专辑
环境时代的理想生产 最先进换气扇电机minimo的开发事例
技术革新1产品 “世界最小※尺寸”同时实现“节能节源”
荣获2007年度“节能奖—资源能源厅长官奖”
前面为世界最小的小型换气扇用电容电机minimo
住宅的居室、卫生间及洗手间设置的管道用换气扇是将电机安装在空气通路(风道)的结构。电机体积越小,空气阻力也越小,换气风量增大。但若只是将电机小型化,不仅会降低电力效率,而且降低换气扇的性能。三菱电机利用独自技术成功地解决了这一难题,开发出保证电机性能的世界最小尺寸的产品“minimo”。
换气扇是家家必有但一般消费者却又极少直接选择的产品,三菱电机通过不断挑战“最高性能”,成功地开发出比原有产品增加25%换气量并节电22%的小型化产品,实现节能节源的高环保性能。
※世界最小:在全自动无人化生产的电容装载型换气扇用交流电机产品中为世界最小。截至2008年2月(本公司调查数据)。
minimo的环保性能
同时实现增加风量与节能
原有电机阻挡风道部分约占断面的56%,装配“minino”的管道用换气扇仅为28%,可大幅度降低空气阻力,提高换气风量,减少耗电量。
电机换气通道通风部分比较(背面)
小型节能
若将本公司销售的所有管道换气扇更换为装配minimo型号的产品,每年可达到减排370吨※二氧化碳的节能效果;原材料方面亦可减少使用树脂77吨、铝21.7吨、铁2.8吨及铜1.4吨。
减少量相当于26000棵杉树年吸收的二氧化碳!
材料节约量相当于生产20万台原有产品!
※假设将本公司销售的管道换气扇一半进行“24小时运转”,一半进行“5小时运转”设定时的减排节能效果。
技术革新2生产 通过“设计与制造一体化”实现电机创新
负责开发MINIMO电机的是本公司中津川制作所饭田工厂的项目组。该项目组以开发“最高性能电机产品”为目标,在项目初始汇集负责电机设计、制造技术及设备开发的专业技术人员于饭田工厂,采用并行工程方式进行开发。在生产最前线的“生产现场”通过设计与制造一体化,实现理想与课题的共享。经过实践证明,采用并行工程方式不仅实现了设计与制造的技术革新,同时也达到了节能节源的双重效果。minimo是将“生产”与电机设计进行有机结合的巨大成果。
minimo生产事例是创造环保时代的“理想型”开发生产模式,亦是本公司实现环境展望过程中的典范事例。
“设计与制造一体化”的启发
改变绕线方式的想法,实现小型节源,将占电力损失4成的冲击电流损失减少50%!
电机的最大电力损失是“冲击电流”。冲击电流是指电机在启动过程中电流通过线圈(卷线)时产生电阻力,由于发热而损失的电力,小型电容电机的冲击电流约占电力损失的4成。
为了减少冲击电流造成的电力损失,与一般电机的“分散绕组”不同,三菱电机采用在芯轴(电机中非旋转部位)直接卷绕铜线的“集中绕组”方式,成功地减少了50%的冲击电流损失。
增加“线圈容积率”,进一步降低20%的冲击电流损失!
绕组槽(槽体)数量较少的集中绕组中存在着“死区(由于线圈绝缘的线圈架阻隔而无法绕组铜线的部分)过大”的问题。解决该问题的方法是采用“线圈架分割结构”。
将以往无法卷绕的部分变为可以绕组铜线,增加线圈的容积率(相对绕组槽面积的铜线面积所占比率),成功地将冲击电流损失进一步减少了2成。
成功开发出高速低振动传送带
生产技术中心与设备开发部门联合开发出运转顺畅并可防止产品免受冲击的高速传送带。通过设计开发一体化的生产设备内部自行开发体制,确立起“最强的生产线”。
实现烙铁停机降温
在焊接用烙铁方面采用“生产线暂时停止时降低烙铁待机温度的新方式”。杜绝任何浪费,彻底推行合理节能。
技术人员的期待
项目总监 中津川制作所 饭田工厂 木下 治雄
minimo项目在开发“终极电机”的同时,确立了打造“有史以来最强大的换气扇电机生产线”目标。
为了最大限度地发挥中津川制造所积累的并行工程生产能力,在生产现场显眼的最佳位置设置了参加成员可自由讨论的“饭田创造室”。在此创出了电机设计及生产工序方面的各种技术革新。
设计负责人 中津川制造作 出口 学
此开发项目中最让我感到高兴的是开发出“理想的产品”。通常,在开发过程中由于各部门原因多少会产生些妥协,但在此项目中,负责电机设计、制造技术及设备开发的全体成员力求完美各抒己见,成功地开发出达成各自理想的产品。
今后将再接再厉,继续挑战低环境负担的新产品。
制造技术负责人 中津川制造所 饭田工厂 山口 秀哉
由于此项目的机会我从电机设计部门被调派至制造技术科。通过从生产技术角度来审视产品,让我懂得对于电机来说真正重要的东西是什么,受益匪浅。
此外,与不同专业的技术人员共同合作,通过吸纳各种见解与创意,让我体会到齐心协力解决问题的效率性,并获得了经验的宝贵。
生产技术开发支援 生产技术中心 三宅 展明
参与此项目的年轻成员传承了以便于生产为概念的“生产设计与自动化”的基因,并积极同其他制作所的技术人员磋商共议,成功地开发出举世无双的电机与生产线。
通过设计与制造一体化来推动产品开发的基本方针在创造优异产品及贡献环保方面至关重要。今后将再接再厉,与全公司的电机技术同仁共同创造出世界第一的电机产品。
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