Hàng năm, máy công cụ trở thành tâm điểm của sự chú ý của giới chính trị và họ cho rằng máy công cụ là một sản phẩm cần phải tiết kiệm năng lượng hơn. Tất nhiên, nhiệm vụ của các nhà sản xuất những máy công cụ là làm cho sản phẩm của họ tiết kiệm năng lượng nhất có thể, nhưng đặc biệt cần có một cách tiếp cận khác biệt hơn đối với máy công cụ. Tại sao lại như vậy?
Chúng ta hãy xem xét một sản phẩm tương đối đơn giản như van. Đó là một sản phẩm mà mọi người đều quen thuộc; chẳng hạn như vòi nước được sử dụng ở mọi gia đình trên mọi bồn rửa. Nhưng tất nhiên cũng có những phụ kiện công nghiệp, chẳng hạn như trong ngành hóa chất, phải đáp ứng các yêu cầu cao hơn nhiều tùy thuộc vào mục đích sử dụng và thiết kế của chúng.
Hầu hết mọi người cho rằng vòi nước hoàn toàn chặt khi đóng chúng lại. Nhưng đó có phải là sự thực? Tất cả chúng ta đều biết, chúng thường bị rò rỉ nước từ các vòi trong gia đình, và phải có động lực chung lớn để chăm sóc hay sửa chữa chúng. Vì chúng tôi biết rất rõ rằng tài nguyên và năng lượng bị lãng phí do nhiều vòi nước bị rò rỉ tại nhiều gia đình. Rốt cuộc, máy bơm tăng áp từ các nhà máy nước bị lãng phí điện năng để bù đắp công suất nước đến vòi nước của từng gia đình. Tuy nhiên, điều chúng ta thấy ở đây là – lượng nước thoát ra do nhỏ giọt tại các vòi nước gia đình thường bị đánh giá thấp: Nó nhanh chóng tăng lên tới 20 lít mỗi ngày, hay hơn bảy mét khối trong suốt một năm – hoặc 50 lần tắm của một người.
Nếu khi vòng đệm (gioăng) đã được thay thế (trong trường hợp vòi bị rỉ nước), người ta thường cho rằng phụ kiện mới sẽ làm nước không bị rò rỉ nữa. Nhưng nó thật sự không đúng trong mọi trường hợp, bởi vì các van kỹ thuật luôn có tỷ lệ rò rỉ nhất định. Tất nhiên, điều này có thể rất thấp trong một van được sản xuất và lắp ráp chính xác. Tuy nhiên, vì những lý do nào đó, chắc chắn là vẫn có sự rò rỉ.
Bây giờ chúng ta hãy thử xem một ví dụ khác là một máy công cụ 100 năm tuổi. Mọi người sẽ ngay lập tức thừa nhận rằng nó có thể có tỷ lệ rò rỉ cao hơn so với loại được sản xuất trên máy móc hiện đại. Ví dụ này cho thấy rõ ràng lý do tại sao máy công cụ luôn là yếu tố thúc đẩy bảo vệ môi trường. Điều này là do máy công cụ thường sản xuất không chỉ một sản phẩm mà hàng trăm đến hàng trăm nghìn sản phẩm. Do sự nhân lên này, nên đầu tư thêm một ít năng lượng và tài nguyên vào máy công cụ là hoàn toàn hợp lý nếu điều này cuối cùng dẫn đến các sản phẩm cuối chính xác hơn và hiệu quả hơn.
Thông thường, chính độ chính xác cao hơn trong sản xuất dẫn đến các sản phẩm thân thiện với môi trường và tiết kiệm tài nguyên hơn. Xét cho cùng, rõ ràng là khớp nối được sản xuất chính xác hơn vài micromet trên van ống pít-tông cho các ứng dụng khí nén dẫn đến tổn thất áp suất thấp hơn trong quá trình vận hành. Tuy nhiên, để đạt được độ chính xác cao hơn đòi hỏi cấu trúc máy cứng hơn và những cấu trúc này thường yêu cầu khối lượng lớn hơn – khối lượng phải được di chuyển trong quá trình gia công và do đó tiêu tốn nhiều năng lượng hơn (khối lượng bổ sung cũng tương đương với mức tiêu thụ tài nguyên cao hơn). Do đó, trong khi máy công cụ mất đi một số hiệu quả, thì mỗi sản phẩm cuối cùng được sản xuất với số lượng lớn đều tăng lên.
Các ví dụ khác về khả năng tiết kiệm năng lượng từ các bộ phận được sản xuất với chi phí lớn hơn trên máy công cụ bao gồm việc mài vít máy nén cho máy nén hoặc thiết kế và sản xuất tuân thủ tải trọng của các cạnh răng của bánh răng dành cho việc sử dụng trong các hộp số chịu tải cao. Do chuyển động lăn của các bánh răng lên nhau luôn bao gồm các bộ phận trượt, nên thiết kế tuân thủ tải trọng của vỏ máy và việc sản xuất chính xác nhất có thể có tác động tích cực đến hiệu quả của bộ truyền động.
Và hộp số trong xe đạp điện cũng là một hộp số chịu tải cao theo nghĩa này: Thứ nhất, các bánh răng được sử dụng ở đó có xu hướng nhỏ (chỉ vì lý do trọng lượng) – và thứ hai, hầu như không có bánh răng nào chịu ứng suất giật nhiều hơn hơn là một cái mà chúng ta thực sự bước đi bằng đôi chân của mình. Và ai lại không hài lòng về hộp số được sản xuất tốt hơn trên chiếc xe đạp của họ, nơi bạn có thể đi nhanh hơn với cùng một loại pin và lốp – hay chậm hơn khi đạp.
Nguyên nhân của hiệu quả kém thường là do ma sát và mài mòn. Ví dụ, nếu chúng tăng lên, trong ổ trục của động cơ, thì mức tiêu thụ năng lượng của nó cũng tăng lên. Do đó, việc sản xuất các sản phẩm này càng chính xác càng tốt và hạn chế hao mòn ở sản phẩm cuối cùng càng nhiều càng tốt, ngay cả khi tác động môi trường cao hơn trong trường hợp đầu tiên là rất hợp lý. Do đó, các chính trị gia không nên chỉ ban hành các lệnh cấm mà hãy tính đến bức tranh toàn cảnh.
Nếu các nhà hoạch định chính sách tính đến điều này, chúng ta chắc chắn có thể thành công trong việc sản xuất các công cụ máy móc đảm bảo các sản phẩm cuối cùng thân thiện với môi trường và là yếu tố thúc đẩy nhu cầu cấp thiết về thay đổi công nghệ, chẳng hạn như chuyển đổi năng lượng. Xét cho cùng, máy công cụ và công nghệ sản xuất chịu trách nhiệm cuối cùng cho việc sản xuất các tua-bin gió, nhà máy thủy điện và trang trại quang điện trên thế giới này.
Để xem các tin bài khác về “Máy công cụ”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: EMO Hannover
