Bosch Rexroth 생산 시설의 에너지 절약 구상 들여다보기

냉각을 위한 새로운 방법

독일 로어 플랜트에서는 여러 등급의 주철로 유압장치 캐스팅을 생산합니다. 이 생산 공정의 한 부분에는 주철을 900°C 이상으로 가열한 다음 정밀하게 정의된 사양에 따라 냉각하는 '어닐링'이라는 특수 열처리가 포함됩니다.

어닐링에는 막대한 양의 에너지가 사용되지만, 최근 전문가들은 공정에서 어닐링을 저속 냉각으로 대체하는 보다 효율적인 방법을 발견했습니다.

새로운 냉각 하우스를 통해 어닐링 공정을 없애고 파운드리의 이산화탄소 배출량을 연간 2,500톤 이상 줄일 수 있게 되었습니다. 이는 제품의 탄소 발자국에 직접적인 영향을 미칩니다.

용융 공정 현대화를 통한 에너지 사용량 감소

또한 로어 파운드리에 세 번째 새로운 중주파 용해로를 설치했습니다. 이 새로운 용해로는 에너지 효율을 높이기 위해 모든 것이 설계된 최첨단 용융 기술을 자랑합니다. 이를 통해 기존 용해로 3기를 이 새로운 용해로로 대체할 수 있습니다.

용융 공정을 디지털화 및 자동화하고, 재료의 흐름을 재구성하며 철의 이송과 그에 따른 온도 손실을 줄임으로써 에너지 사용량을 더욱 절감할 수 있게 되었습니다. 용해 공장의 새로운 설비 덕분에 연간 최대 2.9GWh의 전기 에너지를 절약할 수 있게 되었습니다.

중앙 수냉식 냉각으로 전환

압축 냉동 시스템은 베이징 플랜트의 유압 부품 생산 공정에서 핵심적인 부분입니다. 이 시스템은 냉장고나 에어컨과 비슷한 방식으로 작동하며, 시스템이 작동할 때 따뜻한 공기가 배출됩니다. 따뜻한 공기는 환기 시스템을 통해 제거해야 하므로 에너지가 많이 소모됩니다.

Bosch Rexroth 팀은 에너지 관리를 개선할 수 있는 방법을 모색하던 중 이미 생산 중인 다른 기계와 공정을 냉각하는 데 사용되고 있는 플랜트의 기존 냉수망에 주목했습니다. 이러한 기존의 냉수망을 사용하여 설치된 공작 기계를 냉각하면 에너지 효율을 크게 개선할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 압축 냉동 시스템은 냉수망에 연결된 열교환기로 대체할 수 있었습니다.

첫 번째 단계로 5대의 머시닝 센터를 전환한 결과, 분산형 솔루션에 비해 냉각에 필요한 에너지가 80% 이상 감소했으며 이는 연간 약 85,000kWh의 절감 효과에 해당합니다.

자외선 방사를 통한 회로 기판 생산에서의 에너지 절약

중국 시안 플랜트의 회로 기판 생산 시설에서는 자외선을 사용하여 열 없이 합성 수지를 경화하여 플랜트의 에너지 절약 역량을 크게 향상시키고 있습니다.

생산 공정에서 인쇄 회로 기판(PCB)은 기계적으로 전자 부품들과 조립하고 납땜하는 과정을 거칩니다. 기능 테스트 후 인쇄 회로 기판 조립물(PCBA)은 외부 환경의 영향으로부터 전자장치를 보호하기 위해 페인트로 코팅됩니다. 이로 인해 산업 응용 분야에 사용하기에 적합하게 됩니다.

최근까지 이 코팅은 PCBA가 2시간 동안 냉각되기 전 약 100°C의 온도에서 15~20분 동안 건조해야 했습니다. 하지만 UV 기술을 사용함으로써 생산팀은 몇 초 안에 화학 반응을 일으킬 수 있어 이전 공정에 비해 PCB당 에너지 사용량을 80% 이상 절약하고 건조 시간을 약 90% 단축할 수 있었습니다. 뿐만 아니라 이 공정을 통해 페인트를 더 두껍게 코팅할 수 있어 생산되는 회로 기판의 보호 기능이 향상되고 품질이 개선되었습니다.