未来的自动化：数字和绿色

经过两年的下滑，2021 年欧洲首次有更多工业机器人投入使用。据国际机器人联合会（IFR）2022 年 6 月的报告，去年的水平甚至高于 2018 年的高点，约为 7.8 万单元，其中金属和机械（+50%）以及塑料和化学制品（+30%）行业的需求增长尤为明显。而汽车行业则没有录得任何增长，但仍保持在 1.93 万台的高位。新的增长对机器人和元器件生产商来说是积极的，但欧盟的 "绿色协议 "却给他们带来了压力：气候中立的要求对自动化解决方案的开发商提出了挑战，要求他们将数字化和绿色转型结合起来。

为了确认数字技术的广泛应用不会不可避免地导致能源消耗、电子垃圾和生态足迹的持续增加，必须关注产品的生命周期--从设计到回收。"施迈茨有限公司真空自动化和真空处理业务单元负责人 Maik Fiedler 博士说："我们需要将我们将产品送到客户手中的二氧化碳包装与使用过程中产生的排放区分开来。为了保持尽可能小的包装，施迈茨依靠的是较短的采购路线--50% 的供应商来自本国--来自可再生能源的电动和可持续的配送系统。"即使在研发过程中，我们也避免使用能源密集型材料和生产工艺。因此，我们节省了材料，和客户在后期操作中使用更少的能源。"费德勒引用了施迈茨多年来一直采用的程序。现在，这位真空专家正在书写下一个篇章，开发完全独立于压缩空气的系统。

这听起来是一个简单的解决方案，但也有一些障碍需要克服。其中之一就是气动真空产生装置的电源密度较高。"我们正在开发新的系统概念，智能地结合纯电动的元器件。这使我们能够实现，达成与高性能气动真空产生装置（包括激活吹气功能）相当的循环周期，"Fiedler 说。

高效的概念包括一侧中心化安装的电动真空泵、中间蓄能器和另一侧靠近吸盘安装的阀。"我们的蓄能器是软管，我们在其中对真空进行预拉伸，以便在需要时叫停真空。这样就大大缩短了抽吸时间。通过使用多个阀，我们可以安装多样化的独立抽吸回路，"真空专家解释道。在介绍与气动系统相媲美的全电动解决方案时，Fiedler 考虑到了新型 LQE 排气孔，通风口阀。它直接安装在抓具上，通过预加载减少实际排气量。这样就能实现快速通气。"根据系统的不同，排气时间小于 50 毫秒。费德勒强调说："这背后的秘密在于大截面，它可以实现每分钟超过 300 升的抽气流量。3/2 通真空阀的全电动执行器控制有助于提高整个系统的能效。施迈茨还集成了一个传感器--它可以直接在真空抓具上监视和控制真空和工艺。"费德勒说："这就是我们如何将可持续发展与数字化转型结合起来。

无压缩空气真空自动化系统的核心是一个功能强大的真空产生装置：紧凑型泵 GCPi。它重约三公斤，体积非常小巧，也可以用于轻型机器人。与电池相结合--只需 24 伏电源--它就可以用于自主运输系统（AGV）和机器人（AMR）的移动式应用。"费德勒强调说："即使在较短的工作周期后，新型集成式泵的操作手柄也比同类发生器便宜得多。

这一理念遵循了施迈茨的高效战略，其产品侧重于更高效地利用能源。气动真空产生装置（如 RECB）仍然是产品部件序号的一部分。相对于安装空间，它们实现，达成高真空值和高流量，坚固耐用，可以使用现有的压缩空气线路。施迈茨持续的优化气动真空产生装置的能效。此外，还有其他方面也使自动化具有可持续性：一方面是使用寿命问题，以及更换易损部件和分离回收各种材料的难易程度。另一方面，数字化为环境监测和预见性维护保养提供了支持。因此，用户可以随时了解工艺和所使用的真空元器件等情况。此外，数字化双胞胎还能加快调试和真实模拟后续工艺。"Fiedler 说："数字化为我们提供了许多工具，以发现和消除能源浪费。"