مطابقة أنظمة المؤازرة لشركات إعادة بناء آلات التشغيل الأوروبية لتحقيق أهداف توفير الطاقة

جاء الاتصال في تمام الساعة 7:40 صباحًا يوم الأربعاء في شتوتغارت. وكان على الخط مدير الصيانة في ورشة تصنيع ألمانية متوسطة الحجم - لنسميه كلاوس - الذي كان يعاني من مشكلة أصبحت شائعة بشكل مثير للقلق في الصناعات التحويلية الأوروبية:كان مركز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الخاص به، والذي يبلغ من العمر خمس سنوات، يستخدم طاقة أكثر بنسبة 40% مما وعدت به ورقة المواصفات الأصلية، وكان من المقرر إجراء تدقيق الكربون لمصنعه في غضون ستة أسابيع.

قال لي كلاوس: "أعدنا بناء النظام الهيدروليكي قبل عامين. النظام يعمل بشكل جيد. لكن استهلاك الطاقة يُرهقنا. فواتير الخدمات أعلى بمقدار 18000 يورو شهريًا مما ينبغي."

أصبحت تلك المحادثة نقطة انطلاق لعلاقة علمتني المزيد عن الفجوة الحقيقية بينالنظام الهيدروليكيمواصفات وأداء طاقة يفوق ما توقعته من أي كتاب. أتمنى لو أن كل فني إصلاح آلات في أوروبا يفهم هذه المقالة قبل أن يلمس أي مكون هيدروليكي.

تكمن الطاقة في مواصفات النظام الهيدروليكي

إليكم الحقيقة غير المريحة بشأنالنظام الهيدروليكياستهلاك الطاقة:يتم قياس أرقام استهلاك الطاقة في بيانات الشركات المصنعة للمعدات الأصلية في ظل ظروف مختبرية مثالية لا تكاد أي عملية تشغيل لآلات التشغيل في العالم الحقيقي تحققها فعليًاوعندما تتم إعادة بناء آلة ما - سواء كانت مركز تشغيل، أو مكبس، أو آلة تشكيل، أو خط نقل -النظام الهيدروليكينادراً ما يتم تحديد مواصفات المنتج الذي يعود إلى مكانه بنفس معايير كفاءة الطاقة التي تم تحديدها للمنتج الأصلي.

والنتيجة هي أسطول من الآلات في جميع أنحاء أوروبا تستهلك بهدوء طاقةً تفوق بكثير ما تشير إليه مواصفاتها. وقد حوّل توجيه الاتحاد الأوروبي بشأن كفاءة الطاقة وارتفاع تكلفة الكهرباء الصناعية (التي بلغت 0.28 يورو/كيلوواط ساعة في المتوسط ​​في ألمانيا عام 2024، بعد أن كانت 0.19 يورو/كيلوواط ساعة عام 2020) هذا الوضع إلى أزمة مالية للمتاجر التي لم تُصمّم معداتها المُجددة بشكل صحيح.

المشكلة ليست في أن الآلات لا تعمل. إنها تعمل بشكل جيد.المشكلة هي أننظام المؤازرة الهيدروليكيحجمها أكبر من اللازم بالنسبة لحجم العمل الفعلي، وتعمل بضغط ثابت بينما لا تحتاج إلى ضغط إلا أثناء العمل النشط، ولديها مضخة تم اختيارها لتلبية ذروة الطلب بدلاً من متوسط ​​الطلب.في وردية إنتاج مدتها 12 ساعة، قد يكون مركز التشغيل الآلي في وضع التغذية النشطة لمدة 4 ساعات وفي وضع الخمول أو تغيير الأدوات لمدة 8 ساعات. مواصفات غير مناسبةالنظام الهيدروليكييستهلك النظام الطاقة طوال الـ 12 ساعة. أما النظام المتوافق بشكل صحيح، فيستهلك الطاقة فقط خلال الـ 4 ساعات التي يحتاجها فعلياً.

لماذا تكون معظم أنظمة الهيدروليك في آلات إعادة بناء الأدوات الآلية كبيرة الحجم؟

سألتُ العشرات من مُجددي آلات التشغيل عن سبب اختيارهم لمواصفات الأنظمة الهيدروليكية بهذه الطريقة. وكانت الإجابات متطابقة بشكل ملحوظ:"لطالما حددنا المواصفات بهذه الطريقة." "كان النظام الأصلي مزودًا بمضخة 30 كيلوواط، لذلك قمنا بتركيب مضخة 30 كيلوواط." "تحتاج الآلة إلى ضغط 200 بار لتشغيل خط التغذية، لذلك حددنا ضغط 250 بار لضمان وجود هامش أمان."

هذه كلها غرائز هندسية معقولة - ولكنها أيضاً الغرائز التي تنتجالنظام الهيدروليكيتلك التي تهدر كميات هائلة من الطاقة.

دعوني أشرح بالتفصيل الطرق المحددة التي يتجلى بها التضخم فينظام المؤازرة الهيدروليكيتوريد مواد إعادة بناء أدوات الآلات:

مصيدة الضغط الثابت.الخطأ الأكثر شيوعًا الذي ألاحظه هو تحديد مضخة ذات إزاحة ثابتة تعمل بضغط تخفيف الضغط في النظام بشكل مستمر، مع صمام خانق تناسبي للتحكم في سرعة المشغل. هذا حل بسيط وموثوق، ولكنه غير فعال بشكل كارثي. يحول الصمام الخانق الطاقة الهيدروليكية إلى حرارة - عادةًيتم إهدار ما بين 15 و25% من الطاقة المدخلة على شكل حرارة في نظام الخنق عند دورات تشغيل آلة التشغيل النموذجيةثم يجب إزالة الحرارة بواسطة مبادل حراري، مما يستهلك طاقة إضافية. وقد تصل الزيادة الإجمالية في الطاقة إلى 30-35% مقارنةً بما يستهلكه نظام استشعار الحمل لنفس العمل.

خطأ في اختيار المضخة ذات القدرة القصوى.عند تحديد مواصفات مضخة هيدروليكية لإعادة بناء آلة تشغيل، يختار معظم الفنيين المضخة بناءً على متطلبات التدفق اللحظي الأقصى عند أقصى ضغط للنظام. وهذا منطقي لوحدة طاقة هيدروليكية مستقلة. ولكن في تطبيقات آلات التشغيل، نادرًا ما يتزامن ذروة التدفق وذروة الضغط. يُطلب أقصى ضغط أثناء عملية تثبيت تستغرق 0.8 ثانية، وأقصى تدفق أثناء حركة سريعة تستغرق 3 ثوانٍ. أما بقية الدورة، فتكون بضغط وتدفق متوسطين. تعمل المضخة المصممة لتلبية ذروة الطلب بنسبة تتراوح بين 35% و45% من سعتها المقدرة لـ 70% من دورة التشغيل، أي في الجزء الأقل كفاءة من نطاق أدائها.

سوء استخدام المُراكم.تُعدّ المُراكم أدوات فعّالة لإدارة ذروة الطلب، ولكن غالبًا ما يُساء استخدامها في عمليات إعادة بناء آلات التشغيل. لقد رأيتُ مُراكمًا مُصمّمًا لتوفير تدفق لوظائف يُمكن تشغيلها بسهولة بواسطة مضخة أصغر تعمل باستمرار، مما يُلغي تكلفة المُراكم تمامًا. الحساب بسيط: مُراكم تكلفته 800 يورو ويتطلب فحصًا دوريًا واستبدالًا، يجب أن يُعوّض تكلفته من خلال توفير الطاقة في غضون 24 شهرًا لتبرير النفقات الرأسمالية. عندما يقتصر دوره على معالجة اضطراب بسيط في التدفق، وهو أمر لا يُمكن أن يحدث في نظام مُصمّم جيدًا، فإنّ تكلفته تُعتبر صافية.

التحليل الهندسي: كيفية مطابقة نظام المؤازرة الهيدروليكي فعليًا

لننتقل إلى الجانب الهندسي. إذا كنت تعيد بناء مركز تشغيل أو آلة CNC مماثلة وتريد تحديد مواصفاتهانظام المؤازرة الهيدروليكيلتحقيق أهداف حقيقية لتوفير الطاقة، إليكم الإطار الذي أستخدمه مع العملاء:

الخطوة 1: حدد دورة التشغيل الفعلية، وليس المواصفات المذكورة على لوحة البيانات.

هذا هو المكان الذي ينبغي أن يبدأ منه كل من يقوم بإعادة بناء آلات التشغيل، ولكن لا يفعل ذلك إلا القليل منهم. توضح لك ورقة بيانات الشركة المصنعة الأصلية ما هي مواصفات الآلة.يستطيعلا يوضح لك ما يفعله فعلياً في عمليات عميلك.

بالنسبة لمركز تصنيع CNC نموذجي، أقوم بتجهيز الدائرة الهيدروليكية بمحول ضغط ومقياس تدفق لوردية إنتاج كاملة - ويفضل ورديتين، لأن الوردية الثانية غالبًا ما تتميز بخصائص دورة مختلفة عن الأولى. ما أبحث عنه هو:ما هو الضغط المطلوب فعلياً خلال كل مرحلة من مراحل دورة التشغيل؟ ما هو معدل التدفق المطلوب فعلياً؟ ما هي مدة كل مرحلة؟ كم عدد الدورات في الساعة؟

تبدو البيانات دائمًا تقريبًا على هذا النحو (استنادًا إلى حالة فعلية وثقتها لمركز تصنيع بخمسة محاور في بافاريا):

اجتياز سريع:180 بار، 45 لتر/دقيقة، 8 ثوانٍ لكل دورة، 40 دورة في الساعة
تغذية البيانات العاملة:120 بار، 18 لتر/دقيقة، 45 ثانية لكل دورة، 40 دورة في الساعة
تغيير الأداة:80 بار، 8 لتر/دقيقة، 6 ثوانٍ لكل دورة، 8 دورات في الساعة
وضع الخمول/الباب مفتوح:20 بار، 2 لتر/دقيقة، باقي الدورة

عند حساب متوسط ​​استهلاك الطاقة المرجح خلال دورة التشغيل هذه، ستجد أنتحتاج الآلة فعليًا إلى حوالي 11.3 كيلوواط من الطاقة الهيدروليكية للقيام بالعمل الذي تقوم به، ولكن نظام المضخة ذو الإزاحة الثابتة يستهلك 24 كيلوواط بشكل مستمر.الفرق يُهدر على شكل حرارة.

الخطوة الثانية: حدد نوع المضخة لدورة التشغيل الفعلية

بمجرد تحديد خصائص دورة التشغيل، يصبح اختيار المضخة قرارًا هندسيًا منطقيًا بدلاً من كونه مجرد تخمين.

بالنسبة لتطبيقات أدوات الآلات ذات متطلبات التدفق والضغط المتغيرة للغاية - والتي تشمل معظم عمليات التصنيع والضغط والتشكيل باستخدام الحاسوب (CNC) -تُعد مضخة المكبس ذات الإزاحة المتغيرة مع تعويض الضغط الخيار الافتراضي الصحيحيُعدّل هذا النوع من المضخات إزاحته وفقًا للطلب، مستهلكًا الطاقة اللازمة فقط لنقطة التدفق/الضغط الحالية. في دورة التشغيل المذكورة أعلاه، تُقلّل مضخة مكبسية متغيرة الإزاحة عالية الجودة (وليست مضخة تناسبية رخيصة - بل وحدة تعويض ضغط حقيقية) متوسط ​​استهلاك الطاقة من 24 كيلوواط إلى حوالي 13-14 كيلوواط. بسعر 0.28 يورو/كيلوواط ساعة في ألمانيا، يُوفّر ذلك ما يُقارب 19,500 يورو سنويًا لآلة تعمل 6,000 ساعة سنويًا.

عادةً ما تتراوح الزيادة في سعر مضخة المكبس ذات الإزاحة المتغيرة عالية الجودة مقارنةً بمضخة التروس ذات الإزاحة الثابتة بين 2800 و4500 يورو. وتستغرق فترة استرداد التكلفة أقل من أربعة أشهر.

بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب ضغطًا وتدفقًا ثابتين للغاية - مثل بعض تطبيقات الضغط وبعض دوائر التثبيت - قد تظل المضخة ذات الإزاحة الثابتة، بعد حساب حجمها بدقة، مناسبة. يكمن السر في اتخاذ قرار تحديد الحجم بناءً على بيانات دورة التشغيل الفعلية، وليس على الممارسات السابقة.

الخطوة الثالثة: حدد مواصفات صمامات المؤازرة وأجهزة التحكم من حيث الكفاءة، وليس فقط الديناميكية.

تؤدي أنظمة المؤازرة الهيدروليكية في أدوات الآلات وظيفتين: توفير تحكم دقيق وسريع الاستجابة في الحركة (وظيفة المؤازرة)، والقيام بذلك بكفاءة عالية (وظيفة توفير الطاقة). تركز معظم خيارات المواصفات الهيدروليكية لدى شركات إعادة بناء الآلات بشكل كبير على تحسين الوظيفة الأولى، متجاهلةً الثانية.

الخيارات المحددة التي تهم:

اختيار صمام المؤازرة.بالنسبة لتطبيقات محور تغذية أدوات الآلات، أصمام تناسبي مباشر الفعل مع تغذية راجعة للموضعيوفر الصمام التناسبي المؤازر (الذي يُسمى أحيانًا بالصمام التناسبي المؤازر) استجابة ديناميكية كافية (نطاق ترددي يتراوح عادةً بين 50 و100 هرتز لمعظم متطلبات محاور التغذية في آلات CNC) بتكلفة أقل بكثير من الصمام المؤازر الكهروهيدروليكي الحقيقي. والأهم من ذلك، فيما يتعلق بكفاءة الطاقة، أن الصمام التناسبي المصمم جيدًا والذي يتمتع بثبات جيد عند الترددات المنخفضة يسمح بتطبيق تحكم في الضغط بدائرة مغلقة، مما يقلل من فقدان الطاقة الناتج عن الخنق. تتميز الصمامات المؤازرة الحقيقية (ذات مراحل أنبوب النفث أو فوهة الرفرف) بديناميكيات فائقة، ولكنها عادةً ما تعاني من تسرب داخلي أعلى، مما يقلل من كفاءتها في وضع الاستعداد.

بنية التحكم.أيام التحكم التناظري الخالص بالصمامات تقترب من نهايتها.نظام المؤازرة الهيدروليكيلإعادة بناء آلة تشغيل، ينبغي استخدام وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) أو وحدة تحكم محورية CNC مزودة بتقنية اتصال CANopen أو EtherCAT مع مضخمات الصمامات. وهذا يسمح لوحدة التحكم بـضع النظام في حالة استعداد منخفضة الطاقة بين دورات التشغيل الآلي— خفض ضغط النظام إلى 5-8 بار (وهو ما يكفي فقط للحفاظ على الوضعية في مواجهة الأحمال الجاذبية) بدلاً من تركه عند ضغط التشغيل الكامل. في مركز تشغيل آلي بمتوسط ​​دورة تشغيل 45 ثانية وتغيير أداة يستغرق 6 ثوانٍ، يوفر هذا وحده ما يقارب 18% من استهلاك الطاقة الهيدروليكية.

استشعار الضغط/التدفق.لا يمكنك إدارة ما لا تقيسه. كلنظام المؤازرة الهيدروليكيتتضمن مواصفات إعادة بناء آلة تشغيلية محولات ضغط عند منافذ المشغل ومقياس تدفق في خط الإمداد. يقرأ جهاز التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) أو وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) هذه الإشارات ويستخدمها لتحسين إزاحة المضخة وأمر الصمام. بدون الاستشعار، يعمل النظام بشكل أعمى - لا يمكنه التكيف مع الطلب الفعلي.

الخطوة الرابعة: تحديد حجم المبادل الحراري بشكل صحيح

إليكم نقطة غير بديهية:أكثر كفاءةالنظام الهيدروليكييتطلب مبادل حراري أصغرليس بالضرورة أن يكون أكبر. عندما تقلل من فقدان الطاقة الناتج عن الخنق، فإنك تولد حرارة أقل. يحتاج النظام الذي كان يهدر 8 كيلوواط على شكل حرارة إلى مبادل حراري بقدرة 12 كيلوواط. أما النظام الذي يهدر 2 كيلوواط على شكل حرارة، فيحتاج فقط إلى مبادل حراري بقدرة 3 كيلوواط، وهو أقل تكلفة، ويستهلك طاقة أقل من المروحة أو المضخة، ويعمل بهدوء أكبر.

ألاحظ باستمرار أن مُجددي المحركات يحددون مواصفات المبادل الحراري بناءً على تقدير الحمل الحراري الأصلي من الشركة المصنعة، والذي كان بدوره مبنيًا على موازنة الطاقة للنظام الأصلي (غير المُحسَّن بشكل جيد). عند الترقية إلى نظام أكثر كفاءةنظام المؤازرة الهيدروليكيأعد حساب الحمل الحراري الفعلي وحدد مواصفات المبادل الحراري وفقًا لذلك. غالبًا ما يعوض التوفير في تكلفة المبادل الحراري جزءًا كبيرًا من التكلفة الإضافية للمضخة والصمامات الأكثر كفاءة.

بيانات حقيقية: ما الذي تقدمه عمليات التحديث الهيدروليكي الموفرة للطاقة فعلياً

أريد الانتقال من النظرية إلى الأرقام، لأن الأرقام هي ما يقنع مديري المصانع وفرق المشتريات بإنفاق الأموال على ما هو مناسبنظام المؤازرة الهيدروليكيالمواصفات. فيما يلي ثلاث حالات موثقة من عمليات إعادة بناء أدوات الآلات في ألمانيا والنمسا:

الحالة 1 - ورشة تصنيع مكونات صناعة الطيران البافارية، مركز تشغيل خماسي المحاور

الآلة: مركز تشغيل آلي خماسي المحاور من طراز عام 2011 مزود بمضخة تروس ثابتة الإزاحة بقدرة 22 كيلوواط، ويعمل 6200 ساعة سنويًا. قام المُجدد (وهو متخصص إقليمي في شتوتغارت) باستبدال الصمامات التناسبية الأصلية بوحدات جديدة وأعاد طلاء الآلة. لكنالنظام الهيدروليكيظلت مضخة ذات إزاحة ثابتة تعمل بضغط تخفيف مستمر يبلغ 200 بار.

بعد خطوبتنا: استبدلنا المضخة ذات الإزاحة الثابتة بمضخة أخرىمضخة مكبس متغيرة الإزاحة من نوع ريكسروث A10VSOمع تعويض الضغط، أُضيفت وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة من نوع سيمنز S7 مزودة بوحدة تحكم هيدروليكية لإدارة الضغط في وضع الاستعداد، وتم تركيب صمام اتجاهي تناسبي مع تغذية راجعة للموضع على كل محور. كما تم تزويد النظام بمحول ضغط على السكة الرئيسية.

النتائج المقاسة بعد فترة مراقبة مدتها 90 يومًا:انخفض متوسط ​​استهلاك الطاقة الهيدروليكية من 24.1 كيلوواط إلى 12.8 كيلوواطبسعر 0.27 يورو/كيلوواط ساعة و6200 ساعة/سنة، يُحقق ذلك وفورات سنوية تُقدر بحوالي 18900 يورو في تكاليف الكهرباء. تكلفة التحديث (المضخة، والصمامات، ووحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة، والمحولات، والتركيب): 14200 يورو.فترة السداد البسيطة: 9 أشهروهذا لا يشمل التكلفة التي تم تجنبها لإيقاف التشغيل المنتظم للنظام السابق بسبب ارتفاع درجة الحرارة، والذي كان يتسبب في توقف غير مخطط له لمدة 3-4 ساعات شهريًا.

الحالة 2 - ورشة تصنيع مكابس نمساوية، مكبس هيدروليكي 630 طن

مكبس هيدروليكي بقوة 630 طنًا يُستخدم لتشكيل مكونات صناعة الطيران. سبق أن أُعيد بناء المكبس مرةً واحدةً بواسطة مُرمِّم آخر، حيث تم تزويده بمضخة إزاحة ثابتة بقدرة 75 كيلوواط - وهي نفس المضخة الأصلية. كان المكبس يعمل، لكن استهلاكه للطاقة كان هائلاً: 43,000 يورو سنويًا للطاقة الهيدروليكية وحدها، بالإضافة إلى 8,000 يورو سنويًا لطاقة مروحة المبادل الحراري.

أظهر التحليل أن الدورة الفعلية للصحافة كانت كالتالي:تثبيت عالي الضغط عند 250 بار (12 ثانية)، شوط تشكيل عند 200 بار (35 ثانية)، تحرير وعودة (15 ثانية)، وضع الخمول (85 ثانية لكل دورة)كانت المضخة التي تبلغ قدرتها 75 كيلوواط تعمل بكامل طاقتها طوال الدورة بأكملها.

استبدلناه بـتكوين مضخة مزدوجة: مضخة إزاحة متغيرة بقدرة 37 كيلوواط لمرحلة التثبيت عالية التدفق ومضخة إزاحة ثابتة بقدرة 15 كيلوواط لمرحلة التشكيل منخفضة الضغطمع نظام صمامات منطقي يُوزّع المضخات حسب الطلب على الضغط. أُضيف مُجمّع لتدفق الذروة، مما سمح لنا بتقليل حجم مضخة الضغط بشكل أكبر.

نتيجة:انخفض متوسط ​​استهلاك الطاقة الهيدروليكية من 71 كيلوواط إلى 38 كيلوواطالتوفير السنوي في الكهرباء: ٢٦,٤٠٠ يورو بسعر ٠.٢٤ يورو/كيلوواط ساعة. انخفضت طاقة مروحة المبادل الحراري من ٤.٢ كيلوواط إلى ١.٨ كيلوواط. إجمالي تكلفة التحديث: ٣١,٠٠٠ يورو.فترة الاسترداد: 14 شهرًاأخبرني مدير المصنع أن هذا التحديث الوحيد كان الإجراء الذي خفض كثافة الكربون لكل جزء في مصنعه إلى ما دون الحد الأدنى المطلوب من قبل متطلبات موردي أكبر عميل له في مجال الطيران.

الحالة 3 - خط نقل السيارات من المستوى الثاني في شمال ألمانيا

خط نقل مكون من 12 محطة لتصنيع كتل المحركات، يعمل لمدة 19 ساعة يومياً على مدار نوبتين.النظام الهيدروليكيأُعيد بناء خط النقل قبل ثلاث سنوات بمضخات ذات إزاحة ثابتة مصممة لتلبية ذروة الطلب (جميع المحطات تعمل في وقت واحد خلال فترة الذروة السريعة). المشكلة: جميع المحطاتأبداًنشطة في وقت واحد. تعني دورة المؤشر أن 6-8 محطات فقط كانت في تغذية نشطة في أي لحظة معينة.

استبدلنا الترتيب الأصلي للمضخات الثلاث (3 × 18 كيلوواط إزاحة ثابتة) بـنظام استشعار الحمل باستخدام مضخة إزاحة متغيرة واحدة بقدرة 30 كيلوواط مع صمامات استشعار حمل فردية في كل محطة. تعني بنية استشعار الحمل أن المضخة تنتج فقط الضغط والتدفق المطلوبين من قبل المحطة الأكثر تطلبًا في أي لحظة - وتضبط نفسها باستمرار مع تحرك المؤشر عبر المحطات.

نتيجة:انخفض استهلاك الطاقة الهيدروليكية بنسبة 41%الوفورات السنوية: 31,000 يورو في الكهرباء. كما قضى نظام استشعار الحمل على مشكلة ارتفاع درجة الحرارة المزمنة في المحطتين 4 و7، اللتين كانتا تعملان بدرجة حرارة أعلى من درجة حرارة التصميم بمقدار 8-10 درجات مئوية، مما تسبب في تسربات متقطعة في جودة تصنيع تجويف دليل الصمام.

لماذا لا يوصي معظم مُجددي السيارات بهذا الخيار؟ ولماذا يجب عليك ذلك؟

أريد أن أتطرق إلى السبب الحقيقي وراء كفاءة الطاقةنظام المؤازرة الهيدروليكيلا تُعتبر المواصفات القياسية هي المواصفات الافتراضية لإعادة بناء أدوات الآلات في جميع أنحاء أوروبا:يصعب تحديد مواصفاته، ويتطلب وقتًا هندسيًا أطول مقدمًا، وتعود الوفورات إلى مشغل الآلة، وليس إلى مُعيد البناء..

نظام المضخة ذات الإزاحة الثابتة سهل التحديد. ما عليك سوى مراجعة بيانات الشركة المصنعة الأصلية، واختيار مضخة أكبر قليلاً من المضخة الأصلية، وإضافة صمامات تناسبية من الكتالوج، ثم توصيلها بالأسلاك. وهكذا يعمل النظام. تعمل الآلة. يقوم المُصلِّح بإصدار فاتورة العمل، ويحقق هامش ربحه، ثم ينتقل إلى مشروع آخر.

يتطلب نظام الإزاحة المتغيرة الموفر للطاقة مع استشعار الحمل وإدارة ضغط الاستعداد والاستشعار المناسب ما يلي: قياس دورة التشغيل الفعلية أو المحاكاة التفصيلية، وتحليل خريطة أداء المضخة، وتصميم بنية التحكم، ووقت التشغيل لتكامل PLC/الهيدروليكي.يتطلب هذا وقتًا هندسيًا يزيد من تكلفة إعادة البناء، ولا يمكن فوترته بسهولة كبند منفصل..

لقد أتقن مُجددو أنظمة التدفئة والتبريد الذين يُجيدون هذا الأمر كيفية تضمين جزء من قيمة توفير الطاقة في أسعارهم، إما من خلال عقد أداء (تخفيض استهلاك الطاقة، وتحصيل جزء من الوفورات)، أو من خلال تسعير الخدمات المتميزة الذي يعكس القيمة الهندسية التي يقدمونها. أما المُجددون الذين لا يُحسنون هذا الأمر، فيُقدمون عروض أسعار مُنافسة لأنظمة الإزاحة الثابتة، ويخسرون العمل، ثم يُشاهدون العميل يُعاني من ارتفاع تكاليف الطاقة لعقد من الزمان.

إلى مالك آلة التشغيل أو مدير المصنع الذي يقرأ هذا:عند حصولك على عرض سعر لإعادة بناء نظام هيدروليكي، اسأل تحديدًا عن مواصفات أداء الطاقة للنظام المقترح.اسأل عن متوسط ​​استهلاك الطاقة المُقدّر. اسأل عن افتراض دورة التشغيل في حسابات تحديد الحجم. اسأل عن استهلاك الطاقة في وضع الاستعداد. إذا لم يتمكن المُصنِّع من الإجابة على هذه الأسئلة بأرقام مُحددة، فهذا يعني أنه لم يُجرِ التصميم الهندسي اللازم لتحديد مواصفات نظام موفر للطاقة، وعليك أن تشكك في أي ادعاءات تتعلق بالكفاءة.

طبقة الاعتماد: لماذا تُعدّ شهادات CCS/DNV/ABS/BV/LR مهمة للمكونات الهيدروليكية؟

إحدى النقاط العملية التي تظهر بشكل متكرر في مواصفات إعادة بناء أدوات الآلات الأوروبية، وخاصة بالنسبة للمعدات التي سيتم استخدامها في الصناعات الخاضعة للتنظيم:لا تقتصر أهمية اعتماد المكونات الهيدروليكية على السوق البحرية فحسب..

عندما يحمل أحد المكونات الهيدروليكية شهادة من إحدى هيئات التصنيف الصينية (CCS)، أو DNV، أو ABS، أو BV، أو لويدز ريجستر، فهذا يعني أن جهة تحقق خارجية قد راجعت تصميم المكون، وعملية تصنيعه، ونظام ضمان الجودة الخاص به وفقًا للمعايير المعتمدة. بالنسبة لعمليات إعادة بناء آلات التشغيل في قطاعات السيارات، والطيران، والأجهزة الطبية، يوفر هذا التحقق الخارجي وثائق تثبت أن مكونات آلتك تفي بمعايير جودة قابلة للتتبع.

من الناحية العملية، هذا الأمر مهم بالنسبة لما يلي:متطلبات التتبع في سلاسل التوريد في مجال الطيران والفضاء والطب (AS9100، ISO 13485)، حيث تحتاج إلى توثيق مصدر كل مكون؛الحماية من المسؤوليةحيث تحمل المكونات المعتمدة مستوى إضافياً من مسؤولية الشركة المصنعة؛ ومتطلبات التأمين، حيث يقوم بعض شركات التأمين على المعدات بتطبيق أقساط تأمين أقل على المعدات التي تحتوي على مكونات معتمدة من جهات خارجية.

تتميز مجموعة منتجات مضخات الريش وأنظمة المؤازرة من شركة فيكس هيدروليك بحصولها على شهادات اعتماد كاملة من CCS/DNV/ABS/BV/LR، ولذلك فهي مدرجة في مواصفات إعادة بناء الآلات في الصناعات الخاضعة للتنظيم في جميع أنحاء أوروبا. إذا كنت تقوم بإعادة بناء معدات لعميل في قطاع الطيران أو سلسلة التوريد الطبية، فاطلب من مورد مكوناتك الهيدروليكية وثائق الاعتماد الخاصة به قبل البدء في بناء النظام.

ماذا يعني هذا بالنسبة لعملية إعادة البناء القادمة؟

الفجوة بينالنظام الهيدروليكيهذا يعمل والنظام الهيدروليكيإنّ كفاءة التشغيل أمرٌ بالغ الأهمية، وهو يعتمد كلياً على جودة المواصفات الهندسية. تُكلّف مضخة الإزاحة المتغيرة مبلغاً أكبر في البداية، كما أنّ نظام التحكم القائم على وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) يزيد من التعقيد، ويستغرق تحليل دورة التشغيل وقتاً. كل هذا يُمثّل تكلفة وجهداً حقيقيين.

لكن عندما تقوم بحساب الأرقام على مواصفات مناسبةنظام المؤازرة الهيدروليكيبالنسبة لإعادة بناء آلة التشغيل، فإن الجدوى الاقتصادية مُغرية. في ظل بيئة الكهرباء الصناعية الألمانية للفترة 2024-2025،عادةً ما يتم استرداد استثمار بقيمة 15000 يورو في مواصفات هيدروليكية موفرة للطاقة في غضون 9 إلى 18 شهرًا من خلال توفير الكهرباء فقط.ثم يستمر في توفير المال خلال السنوات السبع إلى العشر المتبقية من العمر التشغيلي للآلة.

بالنسبة لمصنع يضم من 8 إلى 12 مركزًا للتصنيع باستخدام الحاسوب (CNC)، يمكن أن تصل وفورات الطاقة التراكمية الناتجة عن المواصفات الهيدروليكية المناسبة لجميع المراكز إلى ما بين 80,000 و150,000 يورو سنويًا. هذا ليس تكلفة صيانة، بل هو استثمار في تعزيز القدرة التنافسية، ويساهم أيضًا في خفض انبعاثات الكربون.

إذا كنت تخطط لإعادة بناء آلة أدوات وترغب في العمل من خلالنظام المؤازرة الهيدروليكيمواصفات مع فريق يمتلك الخبرة الهندسية اللازمة لنمذجة دورات التشغيل الفعلية وحساب وفورات الطاقة الحقيقية،يعمل الفريق الفني لشركة Vicks Hydraulic مباشرةً مع شركات إعادة بناء أدوات الآلات الأوروبية on نظام المؤازرة الهيدروليكيالتوريد بالجملة مع دعم هندسي متكامل للتطبيقات. لقد رأيت كيف تساهم هذه الشراكة التقنية في تجنب أخطاء المواصفات التي تكلف ورش التصنيع عشرات الآلاف من اليورو من الطاقة المهدرة طوال عمر المعدات.

نبذة عن المؤلف
ديمي جي خبير في حلول الأنظمة الهيدروليكية فيفيكس الهيدروليكيشركة فيكس، وهي شركة وطنية رائدة في مجال التكنولوجيا تأسست عام ٢٠٠٧، متخصصة في مضخات الريش، وأنظمة المؤازرة، وحلول الهيدروليكا المتكاملة الموفرة للطاقة. تدير فيكس ستة خطوط إنتاج عالمية المستوى، تنتج أكثر من ٨٠,٠٠٠ مضخة ريش سنويًا، وتخدم قطاعات الملاحة البحرية، والعسكرية، والأتمتة الصناعية في جميع أنحاء العالم. تتمتع الشركة بخبرة واسعة في المكونات المعتمدة من قبل CCS/DNV/ABS/BV/LR. تواصلوا معنا عبر فيسبوك: demi.ge.611.