この規格 プレビューページの目次
※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。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則に対する ISO の遵守に関する情報については、 www を参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 39, 工作機械によって作成されました。
ISO 14955 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトで見つけることができます。
序章
工作機械は、すぐに使用できる部品や半製品を製造するための産業用の複雑な製品です。投資の重要なデータとしての工作機械の性能は、その経済的価値、技術仕様、および特定の用途に影響される操作要件に関して多面的です。したがって、同じ工作機械でも、製造される部品や機械の操作条件によって、機械に供給されるエネルギーは大きく異なります。したがって、工作機械の環境評価は、これらの考慮事項と切り離して考えることができません。
ISO 14955-1 は、統一されたアプローチを意図して、機能単位に基づく工作機械の分析および評価手順を定義しています。 ISO 14955-1 は、工作機械のエネルギー挙動と個々のエネルギーおよび/または効率の弱点を定義および評価するために、簡素化された一般的な評価方法を可能にします。
ISO 14955-2 は、工作機械および工作機械コンポーネントの測定に必要なパラメータと手順を定義しています。これには、工作機械のエネルギー動作の評価に関連する必須パラメータが含まれます。
このパートで紹介するリファレンス シナリオは、最良の知識に基づく現場での実際のマシン プロセスを反映しています。参照シナリオの定義とその測定は、アプリケーションに依存する改善の可能性と、ISO 14955-1 で定義されている方法論の適用、および特定の産業主導のアプリケーションに対する関連する改善策を示すのに役立ちます。
ISO 14955 シリーズは、使用段階で関連する環境への影響に対処します。工作機械の設計とエンジニアリングは別として、工作機械の使用目的については、このドキュメントで説明します。
1 スコープ
この文書は、ISO 14955-1 に準拠した省エネ設計方法論と、ISO 14955-2 で定義された工作機械および工作機械コンポーネントに供給されるエネルギーを測定する方法をサポートしています。このドキュメントは、参照シナリオに基づいた使用段階での工作機械の環境評価を扱います。金属切削工作機械の例が含まれています。
この文書は、工作機械のエネルギー評価および工作機械の設計へのエネルギー効率の側面の統合に関する個々の参照シナリオに基づいて、関連する工作機械の動作状態を評価するための方法論的アプローチを定義します。
このドキュメントでは、ISO 14955-1 および ISO 14955-2 に準拠して何を測定する必要があるかについて説明します。さらに、ISO 14955-1 に準拠した機械機能「加工」の測定の参照シナリオがどのように評価されるかを示します。
このドキュメントの使用方法の例は、付録 A に記載されています。
このドキュメントを適用した結果は、使用段階でのユーザーの行動と製造戦略の影響を受けます。このドキュメントは工作機械の比較をサポートしていません。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、テキスト内で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 14955-1:2017, 工作機械 — 工作機械の環境評価 — Part 1: エネルギー効率の高い工作機械の設計方法論
- ISO 14955-2:2018, 工作機械 — 工作機械の環境評価 — Part 2: 工作機械および工作機械コンポーネントに供給されるエネルギーを測定する方法
- DIN 8580:2003, 製造プロセス - 用語と定義、区分
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 14955-1, ISO 14955-2, および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
参照部品
形状、材料、サイズ、幾何公差、表面品質、および定義された関連製造手順の仕様が定義されたワークピース
注記1参照部品は，定義された動作状態の下で製造された，所定の組成及び寸法の決定された数の幾何学的要素である（[8]参照）。
3.2
参照シナリオ
個々の 基準部品 (3.1) を達成するための部品の取り扱いと環境条件の定義を含む、個別に定義された製造プロセス
注記 1:リファレンス シナリオは、ISO 14955-2:2018 に準拠したマシン ベースおよびタスク ベースのシナリオを対象としています。
3.3
ディスクリート部品製造
産出量を個別に数えることができ、または通し番号で識別でき、重量や容量ではなく個別の単位で測定できる生産プロセス。
注記 1:プラスチック、食品、飲料、医薬品などの物質のプロセス製造を区別するために使用される用語。
3.4
大量生産
大規模生産
組立ライン技術を頻繁に利用して、標準化された製品を大量に製造する
注記1：大量生産とは、多数の同様の製品を効率的に作成するプロセスを指します。大量生産は通常、大量生産、材料の流れの詳細な編成、品質基準の慎重な管理、および分業を達成するために、組立ラインのようなある種の自動化によって特徴付けられます。
3.5
道具
材料に所望の形状、形態、または仕上げを付与するための装置
注記 1:所望の形状は、材料の除去、成形、成形など、さまざまな手段によって実現できます。
3.6
現場生産
ジョブショップ
お客様の仕様に合わせて製作する、少量のオーダーメイド部品に特化した製作服
注記 1:通常、製造現場での生産では、工作機械の取得時に、工作機械の製造業者/供給業者と工作機械のユーザーとの間で工作物が定義されていません。
注記 2:製造現場の生産では、タイムシェアは実行中の特定の生産に強く関連しています。製造現場での工作機械の一般的な使用率は、1 日 8 時間、週 5 日です。
3.7
エネルギー性能指標
EnPI
組織によって定義された、エネルギー性能の尺度または単位。
注記1: EnPIは、測定される活動の性質に応じて、単純なメトリック、比率、またはモデルを使用して表すことができます。
注記 2: EnPI に関する追加情報については、ISO 50006 を参照してください[4] 。
注記 3:組織の例は、製造業者、供給業者、および使用者です。
[出典: ISO 50001:2018, 3.4.4]
参考文献
| [1] | ISO 13399-1:2006, 切削工具データの表現と交換 — Part 1: 概要、基本原則、および一般情報モデル |
| [2] | ISO 14955-4, 工作機械 — 工作機械の環境評価 — Part 4: 金属成形工作機械およびレーザー加工工作機械のエネルギー効率を測定するための原則 |
| [3] | ISO 50001:2018, エネルギー管理システム - 使用のためのガイダンスを含む要件 |
| [4] | ISO 50006:2014, エネルギー管理システム — エネルギーベースライン (EnB) とエネルギー性能指標 (EnPI) を使用したエネルギー性能の測定 — 一般原則とガイダンス |
| [5] | IEC 60034-2-1, 回転電気機械 — Part 2-1: テストから損失と効率を決定するための標準的な方法 (牽引車両用の機械を除く) |
| [6] | JSA TS B 0024-1:2010, 工作機械－消費電力の試験方法、 Part 1 部：マシニング センター。東京 2010 |
| [7] | VDMA 34179:2019, 大量生産用の工作機械のエネルギーとリソースの需要を決定するための測定命令 |
| [8] | Westermann H.-H.、Kafara R.、Steinhilper R.、製粉作業におけるエネルギー効率の評価のための参照Partの開発、Procedia CIRP, 第 26 巻、2015 年、ページ 521-526, ISSN 2212-8271, https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.07.104 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 39, Machine tools.
A list of all parts in the ISO 14955 series can be found on the ISO website.
Introduction
Machine tools are complex products for industrial use to manufacture parts ready for use or semi-finished products. The performance of a machine tool as key data for investment is multi-dimensional regarding its economic value, its technical specification, and its operating requirements which are influenced by the specific application. Therefore, the same machine tool can show quite different energy supplied to the machine depending on the part which is manufactured and the conditions under which the machine is operated. Therefore, the environmental evaluation of a machine tool cannot be considered in isolation from these considerations.
ISO 14955-1 defines an analysis and evaluation procedure for machine tools based on functional units with the intention of a unified approach. ISO 14955-1 enables simplified and general evaluation methods in order to define and assess the energetic behaviour and the individual energetic and/or efficiency weaknesses of a machine tool.
ISO 14955-2 defines the required parameters and procedures for machine tool and machine tool component measurement, including required parameters which are relevant for the assessment of the energetic machine tool behaviour.
The reference scenario introduced in this part reflects the actual machine process in the field under best knowledge. The definition of the reference scenario and its measurement helps to indicate application-dependent improvement potential and the application of the methodology as defined in ISO 14955-1 and related improvement measures for given industrially driven applications.
The ISO 14955 series takes care of relevant environmental impacts during the use stage. Aside from the design and engineering of machine tools, the intended utilization of machine tools is addressed by this document.
1 Scope
This document supports the energy-saving design methodology according to ISO 14955-1 and the methods for measuring energy supplied to machine tools and machine tool components defined in ISO 14955-2. This document addresses the environmental evaluation of machine tools during the use stage based on reference scenarios. It contains an example for metal cutting machine tools.
This document defines a methodological approach to assess relevant machine tool operating states based on an individual reference scenario for the energy assessment of machine tools and the integration of energy-efficiency aspects into machine tool design.
This document explains what needs to be measured in line with ISO 14955-1 and ISO 14955-2. Furthermore, it shows how a reference scenario for the measurement of the machine function “processing”, according to ISO 14955-1, is evaluated.
An example of how to use this document is given in Annex A.
The results from applying this document are influenced by the effect of user behaviour and manufacturing strategies during the use phase. This document does not support the comparison of machine tools.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 14955-1:2017, Machine tools — Environmental evaluation of machine tools — Part 1: Design methodology for energy-efficient machine tools
- ISO 14955-2:2018, Machine tools — Environmental evaluation of machine tools — Part 2: Methods for measuring energy supplied to machine tools and machine tool components
- DIN 8580:2003, Manufacturing processes — Terms and definitions, division
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14955-1, ISO 14955-2 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
reference part
workpiece with defined specification of geometry, material, size, geometric tolerances, surface quality and defined related manufacturing procedure
Note 1 to entry: The reference part is a determined number of geometric elements in given composition and dimension which are manufactured under defined operating states (see [8]).
3.2
reference scenario
individually defined manufacturing process, containing the definition of part handling and the environmental conditions to achieve an individual reference part (3.1)
Note 1 to entry: The reference scenario covers machine based and task-based scenarios according to ISO 14955-2:2018.
3.3
discrete part manufacturing
production process in which its output is individually countable, or identifiable by serial numbers, and is measurable in distinct units rather than by weight or volume
Note 1 to entry: Term used in distinction to process manufacturing, e.g. of substances such as plastics, food, beverages or pharmaceuticals.
3.4
mass production
large-scale production
manufacturing of large quantities of standardized products, frequently utilizing assembly line technology
Note 1 to entry: Mass production refers to the process of creating large numbers of similar products efficiently. Mass production is typically characterized by some type of automation, as with an assembly line, to achieve high volume, the detailed organization of materials flow, careful control of quality standards and division of labour.
3.5
tool
device for imparting a desired shape, form, or finish to a material
Note 1 to entry: The desired shape can be achieved by different means, e.g. by material removal, forming, shaping.
3.6
shop floor production
job shop
fabrication-outfit specializing in small quantities of custom-made parts, produced according to customer specifications
Note 1 to entry: Usually, in shop floor production, there is no workpiece defined between machine tool builder/supplier and machine tool user at the time of machine tool acquisition.
Note 2 to entry: In shop floor production, time shares are strongly related to the specific production being executed. A typical utilization of a machine tool in a shop floor production is 8 h/day for 5 days/week.
3.7
energy performance indicator
EnPI
measure or unit of energy performance, as defined by the organization
Note 1 to entry: EnPI(s) can be expressed by using a simple metric, ratio or a model, depending on the nature of the activities being measured.
Note 2 to entry: See ISO 50006 for additional information on EnPI(s)[4].
Note 3 to entry: Examples for organizations are manufacturer, supplier and user.
[SOURCE: ISO 50001:2018, 3.4.4]
Bibliography
| [1] | ISO 13399-1:2006, Cutting tool data representation and exchange — Part 1: Overview, fundamental principles and general information model |
| [2] | ISO 14955-4, Machine tools — Environmental evaluation of machine tools — Part 4: Principles for measuring metal-forming machine tools and laser processing machine tools with respect to energy efficiency |
| [3] | ISO 50001:2018, Energy management systems — Requirements with guidance for use |
| [4] | ISO 50006:2014, Energy management systems — Measuring energy performance using energy baselines (EnB) and energy performance indicators (EnPI) — General principles and guidance |
| [5] | IEC 60034-2-1, Rotating electrical machines — Part 2-1: Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles) |
| [6] | JSA TS B 0024–1:2010, Machine tools — Test methods for electric power consumption, Part 1: Machining centers. Tokyo 2010 |
| [7] | VDMA 34179:2019, Measurement instruction to determine the energy- and resource demand of machine tools for mass production |
| [8] | Westermann H.-H., Kafara R., Steinhilper R., Development of a Reference Part for the Evaluation of Energy Efficiency in Milling Operations, Procedia CIRP, Volume 26, 2015, Pages 521-526, ISSN 2212‑8271, https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.07.104 |