Производителям предстоит принять важные решения в повышении экологичности оборудования.
Автор: Томас Реннер • от имени компании igus Inc.
В настоящее время устойчивое развитие пронизывает все практически каждое производственное решение. Теперь недостаточно просто создать продукт. Перед предприятиями стоит задача обеспечить соответствие инициативам в области экологически чистой энергетики, и такие фразы, как “экономика замкнутого цикла” и “экологичность”, доминируют в отраслевом лексиконе. Если адаптировать фразу, то смысл кажется ясным: переходи на зеленый или возвращайся домой.
Несмотря на то, что сейчас это стало обычным делом, важно понимать, что акцент на устойчивом развитии как общемировой цели все еще находится в зачаточном состоянии. По данным ООН, первый “Саммит Земли”, организованный Организацией Объединенных Наций, состоялся в 1992 году с целью выработки “широкой повестки дня и нового плана международных действий по вопросам окружающей среды и развития”. Хотя Саммит Земли 1992 года и не был первой международной конференцией, посвященной экологическим проблемам, многие считают его поворотным моментом в достижении устойчивого развития. В 2012 году была проведена следующая конференция.
Цели устойчивого развития сформировались в ходе продвижения современных лидеров производства по карьерной лестнице, и теперь они следуют общемировой тенденции для решения стоящих перед ними задач.
Прогресс налицо, и примеров этому предостаточно. Ранее в этом году igus, немецкий производитель высокопроизводительных монопластиков, представил первый в мире городской велосипед, изготовленный из переработанного пластика. Компания, которая осуществляет свою деятельность в Северной Америке из Провиденса, штат Пенсильвания, также представила в июне первую энергетическую цепочку, полностью изготовленную из переработанных материалов.
Утилизировать кабели оказалось гораздо сложнее. Однако есть способы, с помощью которых производители могут улучшить свои показатели экологичности, проанализировав выбор кабелей.
В самом начале
Кабели выполняют множество различных функций: они используются для подачи энергии, передачи данных, управления движением и обратной связи с двигателем. Они используются в роботах, чистых помещениях, энергетических цепях и производственном оборудовании. Статистика показывает, что в 2022 году объем рынка проводов и кабелей в Соединенных Штатах достигнет 15,1 миллиарда долларов, что на 6% больше, чем в прошлом году.
Лучший способ повысить экологичность — четко определить, как кабель поддерживает технологический процесс. Стоимость кабеля начинается от 1 доллара за фут, но более дорогой кабель с дополнительной функциональностью может оказаться лучшим выбором. Когда речь заходит о кабелях для перемещения, например, на промышленных машинах и оборудовании, это, безусловно, так.
“Наши клиенты осознали это и уделили большое внимание правильному планированию, а также монтажу”, — сказал Тим Марран, менеджер по продукции igus в области кабелей chainflex. “Это привело нас к тому, что мы даже предложили услугу, при которой на месте будут работать сертифицированные технические специалисты для монтажа кабеля и электронной цепи (кабелепроводов). Это дает заказчику уверенность в том, что методы монтажа кабеля, такие как размещение кабеля на нейтральной оси электронной цепи и снятие натяжения, могут быть выполнены должным образом”.
При монтаже кабелей в условиях движения часто допускаются различные ошибки, в том числе отсутствие внутреннего разделения в энергетических цепях, неравномерное распределение веса, неправильное снятие напряжения и установка кабелей не вдоль нейтральной оси.
“Простые меры, принятые в начале процесса, могут предотвратить такие проблемы, как нарушение целостности, повреждение изоляции, механическая деформация или электромагнитные помехи’, — сказал Марран.
Эффективность начинается с правильного выбора кабелей и их правильной установки. Замена кабелей каждые шесть месяцев или год крайне неэффективна. Производители, которые разрабатывают продукцию и точно знают, чего они хотят от кабеля, находятся в наилучшем положении для повышения экологичности.
“Важно четко определить наилучший способ обеспечения длительного срока службы выбранного кабеля’, — говорит Марран, чья компания предоставляет 36-месячную гарантию на свои кабели. “У нас есть результаты тестирования и данные, подтверждающие это. Каждый год мы проводим исследования и разработки, и наш процесс тестирования подтверждает нашу гарантию”.
Размер имеет значение
Компания igus является одним из лидеров в области устойчивого развития. Помимо разработки велосипеда из переработанного пластика и перерабатывающих энергетических цепочек, компания заявила о своих намерениях к 2025 году сделать все свои здания и производство нейтральными по отношению к выбросам CO2. В 2021 году компания сократила выбросы CO2 на 31%.
При проектировании кабелей компания стремилась уменьшить размеры кабелей, используемых в системах энергетических цепей. “Это поможет сэкономить место и вес внутри системы крепления кабеля’, — сказал Марран. “Это повысит эффективность оборудования».
Однако Марран подчеркнул, что в некоторых случаях кабели большего размера могут быть более эффективными. “Именно в этом случае было бы полезно получить определенные разрешения или электрические характеристики, чтобы сократить количество деталей и объем производимого кабеля’, — сказал Марран. “Например, если увеличение толщины изоляционного материала поможет получить надлежащее разрешение на напряжение 1000 В вместо 600 В, общий наружный диаметр кабеля может быть немного больше. Но этот номер детали можно было бы использовать во многих других областях применения, учитывая, что он был бы применим в электротехнике в большем количестве областей”.
Он привел в пример автоматизированное приложение для управления транспортными средствами, которое повысило эффективность за счет простой замены кабелей. “Мы смогли увеличить срок службы их кабеля в 10 раз, просто выбрав кабель для конкретного движения, которое они наблюдали’, — сказал Марран.
Технология, меняющая правила игры
Один из способов, с помощью которого производители могут повысить эффективность — как за счет производительности кабелей, так и за счет эксплуатации оборудования, — это недавно разработанные системы прогнозирования технического обслуживания. “Умные пластмассы”, как называет их igus, позволяют заказчикам прогнозировать срок службы изделия. Преимущество заключается в том, что производители могут видеть, когда срок службы оборудования подходит к концу. Заменяя компонент до того, как он выйдет из строя, профилактическое техническое обслуживание также устраняет незапланированные простои.
“Умные пластмассы используются не только для наших кабелей, но и для деталей электронных цепей, узлов электронных цепей и других аспектов’, — сказал Марран. “Я думаю, что в ближайшие 10 лет все больше производителей будут уделять этому внимание”.
Компания также предоставляет калькулятор срока службы и предлагает другие кабели, которые могут прослужить еще дольше. “Это может сэкономить деньги клиентов, если им не нужны миллионы и миллионы циклов гибки’, — сказал Марран.
Проблемы утилизации отходов
Для достижения целей устойчивого развития важно, чтобы производители максимально увеличивали эффективность, поскольку кабели трудно перерабатывать. Существует множество различных слоев кабеля — медные жилы, изоляция, внутренняя оболочка, экранирование, внешняя оболочка и центральные элементы для снятия напряжения, — которые усложняют процесс переработки.
“Переработка кабеля сложнее, чем в случае с энергетическими цепями’, — сказал Марран. “Это не значит, что это невозможно. Мы перерабатываем отрезки кабеля уже много лет”.
Компания предлагает 36-месячную гарантию, и клиенты могут заказать кабель индивидуальной длины. Будь то кабель длиной 1, 100, 10 000 футов или что-то среднее, клиенты могут получить подходящий кабель с надлежащими механическими характеристиками.
“Мы уже оптимизировали конструкцию кабеля, и, используя семь различных материалов оболочки, мы можем адаптировать решение по номеру детали кабеля к конкретному применению’, — сказал Марран. “Клиенты не тратят деньги впустую на кабель, который им не нужен по техническим характеристикам, но и не платят ни копейки за кабель, который не будет работать и потребует частой замены”.
В этом году компания сделала один из первых шагов в области переработки отходов, выпустив свою первую электронную цепочку, изготовленную полностью из переработанного материала.
С 2019 года Igus собирает у клиентов использованные энергетические цепи, чтобы они не попадали в промышленные отходы. С начала реализации программы в 13 странах было собрано более 32 тонн материалов.
“Основное внимание должно уделяться не только первоначальному использованию продуктов, но и повторному использованию сырья’, — сказал Йорг Оттерсбах, руководитель подразделения igus по электронным сетям. “Мы видим огромный потенциал «от начала до конца» и стремимся перерабатывать как можно больше сырья и бракованных продуктов, чтобы ценные ресурсы не растрачивались впустую, а использовались с умом как можно дольше”.
Цикл роста
Задача разработки экологически чистых кабелей в ближайшие годы станет еще более актуальной. По словам Маррана, повышение уровня автоматизации и сосредоточение внимания на сокращении времени простоя будут способствовать росту кабельной промышленности.
“В связи с пандемией, с которой мы столкнулись в последние несколько лет, все больше и больше производителей начинают обращать внимание на различные процессы, которые можно автоматизировать’, — сказал Марран. “Мы также стали уделять повышенное внимание затратам на время простоя. По мере того как мир становится все более автоматизированным, IT также стремится становиться все более и более эффективной”.
Благодаря письменной гарантии, калькулятору срока службы и широкому ассортименту кабелей, igus готова решать задачи по повышению экологичности. Компания приступила к разработке своей кабельной продукции почти одновременно со встречей ООН в Бразилии в 1992 году. Это позволило им опередить другие компании, которые сейчас пытаются наверстать упущенное.
“Мы постоянно тестируем и выводим на рынок автоматизации новые кабели’, — сказал Марран. “Не многие поставщики тратят столько времени, усилий и энергии на исследования, разработку и тестирование кабелей, чтобы убедиться, что они являются лучшими кабелями для мобильных приложений”.
Томас Реннер пишет статьи по архитектуре, строительству, инжинирингу и другим отраслевым темам для изданий по всей территории Соединенных Штатов. св
Igus Inc. | igus.com