高效机器的设计和建造减少了消耗和维护成本，还通过延长其使用寿命提高了食品工业生产设施的价值。
高效机器的设计和建造减少了消耗和维护成本，还通过延长其使用寿命提高了食品工业生产设施的价值。工业从来没有站在能源问题的最前沿，我们最担心的是能源问题的负面后果。谈到一般的能源效率和降低成本，对终端客户的影响是可以想象的，因为他们不仅注意经济方面，而且越来越注意环境方面。
食品行业经营者意识到了新的挑战，有时已经制定了旨在大幅减少生产中能源使用的战略，这对企业的可持续性有影响。这对生产机器的制造商有很大的影响。特别是在设计方面，制造商致力于创造适合这个新的和复杂的市场的新机器。
例如，自动化解决方案已经证明了它们在减少生产中的能源使用和资源消耗方面的效率和效益，从而增加了设备的价值，使他们具有竞争优势。但要使这些目标有效，只有在设计层面，才能实现能源效率战略的所有好处。以下是对实现客户(在我们的例子中是食品公司)的能源效率目标和为他们的应用建立更好的机器或设备的要点的分析。
随着更节能的机器的设计，有可能在设备的整个生命周期内节省成本，而这种成本的减少可以直接反映在最终用户，在我们的情况下，食品公司，从而增加公司的竞争力。由于机器的先进设计而产生的技术已经存在，并且可以确定主要的主题，特别是专门针对机器的电气方面:
- 选择合适尺寸的电动机;
- 使用高效电机;
- 选择合适的速度驱动器;
- 选择适当的接触器和保护装置;
- 为运动控制创造更有效的解决方案;
- 提高套管热效率;
- 技术、工具和自动化设备的选择(人机界面HMI、控制器尺寸等);
- 开发正确的自动化体系结构，即设置逻辑和“哲学”，这是后续与组件相关的选择的基础。
电动机
电机在所有类型的工业中的重要性被数字所强调:工业和基础设施中60%的消费(当然，这是一个指示性的值)是由于电机。例如，在食品工业中，虽然过程投资的份额很大(超过总投资的三分之一)，但相关的能源消耗在过程和其他服务之间几乎平均分配。
这意味着提高电动机效率的措施(电动机是辅助服务中电能的主要吸收器)可对生产单位的总预算产生重大影响。然而，重要的是要知道它们在负荷和工作时间方面的“工作量”(图1)．一般来说，机器执行机构(电动机、气动执行机构等)通常都太大，不必要地增加了机器消耗，而另一方面，仔细的设计可以很容易地减少机器消耗。
此外，为了评估机器的坚固性和可靠性水平，最好仔细检查可能需要的应用和未来发展。然而，更小和更简单的引擎通常是首选。正确的尺寸实际上可以降低机器本身的成本，以及如前所述的操作管理的成本(图2)．
从能源的角度来看，经验表明，与更强大的发动机相比，使用适当大小的发动机可以优化能源消耗。这一关键考虑可以节省3-4%，同时降低能量控制系统的尺寸要求(即逆变器的尺寸)。
新标准的引入(尤其是自2015年以来)，在高效发动机领域取得了更多令人鼓舞的成果，而成本通常只需要1-2年就能获得回报。高效电机使用寿命较长的另一个好处是可持续性(延迟更换)，估计可节省约10%的能源(图3)．
速变速器
工业领域的许多应用需要可变负载(泵送、通风和空气压缩)，正是为了这些服务的管理，速度变量可以保证立即的效益和非常可观的节能(高达50%)。同时，对于任何需要重复启动机器(间歇服务)的应用程序，选择速度变量而不是传统接触器，可以限制启动电流，减少损失和负载峰值。
在不到两年的投资回报中，即时的终端用户收益(如节省公司电费)得到了加强。一些应用(如举升)可以利用利用再生单元回收能量的设备。
附件
考虑到性能退化，温度、湿度和露点是影响电气电子设备外壳性能的因素。如果这些环境设计不当，热条件会降低面板的使用寿命，也会降低其可靠性、安全性和效率。
温度对电气和电子设备的可靠性和使用寿命有直接影响，因为封闭装置和系统的故障几乎完全取决于热问题。
因此，在控制系统中注意热管理，可以通过提高机器的可靠性(延长电子设备的寿命减少中断)和节省机器的成本(消除超大的冷却系统)来限制环境的热不平衡。
自动化架构
自动化控制系统也会消耗能量(直接消耗，而不是在执行器级别)，但可以通过选择最合适的解决方案来优化这些消耗。根据应用情况，实际上更符合实际需求的自动化架构可以降低全局控制系统的能耗。
例如，与去中心化的体系结构相比，中心化的体系结构甚至可以减少一半的消耗。但这绝不能分散这样一个事实:根据应用程序的大小、安全和性能标准，有时有必要选择去中心化的体系结构。然而，在这一点上，可以改变电源的数量。
这可以帮助节省能源和减少损失。最先进的自动化解决方案将控制器、监控系统、人机界面(HMI)和网络集成到一个全面的系统中，提供能源使用的完整图像。通过基于开放标准的“智能”自动化体系结构，流程可以适应实际需求，同时保持长时间的可持续性，从而提高生产率。
测量和监控
为了提高工业能源效率，还必须在当地实时测量设备和机器的消耗(图4)．机器和生产工厂上“智能”自动化的普及可以确保生产部门和办公室提高效率。
机器监控级别能够进行预防性维护，以避免部件故障、生产中断和对机器或部件的损坏，以及适当的规划，以最大限度地减少对生产的影响，增加增值服务的商业机会(图5)．
经验表明，通过早期发现工艺或机器生命周期中的差异，提高能源效率的积极策略除了可节省物质能量外，还可额外节省8%(指示值)。因此，操作人员、维护人员和生产管理团队可以快速应对降低机器效率的情况。
结论
具有能源意识并实施能源效率系统的食品公司确实提高了它们的生产率、员工参与度和整体竞争力，但仍有许多工作要做。所使用机器的设计创新和新技术的集成在一定程度上影响机器的最终成本，根据应用的不同，估计不到10%，但好处远远超过这一点。
无论如何，节能是工业用户的一个重要决策因素，为参与生产和工厂维护的人提供了一个新的机会，使他们在竞争中脱颖而出，同时也带来了新的好处，如减少浪费、提高质量和经济效益，投资回报通常不到两年。
