实现削减能源浪费，助力环保制造的SPEEDIO Blue Technology
2025.10.27
在全球变暖引发的气候变化风险加剧及资源枯竭的背景下，企业也被要求采取举措，助力降低地球的环境负荷。对于电力消耗量巨大的制造业来说，开展节能工作不仅能为社会发展贡献力量，还有望为企业自身实现显著的成本缩减。
制造业可采取的节能措施多种多样，其中之一便是考虑引入“节能型机床”。本文将结合机床为何需要节能和机床节能的要点，为您介绍有助于削减能源浪费的“SPEEDIO Blue Technology”的性能。
机床为何需要节能
制造业承担着制造人们生活必需品的重任，为了满足这些需求，需消耗大量能源。近年来，为应对全球变暖和资源枯竭，全球都在致力于削减温室气体。2020年，中国政府提出力争“ 2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的“双碳”目标，并向企业发出积极削减温室气体排放的倡议。
根据国家统计局及相关能源报告数据，2023年中国全社会用电量中，第二产业（主要包括工业、建筑业等企业单位）用电量占比高达65.9%。其中，制造业作为工业领域的核心组成部分，2023年占全国能源消费量的49%，能源消耗占比尤为突出。
由此可见，在国内能源消耗量大的企业及事业单位中，致力于节能具有重大意义。制造业各企业通过控制电力消耗、节能省电，有望大幅削减全国整体的温室气体排放。
机床电力消耗大
那么，制造业各企业应如何实现节能呢？有效的举措之一，是将高耗电的机床更新为节能型设备。通过更新机床实现节能，其优势在于既能兼顾地球环境，又能降低电费支出。
在机床中，电力消耗较大的部分包括主轴电机、伺服系统（主轴以外的各进给轴）、冷却液、空压机、操作面板等。其中主轴电机是机床的核心部件。由于加工过程中需要通过主轴电机的旋转进行切削和研磨，因此会消耗大量电力，特别是在启停时。伺服系统是用于精确控制各轴运动的电机与放大器，为控制各轴的运动，需要持续供电。冷却液是用于冷却切削时产生热量的液体，抽取冷却液的泵需要消耗电力。空压机为机床内部提供压缩空气，为维持一定气压需消耗电力。此外，操作面板、各类传感器、机内照明等，以及控制这些部件的数控装置也在持续消耗电力。
由此可见，机床除了在加工工件之外，在非切削状态下，为维持内部温度和状态也会消耗大量电力。
机床节能的要点
SPEEDIO Blue Technology通过削减高耗电机床的能源浪费，证明了其优异的节能性能。
下图对比了加工电动汽车所用逆变器外壳部件时的耗电量与耗气量，数据来自本产品与友商产品的比较。就耗电量而言，与友商的BT40加工中心相比降低了约80%，与友商的BT30加工中心相比降低了约30%。
耗气量方面，与友商的BT30加工中心相比，也实现了约70%的削减。
在一般制造业企业中，55%的电力消耗来自生产设备，25%来自空压机，因此削减这两部分的消耗是节能的关键。SPEEDIO通过削减设备耗电量与耗气量，实现了高端的节能性能。
SPEEDIO Blue Technology的6大节能要点
下面我们进一步详细了解前文提到的SPEEDIO所具备的高级节能性能。
高效主轴（IPM）马达
兄弟公司独创的高加减速型同步马达，由于回转及停止的响应速度快，能够实现省电且高效的切削。
其原因在于高效主轴（IPM）马达的转子内部。
IPM马达的转子内部埋有永久磁铁。借助该永久磁铁的强大磁力，实现了高速、高输出。
对于感应马达，马达旋转前需要经过以下3个步骤：
<感应马达的旋转过程>
- 电流流过定子线圈，定子产生磁场
- 受定子磁场感应，电流流过转子，转子也产生磁场
- 借助定子磁场与转子磁场，电机开始旋转
而IPM电机在旋转前不需要步骤2的过程。SPEEDIO的IPM电机由于转子产生磁场无需消耗电力，因此与友商广泛采用的感应电机相比更加节能。
电源再生系统
SPEEDIO节能性能的一大要点在于电源再生系统。电源再生系统是指，如同混合动力汽车在减速时充电一样，将马达减速时产生的能量回收再利用的电源再生技术。
例如，加工逆变器外壳时，可回收相当于消耗电量23%的再生电力。在反复启停的攻丝加工中，可实现50%这一较高的再生率。
省能源NC模式
除了作为实现节电的重要因素的高效主轴马达和电源再生系统外，SPEEDIO还配备了省能源NC模式。具体通过以下功能削减待机时间内的无用电力消耗。
| 省能源NC模式 | 简介 |
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| 待机模式 | 如果机器在设定时间内没有动作，伺服系统将关闭。 |
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| 机内灯自动关闭 | 经过设定时间后，机内灯将自动关闭。 |
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| 自动电源关闭 | 到达设定时间后，NC电源将自动关闭。 |
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| 屏幕自动熄灭 | 如果超过设定时间没有操作，屏幕的背光将熄灭。 |
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| 切削液泵自动关闭 | 经过设定时间后，切削液泵将自动关闭。 |
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机床在待机时也会消耗电力。SPEEDIO能够轻松削减非加工时间的能源浪费，为节能做出贡献。
正压密封
SPEEDIO通过抑制正压密封的空气流量，实现了空气节省。正压密封是指通过喷出空气，防止冷却液侵入主轴的功能。
为减少正压密封的空气流量，设备采用了高密封结构以防止冷却液侵入主轴，从而大幅削减了空气消耗量。
主轴吹气
在工具更换时通过喷出空气清除异物的主轴吹气功能，也实现了空气消耗量的削减。以往，主轴吹气在工具更换时会对整个区域喷出空气。而现在，通过仅在需要的时刻吹出3倍的空气量，用较少的耗电量和空气流量就能实现清洁。
耗电量统计
耗电量统计按照伺服、泵及其他设备等用途进行分类显示。还可按加工循环计算耗电量。基于可视化的数据，将有助于进一步开展节能工作。
搭载多种节能功能、助力削减能源浪费的 SPEEDIO Blue Technology
※以1999年机型作为100%标注
※基于兄弟机床的样本程序对比
SPEEDIO搭载了电源再生系统、省能源NC模式等多种节能功能。通过提升性能、优化空气消耗量，实现了能源浪费的削减。
将Brother于1999年推出的TC-S2A与2022年推出的S500Xd1进行单工件耗电量对比，后者的耗电量减少了52%。
削减能源浪费不仅是为了降低成本，更是为了减轻对地球环境的负荷而必需的举措。在能源消耗量大的制造业，各企业都在为削减能源而努力。
更新具备节能性能的机床，有望实现显著的能源削减效果。对于今后考虑引入或更新机床的企业，在选择产品时，建议关注生产效率提升的同时，也要重视节能性能。
