碳中和 (=减少二氧化碳排放和吸收量并使其接近零) 和脱碳已成为社会的共同目标。这是一个强烈要求工厂领导者和技术人员减少二氧化碳排放的时代。
但是,从制造的最前线可以听到很多“这不是一个简单的故事,如果我们促进节能,一切都将得到解决”的迫切的声音。
为什么工厂脱碳如此困难?
这是因为存在一个捏的问题,即制造现场每天发生的物理现象与我们所要求的质量标准有时会直接发生冲突。
为什么工厂使用这么多能源?
作为制造业根本的“加热和冷却”过程
从支持我们生活的汽车零件,智能手机半导体到熟悉的食品,几乎所有产品都是通过“加热和冷却”材料的过程完成的。
为了使金属达到理想的硬度,安全地进行化学反应,工厂使用巨大的炉子和锅炉进行非常精密的温度管理。
工厂消耗大量能源 (电力和天然气) 以产生并保持这种“热量”。
绝对不能放弃“质量”不能妥协环境措施
制造现场面临的第一面墙是与“质量”的平衡。
例如,如果为了节能而稍微降低热处理炉的温度设定或缩短加热时间,产品的强度和性能将发生很大变化。
在最坏的情况下,甚至存在一切都成为次品的风险。
在制造的世界里,品质的遵守是绝对不能退让的。
即使我们采取环保措施,我们也不能因此而牺牲质量。如果你降低质量,你将失去对公司的信任。
如何抑制“热量逃逸”
温度从高到低,热的性质
接下来,热量本身的性质使问题更加困难。
作为物理的基本原理,热具有“从高温度移动到低温度”的性质。
无论工厂如何有效地产生热量,热量都会不断地从设备的墙壁,管道或进出产品的开口流出。
无法看到泄漏的位置和泄漏的程度
无论使用多么好的绝缘材料 (=使热量难以传递的材料),都不可能完全消除热量的流出。
更麻烦的是,肉眼无法捕捉到“从哪里泄漏了多少热量?”现象。
到目前为止,根据现场工程师的多年经验和“直觉”推测出这种热量逃逸路径和空间温度不均,并且已经采取了对策。
然而,现在需要更严格的脱碳,仅依靠这种个人感觉的操作正在达到极限。
为什么“测量”是解决问题的第一步
将网站上的“不知何故”改为“准确数据”的意义
为了克服这个难题,先进工厂现在正在努力使热量运动“可见”。
工厂的温度如何随时间变化,热量从哪个间隙逸出?我们使用最新的测量技术将隐形运动记录为客观的“数值 (数据) ”。
通过将现场的“感觉有点热”转换为准确的数据,您将能够第一次根据数据进行思考。
通过技术优化流程
如果物理理由被理解为数据,则可以看到具体的最佳解决方案,例如“应该加强这个地方的隔热”“在这个时间,你可以在不降低质量的情况下缩小燃料”。
脱碳不仅仅是限制和忍受能量的使用。
追求“不让热量流失”“在需要的地方只使用必要的量”,追求对热量进行细致调整,最大限度发挥现有设备原有的能力。这才是真正意义上减少二氧化碳的方法。
我们能够精确测量肉眼看不见的热运动,并根据数据改进工艺流程。
虽然这看起来像是一个费力的过程,但“测量”这一步进是实现质量和环境责任的起点。
未来的工厂需要一种能够更深入、更准确地观察各种现象的视角。