当前,环境污染、生态破坏、资源能源日趋匮乏成为人类社会共同面临的严峻挑战,解决这些全球性社会问题,实现可持续发展成为人类的共识。为此,许多国家对工业节能减排的要求越来越高。德国工业4.0的愿景就是绿色制造,解决能源消费等社会问题。
在工业4.0时代,随着工厂的智能化,不仅能大幅提升生产效率,还能解决能源消耗能社会问题。制造业生产过程中采用了大量的大功率用电设备,由于生产设计能力与实际能力、工艺及生产管理之间往往存在一定的变化,部分设备运行效率低下,存在巨大的节能空间。“工业4.0”运用互联网、物联网等信息技术手段,从收集和分析能耗信息,到识别和解决能耗问题,实现了能耗的智能化管理。
(1)收集和分析能源信息。“智能工厂”将广泛采用能效管理系统,对每个生产设备能源消耗进行监控和管理,通过物联网传感器实时收集能耗数据和各个设备的能耗信息,以进行分析并改善那些浪费能源的行为。
(2)识别和解决能耗问题。互联网在制造业中的作用越来越多、越来越大。随着工厂的互联,能效管理也将实现定制化。能效管理系统能够将云计算服务、物联网等技术融合。同时结合企业的能源消费模式、能耗设备,利用从企业采集到的能耗数据,进行分析挖掘,识别问题,并针对不同企业的问题定制不同的能效管理解决方案,实现能效的提升。
事实上,“中国制造2025”也高度重视绿色制造,并将其列为五项重点工程之一。但目前中国制造业的现状是依然没有摆脱高投入、高消耗、高排放的粗放发展模式。解决发展与资源环境的制约问题,出路就是绿色制造、绿色发展。加快推进传统制造业,如模具制造业的转型升级,提高生产效率,也需要建立一个高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系。可以预计,绿色制造将引领模具、机械加工等传统制造业转型升级,为社会减少工业环境污染,驱走工业雾霾。