生态机电一体化
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什么是生态机电一体化
生态机电一体化是一种开发和应用机电技术的工程方法,目的是减少对生态的影响和机器总体拥有成本。它建立在机电一体化的方法之上,但其目的并不是仅仅改善机器的功能。机电一体化是科学与工程的多学科领域,它将机械、电子、控制理论和计算机科学相结合,以改善和优化产品设计与制造。此外,在生态机电一体化中,功能应与有效使用并在资源上受到有限的影响并存。机器改进的目标是三个关键领域:能源效率,性能和用户舒适度(噪音)和振动)。
描述
在决策者和制造业中,人们越来越意识到资源的稀缺性以及对可持续发展的需求。这样就产生了有关机器设计的新法规(例如,欧洲生态设计指令2009/125 / EC)以及全球机器市场的范式转变:“必须从xxx的资本中获得xxx的附加价值,而不是从最小的资本中获得xxx的利润。资源最少”。制造业越来越需要高性能的机器,这些机器必须以人为本的生产方式经济地使用资源(能源、消耗品)。机械制造公司和原始设备制造商 因此,敦促我们使用具有更高能效和用户舒适度的新一代高性能机器来响应这一市场需求。

减少能耗可以降低能源成本并减少对环境的影响。通常,一台机器在其整个生命周期中所产生的影响中,有80%以上归因于其在使用阶段的能耗。因此,提高机器的能效是减少其环境影响的最有效方法。性能量化了机器执行其功能的能力,通常与生产率,精度和可用性有关。用户舒适度与操作员和环境因机器操作而遭受的噪音和振动有关。
由于能源效率,性能以及噪声和振动是在一台机器中耦合的,因此在设计阶段需要以集成的方式解决这些问题。3个关键领域之间的相互关系的示例:随着机器速度的提高,机器的生产率通常会提高,但是能耗也会随之增加,并且机器振动可能会加剧,从而导致机器精度(例如定位精度)和可用性(由于停机和维护)减少。生态机电设计解决了这些关键领域之间的折衷问题。
方法
生态机电一体化影响机电系统和机器的设计和实施方式。因此,向新一代机器的转型涉及知识机构,原始设备制造商,CAE软件供应商,机器制造商和工业机器所有者。机器的大约80%的环境影响是由其设计决定的,这一事实着重于做出正确的技术设计选择。需要基于模型的多学科设计方法,以便以集成方式解决机器的能源效率,性能和用户舒适度。
关键支持技术可以分类为机器组件,机器设计方法和工具以及机器控制。每个类别下面列出了一些示例。
应用
生态机电系统应用的一些示例是: