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B 0955-1 : 2020 (ISO 14955-1 : 2017)
表A.1−エネルギー効率の高い工作機械を設計するための改善策(続き)
A : 金属切削工作機械,B : 液圧プレス,C : 機械(サーボ)プレス,D : 木材加工機械
No. 改善策 説明 A B C D
3-5-2 ○
自動保持電流変調機能付きバルブ継手,例えば,パルス幅変調 ○ ○ ○
(PWM)を使用する。
3-5-3 ○
適用可能な場合は,8 Wのソレノイドバルブを使用して電力消 ○ ○ ○
費量を減らす。低ワット数のソレノイドが使用可能かどうかは,
その機能による。それは,切替力減少のためである。
3-6 漏れの監視 ○
内部漏れは,エネルギー損失を引き起こす。漏れの監視は,超 ○ ○ ○
過流量を検出する(例えば,レゾルバのはめ合い部の緩み,バル
ブ又はポンプの摩耗を検討する。)。
3-7 低流動抵抗 ○
流動抵抗によって発生する損失を防ぐ(例えば,最適化された ○ ○ ○
圧力低下に対するバルブ寸法及びばね特性の選択などを検討す
る。)。
3-8 高効率補助圧力発生 ○
圧力調整用に圧力レリーフバルブ又は減圧弁を使用するのを ○ ○ ○
避けて適切なレベルの圧力にする(例えば,速度制御形ポンプ,
可変流量形ポンプ,断続的に動作するポンプを検討する。)。3-1
参照。
3-9 暖機運転サイクル ○
実際の油温を暖機運転の制御に使用して,できるだけ早く暖機 ○ ○ ○
運転サイクルを終了させる。適用可能な場合は,始動温度につい
ては,電気ヒータの代わりに液圧加熱に変更する。
3-10 油温 ○
最適な温度範囲で運転する。予想している周囲温度範囲に適し ○ ○ ○
た粘度の油を選択する。
3-11 油冷却 ○
空冷の代わりに水冷を使用する。水冷式は,より効率的である ○ ○ ○
だけでなく,それ以外の目的に水を施設で使ってもよい。回収冷
却エネルギーは,床暖房,温水供給などに使うことができる。
3-12 全体の液圧システム ○
全体の液圧システムの最適化,例えば,必要な油量を最適化す ○ ○ ○
る。
4 空圧システム
4-1 最適化された最小損
失の圧縮空気方式
(密封空気駆動と空
圧駆動との区別)
4-1-1 オフのための主スイッチを単独で設ける。 ○ ○ ○ ○
4-1-2 特定のモジュールのオフのための独立スイッチを設ける。○ ○ ○ ○
4-1-3 インテリジェントなシャットダウン手順。 ○ ○ ○ ○
4-1-4 漏れ防止 オンデマンドモニタによる漏れ指示器。 ○ ○ ○ ○
エネルギー効率が低くなる主な原因の一つは,圧力配管の漏れ
である。漏れを見つけやすくし,かつ,漏れを防ぐためには,工
作機械の制御システムの一部として,漏れ及び状態監視システム
を実装するのが望ましい。
4-1-5 デッドボリューム ○
弁とシリンダとの間の距離を可能な限り短くする。長い管は, ○ ○ ○
(Vcut)の縮小 加圧され排出されるたびに各スイッチングサイクルで大きなエ
ネルギー損失を引き起こすデッドボリュームになる。この管で圧
縮された空気は,無駄になる。
4-1-6 不要な分岐配管のス ○
空圧回路の全ての分岐配管が,工作機械の全ての運転状態にお ○ ○ ○
イッチを切断 いて与圧する必要があるかどうかを確認する。与圧の必要がない
場合は,不要な容量によって生じるエネルギー損失を防ぐため
に,これらの分岐配管のスイッチを切ることを検討する。
――――― [JIS B 0955-1 pdf 26] ―――――
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表A.1−エネルギー効率の高い工作機械を設計するための改善策(続き)
A : 金属切削工作機械,B : 液圧プレス,C : 機械(サーボ)プレス,D : 木材加工機械
No. 改善策 説明 A B C D
4-1-7 管の寸法決め ○
管(長さ,直径など)の設計を最適化し,流動抵抗を減らす。 ○ ○ ○
管は,摩擦損失,すなわち,エネルギー損失を起こす。最終的に,
管は,工作機械のエネルギーバランスに悪い影響を与える圧力低
下を起こす。管及び継手の長さ,内径,流量,及び取付け半径は,
用途に合わせて最適化するのが望ましい。
4-1-8 空圧駆動の適切な配 ○
空圧駆動,例えば,シリンダを使って発生させる力は,大きす ○ ○ ○
置 ぎないのが望ましい。必要な空気が少ない場合は,エネルギーの
使用も少なくなる。空気圧システム及びその構成要素の配置は,
工作機械の必要性に合わせて調整するのが望ましい。
4-1-9 供給圧力の減少 ○
供給圧力の減少と工作機械の性能との相互作用を検証するの ○ ○ ○
が望ましい(用途によっては,0.1 MPaの圧力を減少させると効
率が最大10 %向上する可能性がある。)。圧力の減少が工作機械の
機能にいかなる負の影響も及ぼさないことが望ましい。
4-2 必要とされる機能に ○ ○ ○ ○
対してシリンダで発
生させる力の最適化
4-3 密封空気 より多くの密封空気(P<0.2 MPa)が必要な場合(0.3 m3/min
○ ○
よりも多く)は,小形の低圧コンプレッサ又は同様の手段を使用
すると,通常,減圧レギュレータからの圧縮空気よりもはるかに
効率が良い。
4-4 高効率の清掃用エア 清掃用エアブロワーを最適設計すると,必要空気供給を減らす ○
ブロワー ことができる。
4-5 加工に必要がないと 清掃用エアブロワーのスイッチを直接切ることで,清掃が必要 ○
き清掃用エアブロワ でないときの供給空気圧の損失を防ぐことができる。
ーのスイッチを切断
4-6 センサ位置の最適化 センサの位置を最適に配置することによって,センサを清掃す ○
るエアブロワーの使用を避けることができる。
4-7 全体のシステム ○ ○ ○
サブシステムの最適化の後に,システム全体の最適化を行う。 ○
5 真空システム
5-1 エネルギー効率の高 ○
ポンプ形式が異なるとポンプ効率も異なる。乾式クローポンプ ○
い真空ポンプの使用 は,ロータリベーン真空ポンプよりも効率がよい。
5-2 速度制御真空ポンプ ○
要求真空値(真空計の助けを借りて)に基づいてポンプモータ ○
の使用(インバータ の回転を自己最適化する。
付き)
5-3 工作物保持における 工作物を保持するとき,真空エリアごとに管理する。 ○ ○
真空制御の最適化
6 電気系統
6-1 電源のエネルギー損 ○
従来の変圧器の代わりに,高効率の変圧器又は電圧検証変換器 ○ ○ ○
失の最小化 を使用(例えば,補助電源24 Vのスイッチング電源を考慮)す
る。
6-2 高効率変圧器 工作機械の負荷要件は,加工サイクルの間一定ではない。した ○○
がって,低銅損失で最適化された変圧器の代わりに,低鉄損失で
最適化された変圧器を設置した方がより効率的である。
6-3 電源系統を設計する 過大な電源サイズを避けることは,エネルギー損失の絶対値を ○ ○ ○
とき,同時率を適用 下げることになる。同様に過負荷も避ける。
6-4 力率補正付きコンバ ○
回生駆動を使用して,電源線の力率を補正し,関連する電力損 ○ ○ ○
ータ/インバータ 失を低減する。
――――― [JIS B 0955-1 pdf 27] ―――――
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A : 金属切削工作機械,B : 液圧プレス,C : 機械(サーボ)プレス,D : 木材加工機械
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6-5 制御キャビネットの
温度管理
6-5-1 廃熱を最小化する。例えば,高効率部品を使用する。 ○ ○ ○ ○
6-5-2 ○
廃熱を回避できない場合は,放熱(空冷又は水冷)する。熱エ ○ ○ ○
ネルギーの再利用の点では,水冷は,空冷よりも良い。廃熱の再
利用については,使用者と確認又は検討する。
6-5-3 ○ ○ ○
適用可能な場合には,制御された換気(ファン)を使用する。 ○
6-5-4 ○
保守の必要性が低い空調機(エアフィルタなし)及びドアを開 ○ ○ ○
くと遮断される機能の付いたサーモスタット付き空調を使う。
6-6 照明系統
6-6-1 エネルギー効率の高い照明を使用する。 ○ ○ ○ ○
6-6-2 必要がないときには,照明を自動で切るようにする。 ○ ○ ○ ○
6-7 全体の電気系統 副系統を最適化した後に電気系統全体を最適化する。 ○ ○ ○ ○
7 プロセス加熱システ
ム
7-1 プロセスに応じて赤 ○
外線ランプを自動切
替え
7-2 プロセスに応じて高 スイッチを切る代わりに低消費モードに切り替えることで,作 ○
温ジェットを低消費 業温度に素早く到達させることができる。
モードへ自動で切替
え
7-3 プロセスに応じて接 スイッチを切る代わりに低消費モードに切り替えることで,作 ○
着ポットの低消費モ 業温度に素早く到達させることができる。
ードへの自動で切替
え
7-4 瞬時プロセス加熱シ エッジバンディングのため,例えば,レーザ技術の利用を考慮 ○
ステム する。
7-5 プロセスに応じてプ スイッチを切る代わりに低消費モードに切り替えることで,作 ○
レート加熱システム 業温度に急速に復帰させることができる。
を低消費モードへ自
動で切替え
8 冷却・潤滑システム
8-1 工作機械及び/又は 次の事項に関する,全ての冷却機器の温度管理に対する最適化
そのモジュールの冷 の考え方。
却機器を含む全ての
冷却機器の温度管理
8-1-1 熱出力損失を最小化する。 ○ ○ ○ ○
8-1-2 ○ ○ ○ ○
熱出力損失を回避できない場合は,放熱(空冷又は水冷)する。
熱エネルギーの再利用の点では,水冷は,空冷よりも良い。熱エ
ネルギーの再利用については,使用者と確認又は検討(例えば,
標準化されたインタフェースについて考慮)する。
8-1-3 ○ ○ ○
適用可能な場合には,制御された換気(ファン)を使用する。 ○
8-2 温度制御された構成 ○
プロセス(熱源での冷却)に依存した構成部品の直接冷却を適 ○ ○ ○
要素 用する。
8-3 要求(demand)に依 ○
要求に応じた冷却(例えば,ラインに接続するモータはインバ ○ ○ ○
存した冷却 ータモータに,温度制御冷却水に変更などを考慮)を適用する。
――――― [JIS B 0955-1 pdf 28] ―――――
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8-4 相乗効果に関して副 ○
可能な限り最大の省エネルギーを達成するため,個々の機能に
システムの適用を考 使われる個々の構成要素及びモジュールを調べるだけでは十分
慮 でないことが多い。さらに,アイドル期間中,他の機械機能がそ
れによって供給されるか,動かされる場合,補給ユニット(例え
ば,液圧)の使用を拡張できるかどうかを確認する必要がある。
改善された利用による補給ユニットの全体効率の向上に加え
て,ドライブユニットを省略でき(例えば,高圧クーラントの生
成),かつ,それ以前のエネルギー所要量の大部分は,減らすこ
とが(電気的・機械的損失を回避)できる。
8-5 潤滑ポンプ 要求に応じた冷却及び潤滑システムの運転モード
8-5-1 間欠運転ポンプを使用する。 ○ ○ ○ ○
8-5-2 制御した流量を使用する。 ○ ○ ○ ○
8-5-3 調整可能な圧力を使用する。 ○ ○ ○ ○
8-5-4 ○
オリフィスの代わりに,十分な流量のポンプ及び分配器以外を ○ ○ ○
取り付ける。
8-6 最小量潤滑(MQL) 適用でき効果がある場合には,MQLを使用する。 ○ ○
9 切りくず及びじんあ
い(塵埃)の排出口
フード
9-1 切りくず及びじんあ 最適化設計によって圧力低下を減少させ,フードの効率を向上 ○
いの排出口フードの させる。
最適化設計
9-2 プロセスに応じた各 使用していないユニットの仕切弁を閉鎖すると,エネルギー効 ○
捕集フード仕切弁の 率は向上する。
自動的な管理
10 他のポンプ
10-1 エネルギー効率の高 ポンプの原理が異なるとポンプの効率も異なる。 ○ ○ ○ ○
いポンプの使用
10-2 エネルギー効率の高 ○
電気モータと組み合わせたポンプの原理及びサイズは,ユニッ ○ ○ ○
いポンプモータユニ トの効率に影響する。ポンプシステムを可能な限り長く最適な効
ットの使用 率近くで運転するようにポンプの原理,サイズ及び速度を選択す
る。3-1参照。
11 他の周辺機器
11-1 プロセスに応じた, ○
運転段階,例えば,切りくず,チップコンベア,ミスト捕集シ ○ ○ ○
他の周辺機器の最適 ステム,マーカなどの周辺機器を制御することを検討する。
制御
12 エネルギーの効率的
な使用のための指針
12-1 工作物の機械加工プ
ロセスの最適化
12-1-1 ○
オフマシンで行う工作物の加工シミュレーション。非能率な運 ○
転時間を回避。工作機械の設計構想段階においても適用可能。
起こり得る衝突回避及び工具経路の最適化を行うことができ
るシミュレーション環境が提供される場合には,非生産時間を最
小限に押さえることができる。
――――― [JIS B 0955-1 pdf 29] ―――――
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B 0955-1 : 2020 (ISO 14955-1 : 2017)
表A.1−エネルギー効率の高い工作機械を設計するための改善策(続き)
A : 金属切削工作機械,B : 液圧プレス,C : 機械(サーボ)プレス,D : 木材加工機械
No. 改善策 説明 A B C D
12-1-2 オフマシンで行う工作物の加工。 ○○
非能率な運転時間の回避。
工作機械の設計構想段階でも使用可能。
12-2 スクラップ発生を減 金型監視,インプロセス制御,原材料の最適使用−廃棄物を最 ○ ○ ○
らすための方策 小化し,欠陥生産をゼロにする。
12-3 資源の消費を減らす
ための顧客情報の提
供
12-3-1 ○
使用者へのエネルギー効率の高い工作機械の使用に関する情 ○ ○ ○
報を提供する。例えば,ユーザマニュアル及びトレーニングによ
る周辺機器のオン/オフのプログラミング方法を提供する。
運転者が運転中断になることを予想したときに,例えば,どの
ように介入するのかの情報を運転者に提供する。
12-3-2 ○
使用者への軸の最適運動に関する情報,例えば,フィーダ,ロ ○ ○ ○
ボットなどのエネルギー最適化,経路に沿った多軸システムの運
動の最適化方法を提供する。12-3-1参照。
12-3-3 ○
回生可能な熱出力に関する使用者への情報の提供(例えば,媒 ○ ○ ○
体の流量及び温度)する。
12-4 非生産時間の最小化 ○
使用(生産)していないか又は生産が少ない場合には,効率は ○ ○ ○
低下する。生産量を改善する方法は,金型/工具の自動交換シス
テム,部品の不良を防止するための状態監視,迅速なトラブルシ
ューティングのための良好な診断などである。
12-5 1部品当たりのサイ ○
生産性を改善すれば,1部品当たりに必要な基本負荷の割合を ○ ○ ○
クルタイムを減らす 減らすことができる。
ことによる生産性の
最適化
13 制御システム
13-1 様々な運転条件の制 ○
加工の種類に対して制御パラメータを適応させることによっ ○
御パラメータ てエネルギー効率を高める方法を提供する。この方法は,異なる
複数の概念又はこれらの概念の組合せに対応することができる。
a) 用途(例えば,荒削り又は仕上げ削りに応じて異なるパラメ
ータを設定することを考慮)に応じた制御パラメータセット
(例えば,速度限界,加速度限界,フィードフォーワード,
及びフィードバック係数を含む。)を手動で選択する静的な
方法。
b) 動的な基準(例えば,適応送り制御,高度な位置制御を考慮)
に関する加工条件への制御パラメータの自動適応のための
動的な方法。
c) パートプログラムのエネルギー効率コマンドに基づき制御
パラメータを適用する方法(例えば,荒削り,仕上げ削り,
中ぐり,ねじ切りなどのステップベースを考慮)。
異なる運転条件間を自動切替えするための条件設定を提供。
――――― [JIS B 0955-1 pdf 30] ―――――
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