Του Γιάννη Βασιάδη*
Συχνά-πυκνά στις μέρες μας όταν η ενεργειακή απόδοση αποτελεί θέμα συζήτησης, η σκέψη δεν πάει συνήθως στις ενεργειακά αποδοτικές εργαλειομηχανές. Κι όμως, οι εργαλειομηχανές περιλαμβάνουν κινητήρες και βοηθητικά μέρη των οποίων η κατανάλωση ενέργειας ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό κατά τις δραστηριότητες κατεργασίας. Μια νέα σειρά διεθνών προτύπων ISO έρχεται να βοηθήσει σε αυτή τη πτυχή, συμβάλλοντας στη μέτρηση της απαιτούμενης ενέργειας και στη βελτίωση του σχεδιασμού και των επιδόσεων των εργαλειομηχανών.
Οι εργαλειομηχανές είναι πολύπλοκες βιομηχανικές συσκευές που κινούνται με μηχανές και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μερών/ανταλλακτικών έτοιμων προς χρήση ή ημι-κατεργασμένων προϊόντων. Καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα εργαλείων για το κόψιμο και τη μορφοποίηση μετάλλων, ξύλων και πλαστικών υλών, ακολουθώντας συνήθως μια σειρά επαναλαμβανόμενων κοπών. Χρησιμοποιούνται ευρέως από τις επιχειρήσεις σε διάφορους τομείς όπως: η αυτοκινητοβιομηχανία, γενικής φύσης μηχανές, η μηχανική ακριβείας, ο ιατρικός τομέας, οι μεταφορές, η αεροδιαστημική, η χύτευση σε καλούπια.
Οι εργαλειομηχανές κάνουν χρήση διαφόρων μορφών ενέργειας, όπως η ηλεκτρική ενέργεια, ο πεπιεσμένος αέρας, η υδραυλική ενέργεια, η ενέργεια που βρίσκεται κρυμμένη στο σύστημα ψύξης και λίπανσης, κ.λπ. Ως εκ τούτου, η ενεργειακή ζήτηση μιας εργαλειομηχανής θεωρείται ως ένα καθοριστικό στοιχείο για την απόφαση επένδυσης για αγορά της, όχι όμως και το μοναδικό. Η απόδοση μιας εργαλειομηχανής είναι πολυδιάστατη όσον αφορά την οικονομική της αξία, τις τεχνικές προδιαγραφές και τις λειτουργικές απαιτήσεις, οι οποίες επηρεάζονται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή. Γι αυτό και το οικολογικό αποτύπωμα της λειτουργίας των εργαλειομηχανών αποτελεί κοινή πρόκληση και, δεδομένου ότι οι φυσικοί πόροι είναι περιορισμένοι, τα κριτήρια περιβαλλοντικών επιδόσεων για τις εργαλειομηχανές πρέπει απαραίτητα να αποσαφηνιστούν και η χρήση αυτών των κριτηρίων να προσδιοριστεί.
Ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης ISO δημοσίευσε πρόσφατα τα δύο πρώτα μέρη του νέου διεθνούς προτύπου ISO 14955για την περιβαλλοντική αξιολόγηση των εργαλειομηχανών.Το πρότυπο περιγράφει τη μεθοδολογία για να αναλυθούν οι εργαλειομηχανές ως προς τις παραδοτέες λειτουργίες τους, προκειμένου να επισημανθούν τα κοινά στοιχεία ανάμεσα στο ευρύ φάσμα των τύπων εργαλειομηχανών που υπάρχουν. Η προσέγγιση που καθορίζεται στο πρότυπο στοχεύει σαφώς να στηρίξει τις περιβαλλοντικές βελτιώσεις μεταξύ των διαφόρων κατασκευαστών/προμηθευτών και χρηστών σε πολυεθνικό επίπεδο.Οι εργαλειομηχανές, υλοποιώντας τις διάφορες κατεργασίες, επιδέχονται συγκεκριμένες ενεργειακές βελτιώσειςλαμβάνοντας πάντοτε υπόψη τον τύπο εργαλειομηχανής υπό αξιολόγηση. Οι βελτιώσεις αυτές θα πρέπει να προσδιοριστούν ποσοτικά έτσι ώστε μαζί με το συνολικό σχεδιασμό της εργαλειομηχανής να επιτευχθούν βελτιωμένες περιβαλλοντικές επιδόσεις.
Το ISO 14955-1 «Εργαλειομηχανές – Περιβαλλοντική αξιολόγηση εργαλειομηχανών – Μέρος 1: Μεθοδολογία σχεδιασμού για ενεργειακά αποδοτικές εργαλειομηχανές», αφορά την ενεργειακή απόδοση των εργαλειομηχανών κατά τη διάρκεια του κύκλου της λειτουργικής τους ζωής. Προσδιορίζει τις κύριες λειτουργίες και τα μέρη/εξαρτήματα των εργαλειομηχανών που είναι αρμόδια για τη ζήτηση ενέργειας κατά το στάδιο της χρήσης. Τα μέρη/εξαρτήματα συγκρίνονται στη συνέχεια με αυτά προηγούμενης «γενιάς» ή με τις τεχνολογίες αιχμής με στόχο τη μελλοντική τους βελτίωση.
Το ISO 14955-2 «Εργαλειομηχανές – Περιβαλλοντική αξιολόγηση εργαλειομηχανών – Μέρος 2: Μέθοδοι για τη μέτρηση της παρεχόμενης ενέργειας σε εργαλειομηχανές και εξαρτήματα εργαλειομηχανών», υποστηρίζει τη μεθοδολογία σχεδιασμού για την εξοικονόμηση ενέργειας σύμφωνα με το πρότυπο ISO14955-1, παρέχοντας πρακτικές μεθόδους για τη μέτρηση της απαιτούμενης ενέργειας για τη λειτουργίατων εργαλειομηχανών.
Το πρότυπο μπορεί να εφαρμοστεί σε κάθε ξεχωριστή εργαλειομηχανή, παρά το γεγονός ότι ως ομάδα προϊόντων οι εργαλειομηχανές παρουσιάζουν αρκετές ανομοιογένειες, όπως:
- οι διαφορετικές τεχνολογίες (π.χ. τόρνευση, φρεζάρισμα, πλάνισμα, λείανση, επεξεργασία με λέιζερ)
- η επεξεργασία του υλικού (π.χ. μέταλλο, ξύλο, πλαστικό)
- τα μεγέθη (π.χ. για την παραγωγή μερών σε μέγεθος ενός δοντιού ή για την επεξεργασία γραναζιών για ανεμογεννήτριες διαμέτρου 10m).
Το πρότυπο εστιάζεται στις σχετικές καταναλώσεις ενέργειας μιας εργαλειομηχανής έτσι ώστε, από τη μια να επιτευχθούν ψηλότερες περιβαλλοντικές επιδόσεις, από την άλλη όμως να μην επηρεαστούν οι τεχνικές δυνατότητες της εργαλειομηχανής.
Σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη αγοράς από το γερμανικό σύνδεσμο κατασκευαστών εργαλειομηχανών, η παγκόσμια παραγωγή εργαλειομηχανών έφτασε τα 67.7 δισ. ευρώ! Η αυξανόμενη ζήτηση για μηχανήματα και ενεργειακά αποδοτικότερα συστήματα παραγωγής είναι μια σχετικά νέα πρόκληση για τους σχεδιαστές μηχανών. Τώρα, με τη νέα σειρά ISO 14955, προσφέρεται η χρυσή ευκαιρία ώστε η ενεργειακή απόδοση να καταστεί ολοένα και πιο σημαντικό ποιοτικό χαρακτηριστικό των σύγχρονων εργαλειομηχανών.
Πηγή :ISOFocus (Ενημερωτικό Δελτίο Διεθνούς Οργανισμού Τυποποίησης ISO)
* Ο Γιάννης Βασιάδης είναι Μηχανολόγος Μηχανικός και εργάζεται ως Λειτουργός Τυποποίησης στον Κυπριακό Οργανισμό Τυποποίησης (CYS)