ISO 14955-2:2018 工作機械—工作機械の環境評価—パート2:工作機械および工作機械部品に供給されるエネルギーを測定する方法 | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

この文書の目的としては、ISO 14955-1 および以下に示されている用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1

平均電力

一定期間の有効電力の平均値

注記 1:正弦波、非正弦波、平衡または不平衡条件下での電力量の測定の定義は、IEEE 1459-2010 [ 13] で入手できます。

3.2

電気エネルギー

一定期間にわたって積算された有効電力

3.3

電気エネルギー相当量

工作機械 (3.4) に供給される他の形式のエネルギーを提供するために必要な 電気エネルギー (3.2)

3.4

工作機械

固定されており(つまり可動ではなく)、動力が供給され(通常は電気と圧縮空気によって)、通常は材料の選択的な除去/追加または機械的変形によってワークピースを処理するために使用される機械装置

注記 1:工作機械の動作は、機械的に行われる場合もあれば、人間によって制御される場合もあれば、コンピュータによって制御される場合もあります。工作機械には、工作機械の冷却/加熱、プロセス調整、ワークピースと工具の取り扱い (ワークピースの供給は除く)、リサイクル可能物と廃棄物の取り扱い、およびその主な活動に関連するその他のタスクに使用される多数の周辺機器も搭載されている場合があります。

[出典:ISO 14955‑1:2017, 3.16]

3.5

工作機械部品

工作機械 (3.4) の機械、電気、油圧、または空圧装置、またはそれらの組み合わせ

[出典:ISO 14955‑1:2017, 3.13]

3.6

工作機械機能

工作機械 (3.4) 操作 (機械加工プロセス、動作および制御)、プロセスコンディショニング、ワークピースの取り扱い、工具の取り扱いまたは金型交換、リサイクル可能な廃棄物および廃棄物の取り扱い、工作機械の冷却/加熱

注記 1:あらゆる工作機械の機能は、1 つの 工作機械コンポーネント (3.5) によって、または工作機械コンポーネントの組み合わせによって実現できます。一部の工作機械コンポーネントは、複数の工作機械機能を実現する場合があります。

注記 2:工作機械の機能は、工作機械に供給されるエネルギーに関連する工作機械のコンポーネントを識別するために使用される場合があります。

[出典:ISO 14955‑1:2017, 3.12, 修正 — エントリへの注記 2 が削除され、エントリへの注記 3 がエントリへの注記 2 になりました。]

3.7

評価期間

供給されたエネルギーと得られた結果が定量化される連続時間間隔

3.8

動作状態

ON, HOLD, OFF などの組み合わせ、主電源、周辺ユニット、 工作機械 (3.4) 制御、工作機械の処理ユニット、関連する工作機械の動作を含む工作機械の動作ユニットの設定

注記 1: 周辺ユニットとは、例えば、工作機械の冷却/加熱、プロセス調整、ワークピースや工具の取り扱い、リサイクル可能品、廃棄物の取り扱いのためのユニットを指します。

注記 2: 工作機械の加工装置とは、例えば、旋盤の主軸、マシニングセンタの工具主軸、放電加工機の発電機、プレスのスライド、プレスのドロークッションなどをいう。

注記 3: 工作機械の動作単位とは、例えば、旋盤の直線軸、マシニングセンタの直線軸および回転軸、ワイヤ放電加工機の直線軸などを指します。

注記 4:動作状態 (例: OFF, STANDBY, EXTENDED STANDBY, WARM UP, READY FOR PROCESSING, PROCESSING, CYCLING) への言及には、これらの状態の定義が必要です。金属切削工作機械のこのような定義の例は、ISO 14955-1:2017, 付録 C に記載されています。

注記 5:工作機械のアクティビティの例としては、工具のローディング、ワークピースのローディング、軸の移動、待機、機械加工またはサイクリング、または完全なテストサイクルが挙げられます。

注記 6:動作状態と工作機械の動作に応じて、工作機械の関連する安全規格の定義に従って動作モードが選択されます。

[出典:ISO 14955‑1:2017, 3.7, 修正 — エントリへの注 4 の参照が更新されました。]

3.9

空気エネルギー

圧縮空気の流れによって供給されるエネルギー

3.10

シフト体制

評価期間内の一連の動作状態とそのタイムシェア

3.11

工作機械の活動

OFF 以外の動作状態における 工作機械 (3.4) の一連の動作

注記 1:工作機械の活動は、パラメータの設定やプログラムの開始など、ユーザーによる工作機械への定義された制御入力によって引き起こされます。

注記 2:工作機械のアクティビティの例としては、工具のローディング、ワークピースのローディング、指定された速度と加速度での軸の移動、機械加工またはサイクリング、または完全なテストサイクル (関連パラメータが指定された場合) などがあります。

参考文献

1ISO 3046-1, レシプロ内燃機関 - 性能 - Part 1: 出力、燃料および潤滑油の消費量の宣言、および試験方法 - 一般用途のエンジンに対する追加要件
2ISO 5167-1, 満水状態の円形断面導管に挿入された差圧装置による流体流量の測定 — Part 1: 一般原則と要件
3ISO 7194:2008, 閉じた導管内の流体流量の測定 — 電流計またはピトー静止管を使用した、円形ダクト内の旋回または非対称流状態における流量測定の速度面積法
4ISO 9110-1:1990, 油圧流体力 — 測定技術 — Part 1: 一般的な測定原理
5ISO 9110-2:1990, 油圧流体動力 — 測定技術 — Part 2: 閉じた導管内の平均定常状態圧力の測定
6ISO 11011, 圧縮空気 - エネルギー効率 -評価
7ISO 50001:2011, エネルギー管理システム — 使用に関するガイダンスを含む要件
8ISO 50004:2014, エネルギー管理システム — エネルギー管理システムの実装、維持、改善に関するガイダンス
9IEC 60034-2-1, 回転電気機械 - Part 2-1: 試験による損失と効率を決定するための標準方法 (牽引車両用の機械を除く)
10IEC 62053-22, 電力測定装置 (ac) — 特定要件 — Part 22: 有効エネルギー用の静的メーター (クラス 0.2 S および 0.5 S)
11Duflou, JR, Kellens, K.、Renaldi, Dewulf, W. 、2011 年、板金加工プロセスの環境パフォーマンス、Key Engineering Materials, Vol.473, pp.21-26
12バイエルン州環境保護局、効率的な圧縮空気システム、アウグスブルク、2004 年
13IEEE 1459-2010, 正弦波、非正弦波、平衡または不平衡条件下での電力量の測定に関する標準定義
14ドイツエネルギー庁、フラウンホーファーISI, VDM効率的な圧縮空気 - 圧縮空気に関する事実。カールスルーエ 2003
15VDMA 情報シート「圧縮空気システムにおける熱回収」、フランクフルト、2013 年
16Züst, S.、Gontarz, A. 、およびWegener, K. 、工作機械環境における圧縮空気消費量に相当するエネルギー。工作機械製造研究所 (IWF)、スイス連邦工科大学、スイス。 inspire AG, チューリッヒ 2013
17Gontarz A.、 Hampl D.、 Weiss L.、 Wegener K. 製造環境における資源消費モニタリング — 第 12 回持続可能な製造に関する世界会議議事録。プロセディアCIRP, 第26巻、2015年、264-269ページ
18VDI 3423, 機械と生産ラインの技術的利用可能性、VDI-Gesellschaft Produktionstechnik, 2002
19Porges, F. 、 HVAC Engineer's Handbook 、Butterworth-Heinemann Ltd.、オックスフォード 2000, ISBN-10: 0-7506-4606-3

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14955-1 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

average electrical power

average value of active electrical power for a given period in time

Note 1 to entry: Definitions for the measurement of electric power quantities under sinusoidal, non-sinusoidal, balanced, or unbalanced conditions are available in IEEE 1459-2010[13].

3.2

electrical energy

active electrical power integrated over a given period of time

3.3

electrical energy equivalent

electrical energy (3.2) necessary to provide any other form of energy supplied to the machine tool (3.4)

3.4

machine tool

mechanical device which is fixed (i.e. not mobile) and powered (typically by electricity and compressed air), typically used to process workpieces by selective removal/addition of material or mechanical deformation

Note 1 to entry: Machine tools operation can be mechanical, controlled by humans or by computers. Machine tools may have also a number of peripherals used for machine tool cooling/heating, process conditioning, workpiece and tool handling (workpiece feeding excluded), recyclables and waste handling and other tasks connected to their main activities.

[SOURCE:ISO 14955‑1:2017, 3.16]

3.5

machine tool component

mechanical, electrical, hydraulic, or pneumatic device of a machine tool (3.4) , or a combination thereof

[SOURCE:ISO 14955‑1:2017, 3.13]

3.6

machine tool function

machine tool (3.4) operation (machining process, motion and control), process conditioning, workpiece handling, tool handling or die change, recyclables and waste handling, machine tool cooling/heating

Note 1 to entry: Any machine tool function may be realized by one machine tool component (3.5) or by a combination of machine tool components. Some machine tool components may realize more than one machine tool function.

Note 2 to entry: Machine tool functions may be used for identifying machine tool components relevant for energy supplied to the machine tool.

[SOURCE:ISO 14955‑1:2017, 3.12, modified — The Note 2 to entry has been deleted and the Note 3 to entry has become Note 2 to entry.]

3.7

evaluation period

continuous time interval in which the energy supplied and the result obtained are quantified

3.8

operating state

combination of ON, HOLD and OFF etc., settings of mains, peripheral units, machine tool (3.4) control, machine tool processing unit and machine tool motion units including relevant machine tool activities

Note 1 to entry: Peripheral units are, for example, units for machine tool cooling/heating, process conditioning, workpiece and tool handling, recyclables, and waste handling.

Note 2 to entry: Machine tool processing units are, for example, main spindle of a turning machine, tool spindle of a machining centre, generator for electro-discharge machine, slide of a press, draw cushions of a press.

Note 3 to entry: Machine tool motion units are, for example, linear axes of a turning machine, linear and rotary axes of a machining centre, linear axes of a wire electro-discharge machine.

Note 4 to entry: Reference to operating states (e.g. OFF, STANDBY, EXTENDED STANDBY, WARM UP, READY FOR PROCESSING, PROCESSING and CYCLING) requires definition of these states. An example for such a definition for a metal-cutting machine tool is given in ISO 14955-1:2017, Annex C.

Note 5 to entry: Examples of machine tool activities are tool loading, workpiece loading, axes movements, waiting, machining or cycling, or complete test cycles.

Note 6 to entry: Depending on the operating state and the machine tool activities, a mode of operation is selected as defined by relevant safety standards of machine tools.

[SOURCE:ISO 14955‑1:2017, 3.7, modified — The reference in Note 4 to entry has been updated.]

3.9

pneumatic energy

energy supplied by a flux of compressed air

3.10

shift regime

set of operating states and their time shares within an evaluation period

3.11

machine tool activity

set of operations of a machine tool (3.4) in operating states other than OFF

Note 1 to entry: Machine tool activities are caused by a defined control input to the machine tool by the user such as setting of a parameter or starting a program.

Note 2 to entry: Examples for machine tool activities are tool loading, workpiece loading, axes movement at specified speed and acceleration, machining or cycling, or complete test cycles (with relevant parameters specified).

Bibliography

1ISO 3046-1, Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 1: Declarations of power, fuel and lubricating oil consumptions, and test methods — Additional requirements for engines for general use
2ISO 5167-1, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full — Part 1: General principles and requirements
3ISO 7194:2008, Measurement of fluid flow in closed conduits — Velocity-area methods of flow measurement in swirling or asymmetric flow conditions in circular ducts by means of current-meters or Pitot static tubes
4ISO 9110-1:1990, Hydraulic fluid power — Measurement techniques — Part 1: General measurement principles
5ISO 9110-2:1990, Hydraulic fluid power — Measurement techniques — Part 2: Measurement of average steady-state pressure in a closed conduit
6ISO 11011, Compressed air — Energy efficiency — Assessment
7ISO 50001:2011, Energy management systems — Requirements with guidance for use
8ISO 50004:2014, Energy management systems — Guidance for the implementation, maintenance and improvement of an energy management system
9IEC 60034-2-1, Rotating electrical machines — Part 2-1: Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)
10IEC 62053-22, Electricity metering equipment (a.c.) — Particular Requirements — Part 22: Static meters for active energy (classes 0,2 S and 0,5 S)
11Duflou, J.R., Kellens, K., Renaldi, Dewulf, W., 2011, Environmental Performance of Sheet Metal Working Processes, Key Engineering Materials, Vol. 473, pp.21-26
12Bayerisches Landesamt für Umweltschutz, Effiziente Druckluftsysteme, Augsburg 2004
13IEEE 1459-2010, Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Non-sinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions
14Deutsche Energieagentur, Fraunhofer ISI, VDMA. Druckluft effizient — Fakten zur Druckluft. Karlsruhe 2003
15VDMA Infoblatt"Wärmerückgewinnung bei Druckluftanlagen", Frankfurt 2013
16Züst, S., Gontarz, A. and Wegener, K., Energy Equivalent of Compressed Air Consumption in a Machine Tool Environment. Institute of Machine Tools and Manufacturing (IWF), Swiss Federal Institute of Technology, Switzerland; inspire AG, Zurich 2013
17Gontarz A., Hampl D., Weiss L., Wegener K. Resource Consumption Monitoring in Manufacturing Environments — Proceedings of the 12th Global Conference on Sustainable Manufacturing. Procedia CIRP, Vol. 26, 2015, pp. 264-269
18VDI 3423, Technical availability of machines and production lines, VDI-Gesellschaft Produktionstechnik, 2002
19Porges, F., HVAC Engineer's Handbook, Butterworth-Heinemann Ltd., Oxford 2000, ISBN-10: 0-7506-4606-3