng)計(jì)量，然后用智能化系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)約與改善。

    能效管理系統(tǒng)對(duì)各類用能系統(tǒng)整體的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，找出關(guān)鍵耗能點(diǎn)和異常耗能點(diǎn)，提出成熟的、可靠的、實(shí)際的“能效控制方案”，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和管理，并不斷結(jié)合實(shí)際采集數(shù)據(jù)，對(duì)之前“能效控制方案”進(jìn)行微調(diào)，最終尋找到符合實(shí)際狀況的方案，從整體上降低工廠能耗。

“十二五”期間，我國工業(yè)節(jié)能減排的約束性指標(biāo)要求更高、范圍更廣、約束性更強(qiáng)，其中單位工業(yè)增加值能耗比“十一五”末降低18%、二氧化碳排放量和用水量分別降低18%以上和30%，工業(yè)固體廢物綜合利用率提高72%。工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排任務(wù)面臨的形勢依然嚴(yán)峻。

    隨著市場競爭的日趨激烈和能源成本的逐步上揚(yáng)，廣大機(jī)器設(shè)備生產(chǎn)商和工業(yè)最終用戶在自動(dòng)化應(yīng)用、能效管理等方面的意識(shí)和要求正在逐步提升，對(duì)信息化和自動(dòng)化的緊密結(jié)合提出了更高的要求。如何利用行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)和成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，幫助企業(yè)自身提升信息化協(xié)同、運(yùn)營維護(hù)管理能力和實(shí)現(xiàn)能效優(yōu)化是廣大自動(dòng)化企業(yè)的使命。

變頻器與高效電機(jī)降低耗損

    產(chǎn)品加工制造業(yè)中使用的生產(chǎn)機(jī)械絕大部分是通過電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的，自動(dòng)化設(shè)備中電機(jī)是主要的耗電對(duì)象，目前我國工業(yè)能耗約占總能耗的70%，其中電機(jī)能耗約占工業(yè)能耗的60%~70%，加上非工業(yè)電機(jī)能耗，電機(jī)實(shí)際能耗約占總能耗的50%以上。根據(jù)國家中小電機(jī)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)國內(nèi)重點(diǎn)企業(yè)198臺(tái)電機(jī)的抽樣調(diào)查，其中達(dá)到2級(jí)以上的高效節(jié)能電機(jī)比例只有8%。這對(duì)整個(gè)社會(huì)資源產(chǎn)生了極大的浪費(fèi)。

    目前，行業(yè)已經(jīng)推出新一代高效電機(jī)，高效電機(jī)從設(shè)計(jì)、材料和工藝上采取措施，例如采用合理的定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)、風(fēng)扇參數(shù)和正弦繞組等措施，降低損耗，效率得以提高。高效電動(dòng)機(jī)與普通電動(dòng)機(jī)相比，損耗平均下降20%左右，而超高效電動(dòng)機(jī)則比普通電動(dòng)機(jī)損耗平均下降30%以上。因?yàn)槌咝щ妱?dòng)機(jī)的損耗較高效電機(jī)有更進(jìn)一步下降，因此對(duì)于長期連續(xù)運(yùn)行、負(fù)荷率較高的場合，節(jié)能效果更為明顯。

   我國已經(jīng)決定將通過加大財(cái)政補(bǔ)貼等方式推廣高效電機(jī)，加快推進(jìn)國內(nèi)高效電機(jī)規(guī)模化應(yīng)用，以縮小與國外之差距。我國高效電機(jī)也因此將迎來“大補(bǔ)”時(shí)代。目前有博世、GE、ABB、西門子、SKF、日立、富士等國際電機(jī)巨頭已經(jīng)推出了各自己的節(jié)能電機(jī)，并開始在中國大力推廣。

    另外研制高效電機(jī)的同時(shí)，采用變頻調(diào)速技術(shù)是另一項(xiàng)行之有效的節(jié)能措施。高效電機(jī)和變頻電機(jī)試驗(yàn)對(duì)測試設(shè)備的功能及性能指標(biāo)提出了較高的要求，為了準(zhǔn)確獲取電機(jī)的效率，應(yīng)該采用帶微處理器的寬頻功率分析儀和準(zhǔn)確級(jí)較高的變頻電量變送器/傳感器。　變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動(dòng)性能，高效率、高功率因數(shù)和節(jié)能效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。將交流電通過整流，變成直流電，再將其按照正弦軌跡變成脈沖波，最后用電容器將不同幅值的脈沖波濾波，形成較平滑的積分曲線。變頻器的頻率改變是通過改變脈沖的寬度得以實(shí)現(xiàn)的。

    十二五規(guī)劃提出改造提升制造業(yè)，其中發(fā)展先進(jìn)裝備、促進(jìn)制造業(yè)由大變強(qiáng)成為指導(dǎo)未來發(fā)展的方向。變頻技術(shù)因其具有的優(yōu)異性能將在工業(yè)調(diào)速和精密控制領(lǐng)域得到進(jìn)一步推廣。尤其是制造業(yè)應(yīng)用廣泛的低壓變頻技術(shù)，未來發(fā)展與自動(dòng)化改造和裝備升級(jí)緊密相關(guān)。目前我國變頻器市場仍未達(dá)到飽和狀態(tài)，仍將會(huì)有5年左右的高速增速期。

    我國變頻器自研發(fā)至今，變頻技術(shù)在許多生產(chǎn)工藝中都取得了顯著的節(jié)能效果。，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性逐漸提升，加上服務(wù)和價(jià)格等方面的優(yōu)勢，國內(nèi)廠家的競爭力將愈加強(qiáng)大。目前像臺(tái)達(dá)、森蘭變頻器、匯川變頻器、英威騰變頻器等一些國產(chǎn)品牌已經(jīng)發(fā)起起來，并已經(jīng)在國內(nèi)占有一定的市場份額。

智能控制照明有效節(jié)能

    照明是工廠的重要組成部份，通常傳統(tǒng)的工廠以人力為主，對(duì)于光線照明依賴性高。而在未來采用機(jī)器化的工廠里照明方面就可以降低明度或者不再需要照明。合理使用照明可能為工廠節(jié)省大量的能源。目前很多企業(yè)十分重視照明上的節(jié)能，采用智能照明控制系統(tǒng)來幫助工廠節(jié)省電力。

    智能照明系統(tǒng)是最先進(jìn)的一種照明控制方式，它采用全數(shù)字、模塊化、分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過五類控制線將系統(tǒng)中的各種控制功能模塊及部件連接成一個(gè)照明控制網(wǎng)絡(luò)，在照明控制實(shí)現(xiàn)手段上更專業(yè)、更靈活，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種照明燈的調(diào)光控制或開關(guān)控制，是實(shí)現(xiàn)舒適照明的有效手段，也是節(jié)能的有效措施。

   智能照明控制系統(tǒng)，必須順應(yīng)時(shí)下的節(jié)能環(huán)保概念，因?yàn)檎彰饕恢笔浅鞘须娏ο牡拇髴簦绻俦ＷC照明需求的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，是一個(gè)必須解決的問題。智能照明控制系統(tǒng)的出現(xiàn)則解決了這一難題，目前做照明控制系統(tǒng)的有施耐德、ABB、松下、中控等企業(yè)。

     目前，智能技術(shù)和電子鎮(zhèn)流器等新照明光源和照明技術(shù)的結(jié)合，將構(gòu)筑嶄新的照明技術(shù)平臺(tái)，其應(yīng)用領(lǐng)域從智能家居照明擴(kuò)大到智能化的城市照明、商業(yè)照明、工業(yè)照明等有著無限廣闊的發(fā)展前景，并且這種結(jié)合還將創(chuàng)造一種嶄新的高技術(shù)、高科學(xué)思想含量的照明文化。

     專家表示，針對(duì)工業(yè)照明、商業(yè)照明的專業(yè)智能照明控制系統(tǒng)又稱無線照明控制系統(tǒng)由燈光控制器單燈控制器與智能網(wǎng)關(guān)、節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)組成，嵌入了ZigBee模塊的燈光控制器連接燈具，控制燈具的開與關(guān)、調(diào)光、調(diào)色等功能;智能網(wǎng)關(guān)由ZigBee模塊與GPRS模塊配合，做到遠(yuǎn)近結(jié)合的數(shù)據(jù)傳輸。節(jié)能監(jiān)控平臺(tái)負(fù)責(zé)整套系統(tǒng)的運(yùn)行與管理。

    未來幾年，中國LED光源的市場規(guī)模將突破1000億美元。目前，國內(nèi)的智能照明市場滲透率還不足2%，產(chǎn)品應(yīng)用主要體現(xiàn)在可調(diào)光LED景觀燈、可調(diào)色溫LED路燈及其監(jiān)控等方面。其他細(xì)分市場的發(fā)展前景不可估量。

智能化的工廠在未來的發(fā)展道路中，高效節(jié)能的探索之路是不能停滯的。開源與節(jié)流雙管齊下，才是持續(xù)發(fā)展的有效途徑。