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B 0955-1 : 2020 (ISO 14955-1 : 2017)
一般化した 工作機械の構成要素
工作機械の機能
主軸及び移動軸
工作機械の運転
(機械加工プロセス, 監視モジュール
運動及び制御) CNC装置
プロセス調整
チップコンベヤ
チップコンベア
工作物ハンドリング
ミストコレクター
油圧システム
液体調整システム
工具ハンドリング
又は金型交換 主軸冷却ポンプ
冷却ファン
再生利用可能物及び
ファンエネルギー
廃棄物の処理 回収モジュール
CNC空調
工作機械の
冷却・加熱
エアコンプレッサ
図6−金属切削工作機械の機能(機能の割当て)への構成要素の対応付け例
この機能の対応付けは,最終的には定量的に行わなければならない。図7に示す例は,定量的な対応付
けをパーセント(%)で表したものである。各行の和は,100 %にならなければならない。
――――― [JIS B 0955-1 pdf 16] ―――――
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B 0955-1 : 2020 (ISO 14955-1 : 2017)
工作機械の機能 対応付けた内容
工作機械のプロセス 工作物 工具ハン 再生利用 工作機械
運転(機械調整及び ハンド ドリング 可能物及 の冷却・
加工プロセ 冷却 リング 又は金型 び廃棄物 加熱
ス,運動及 交換 の処理
び制御)
主軸及び移動軸 80 % 10 % 10 % 代表的な運転時間
監視モジュール 100 %
CNC装置 100 %
チップコンベア 100 %
工 ミストコレクター 100 %
作 油圧システム 80 % 20 % 油圧システムの代
機
械 表的な作動
の 液体調整システム 50 % 25 % 25 %
構
成 主軸冷却ポンプ 100 %
要 冷却ファン 100 %
素
ファンエネルギー 100 %
回収モジュール
CNC空調 100 %
エアコンプレッサ 75 % 25 % 圧縮空気の一般的
ー 利用
図7−機能の定量的な対応付け例[データはパーセント(%)で表示]
注記 工作機械の構成要素を複数の一般化した機能に対応付ける場合,それぞれのシェアの決定が不
正確な手順として現れることがある。ただし,工作機械の構成要素を二つ以上の一般化した機
能とリンクしている場合に,一つの一般化した機能へその構成要素を割り当てると,適切なシ
ステム解析ができなくなる。測定データ及び/又は科学的根拠が不足している場合には,工作
機械の構成要素と一般化した機能との間の複雑な関係を無視するよりも,経験による推定の方
がシステム解析にはより適した知見を与える。
6.4 関連する工作機械の機能及び構成要素
6.4.1 関連する工作機械の機能
様々な工作機械の機能又は副機能に供給されるエネルギーを調査することによって,工作機械の使用段
階において供給されるエネルギーに最も関連する機能を特定しなければならない。工作機械へ供給される
エネルギーに最も関連する機能は,降順に並べ替えた場合に,並べ替えたリストの上位にあり,その累計
が機械に供給された全エネルギーの少なくとも80 %を占める。
注記 80 %の限界は,利用可能な情報及びエネルギー又は電力の測定の測定不確かさによって選択す
る。
工作機械に供給されるエネルギーを測定する。設計段階において工作機械に供給されるエネルギーを計
算又は推計することもできる。図8に示すような工作機械への供給エネルギーの状態図で,この調査結果
を示すことができる。この状態図には,運転状態に関する説明文,試験中の工作機械の試験サイクル及び
/又は機械加工された試験片を一緒に示さなければならない。運転状態,試験サイクル及び/又は工作物
は,規格によるか,又は工作機械の製造業者と使用者との間の協定による。
比較するためには,環境条件,運転時間及び加工精度のような付加パラメータを含めて,運転状態及び
試験サイクル又は試験片は,比較可能でなければならない。
――――― [JIS B 0955-1 pdf 17] ―――――
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B 0955-1 : 2020 (ISO 14955-1 : 2017)
エネルギーの代わりに電力を測定することを推奨する。そうすることによって,異なる運転状態(3.7
参照)で費やされた時間を統計期間として考慮することが可能である。しかし,この目的のためには,時
系列解析が必要になる。そのために,工場の使用環境(例えば,参考文献[11]に従って)における工作機
械の観察に基づき,それぞれの状態において費やされた時間の統計分布を積算する時系列解析を使用する。
このような統計学が利用可能であるとしても,エネルギー使用を求めることになっている全期間を決定し
なければならない。使用の全期間又は有効な機械加工プロセスの全期間は,この目的に用いるべき機能単
位(3.11参照)の例になり得る。
)
0.25
エネルギー(k Wh
0.20
0.15
0.10
0.05
1 2 3 4 5 6 7
総エネルギー及び機能ごとのエネルギー負担
1 総エネルギー 5 工具ハンドリング
2 機械制御(機械加工プロセス,運動及び制御) 6 再生利用可能物及び廃棄物の処理
3 プロセス調整 7 工作機械の冷却
4 工作物ハンドリング
注記 指定された加工条件 : 鋼の旋削,切削速度180 m/min,送り0.35 mm/rev,切削量1 564 331 mm3,切削時間440 s
図8−指定された加工条件下で特定の試験片を切削したときに
工作機械の機能ごとに供給されたエネルギー負担の表示例
6.4.2 関連する工作機械の構成要素
最も関連する機能及びその機能と関連する構成要素は,工作機械のエネルギー効率を改善するときの最
初の対象となる。さらに,機械加工プロセスに付加される価値,附属書Aに一覧で示したような処置によ
る相対的な改善の可能性,最先端技術と比較した状態,及び全体としての工作機械の構成要素の修正の環
境影響について評価するのが望ましい。
6.5 達成された結果
エネルギー効率の評価については,“達成された結果”の定量化を行うことが前提条件になる。観察(例
えば,ユニットのオン又はオフ),計数(例えば,工具交換回数),時間測定(例えば,サイクル時間,機
械加工時間),又は他の測定(例えば,軸の送り速度,又は供給潤滑油の流量及び圧力)に基づいて数値化
をしなければならない。
エネルギー効率の測定に工作物の機械加工を含める場合は,加工時間,工作物精度,及び加工プロセス
によって産出されるその他の工作物特性を定義しなければならない。要求事項に適合していない工作物は,
“達成された結果”として数えてはならない。ただし,これらの工作物に割り当てられたエネルギー(例
えば,材料のもつエネルギー,前加工までのエネルギー)は,使用する資源として考慮しなければならな
い。
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B 0955-1 : 2020 (ISO 14955-1 : 2017)
6.6 効率の評価
工作機械に供給されるエネルギーごとに説明文を記載しなければならない。例えば,供給されたエネル
ギー当たりのサイクル数,供給されたエネルギー当たりの工作物数。
エネルギー効率の説明文には,試験手順中の,運転状態の情報,工作機械の作動及び環境条件を添付し
なければならない。測定不確かさは,試験結果とともに記載するのが望ましい。
7 エネルギー効率の高い工作機械の設計手法
エネルギー効率の高い工作機械の設計手法を実行するには,図9に示すように,次の要求事項を満足し
なければならない。
− 工作機械は,一般化した機能又は副機能で記述し,工作機械の構成要素は6.3に従って一般化した機
能又は副機能に割り当てる。
− 使用段階におけるエネルギー効率に関係する機能を特定する(6.4.1参照)。
− 関連する機能を,工作機械の構成要素に割り当てる(6.4.2参照)。
− 関連する工作機械の構成要素,その制御,及びそれらの組合せを最先端技術(附属書A参照)と,又
は工作機械の構成要素,制御,及び/又はそれらを組み合わせた前世代の技術(箇条8参照)と比較
する。
− 関連する工作機械の構成要素及び/又は機能を監視する(箇条8参照)。
注記1 調査中の工作機械に使用段階で工作機械に供給されるエネルギー以外の関連する環境影響が
ある場合には,この規格は対処していない。ISO/TR 14062のような標準報告書が指針となる。
注記2 図9に基づくエネルギー効率の高い工作機械の設計手法は,工作機械の評価ではなく,その
手法を示している。
――――― [JIS B 0955-1 pdf 19] ―――――
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B 0955-1 : 2020 (ISO 14955-1 : 2017)
ステップ1 一般ライフサイクルアセスメント
関連する 最終的には,
No ISO/TR 14062を
環境影響は使用段階における
エネルギー消費か? 参考にして工作機
(箇条4参照) 械を特別に扱う。
Yes
ステップ2 6.3に基づき,一般化した工作機械の機能
及び副機能を記述する。 この規格に従ったエ
ネルギー効率の高い
工作機械の設計手法
ステップ3 6.3に基づき,構成要素を一般化した工作
機械の機能又は副機能に割り当てる。
ステップ4 6.4.1に基づき,使用段階のエネルギー消
費に関連する工作機械の機能を特定する。
ステップ5 6.4.2に基づき,(使用段階のエネルギー消
費に)関連する工作機械の機能を構成要素に割り当て
る。
ステップ6 関連する工作機械の構成要素,サブシステ
ム,制御及び前世代との組合せを比較する。
ステップ7 (使用段階のエネルギー消費に)関連する
工作機械の構成要素,サブシステム,制御及びそれら
の組合せを最適化する(附属書A及び附属書B参照)。
ステップ8 箇条8に基づき,関連する工作機械の構成
要素を監視する。
図9−エネルギー効率の高い工作機械の設計手法
8 結果の報告及び監視
結果の報告及び監視は,次のいずれか一つを含んでいなければならない。
− 最先端技術との比較(例えば,附属書Aに基づく定性的比較)
− 類似の機能性(性能,生産性及び精度)をもつ前世代の工作機械との比較
− 新世代の工作機械の高生産性,高精度及び高機能性をカバーするパラメータを含む結果の監視
評価は,主に工作機械の製造業者が行う。製造業者は,その結果,最も関連する工作機械の機能及び工
――――― [JIS B 0955-1 pdf 20] ―――――
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