왜 자동화 수준이 높을수록 압축 공기 수요가 커지는가?

자동 화 수준 향상 과 압 축 공기 수 요 증가 의 기술 연관 성 분석

산업 자동 화 과정에서 압 축 공기 수 요 는 자동 화 수준 과 긍정적 인 상관 관계를 나타 냅니다 . 이 현 상은 자동 화 시스템의 동 력 특성 , 제어 논 리 및 에너지 효율 구조 의 깊은 연관 성 에서 비롯 됩니다 .이제 기술적 차 원에서 그것의 내 재 적 논 리를 분석 합니다 .

1) 동 력 원 대체 효 과

1. 공 압 부품 보 급
   • 자동 화 장비 에서 공 압 액 추 에 이 터 (실 린 더 , 공 압 모 터 와 같은) 는 60 % 이상을 차지 하며 단 위 전 력 밀 도는 전기 구성 요소 의 1. 5 – 2 배 입니다 .
   • 전형 적인 6 축 로봇 의 단일 축 구 동 은 0. 1 – 0. 3 m 3 / min 의 압 축 공 기를 필요로 하며 , 자동 화 율 은 10 % 증가 할 때마다 단일 장비 의 공기 소비 는 15 % 증가 합니다 .
2. 제어 정확 도 요구 사항
   • 정 밀 위치 지정 시스템 (예를 들어 공 압 서 보 위치 지정) 은 0. 2 – 0. 5 M Pa 의 안정 적인 압 력을 필요로 하며 압 력 변 동 은 ± 0. 01 M Pa 이 내 로 제어 되어야 합니다 .
   • 고속 정 렬 메 커 니 즘 은 분 당 120 회 까지 작동 하며 , 순간 적인 가스 소비 는 평균 흐름 의 3 배 입니다 .

2) 시스템의 결합 특성

1. 관 망 하 중 특성
   • 자동 화 된 생산 라 인의 가스 사용 은 ” 고 주 파 펄 스 ” 특 성을 나타 냅니다 . 파이 프 네트워크 의 압 력 변 동 폭 은 비 자 동 화 스테 이션 의 2 – 3 배 입니다 .
   • 시스템 안정 성을 유지 하기 위해 30 – 50 % 의 중 복 가스 공급 을 구성 하여 총 수 요 가 증가 합니다 .
2. 보조 시스템 에너지 소비
   • 자동 화 장비 냉 각 시스템 : 1 kW 냉 각 용 량 당 0. 05 m 3 / min 압 축 공기
   • 진 공 흡 착 시스템 : 단일 흡 입 기는 0. 00 2 m 3 / min 의 지속적인 공기 공급 이 필요 하며 , 자동 화 처리 유 닛 은 일반적으로 50 – 200 개의 흡 입 기를 구성 합니다 .

에너지 효율 구조 의 변화

1. 단 위 생산 가치 에너지 소비
   • 자동 화 비율 의 70 % 생산 라 인 , 단 위 생산 가치 압 축 공기 소비 비 자 동 화 생산 라 인의 1. 8 배
   • 공기 시스템 응답 시간 (< 0. 1 초) 이 유 압 시스템 (> 0. 5 초) 보다 훨씬 낮 기 때문에 30 – 40% 의 에너지 효율 성 향상
2. 봉 곡 조절 능력
   • 자동 화 생산 라 인의 가스 피 크 및 골 짜 기 차 이는 4: 1 에 도달 할 수 있으며 , 완 충 을위한 대형 가스 저장 탱 크 (≥ 10 m 3) 를 배치 해야합니다 .
   • 압 력 예측 알고리즘 을 통해 피 크 수 요 를 15 – 20% 줄 일 수 있는 스마트 가스 공급 시스템

4. 기술 진화 추 세

1. 공 압 기술 혁신
   • 새로운 공 압 서 보 시스템은 전통적인 실 린 더 보다 에너지 효율 이 40 % 향상 되지만 0. 6 – 0. 8 M Pa 의 고 압 공기 공급 이 필요합니다 .
   • 지능 형 공기 손 톱 은 폐쇄 루 프 제 어를 사용하여 단일 제품 에서 가스 소비 를 20 % 줄 이지만 제어 주 파 수를 3 배 증가 시킵니다 .
2. 시스템 통합 최적 화
   • 디지털 트 윈 기술은 파이 프 네트워크 의 압 력 분 포 를 시 뮬 레이 션 하여 장비 시작 및 종료 시 퀀 스를 최적 화 하여 비 효 율 적인 가스 공급 을 10 – 15% 줄 일 수 있습니다 .
   • 에너지 회 수 장 치는 배 기 압 력 에너지를 전 기로 변환 하여 20 – 30% 의 회 수 효율 을 제공합니다 .

5. 업 계 관 행 데이터
전형 적인 자동차 부품 기업 자동 화 업 그레이 드 사례 :

• 업 그레이 드 전: 수 동 라 인 , 자동 화 비율 30%, 제품 단 위 가스 소비 0. 2 m 3
• 升级后자동 화 율 85% , 제품 단 위 가스 소비 량 0. 45 m 3
• 에너지 효율 성 비교단일 제품의 에너지 소비 는 12 5% 증가 했지만 , 통합 생산 효율 성은 300% 증가 했으며 , 단 위 생산 가치 의 에너지 소비 는 40% 감소 했습니다 .

기업은 자동 화 생산 라 인의 압 축 공기 수 요 예측 모델을 구축 하고 장비 동작 주 파 수 , 파이 프 네트워크 저항 특성 , 공기 피 크 및 골 짜 기 차이 등 매 개 변 수를 결합 하여 정확한 공기 공급 계획을 수 립 해야합니다 .압 력 대 역 폭 제어 , 폐 열 회 수 , 지능 형 시작 및 중지 및 기타 에너지 절약 기술을 구현 함으로써 압 축 공기 시스템의 에너지 효율 을 25 – 35 % 향상 시키고 생산 능력 확장 과 에너지 소비 제어 의 균형 잡 힌 개발 을 달성 할 수 있습니다 .