機(jī)床環(huán)境評(píng)估 第3部分：金屬切削機(jī)床能效測(cè)試原則 征求意見稿

1GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020機(jī)床環(huán)境評(píng)估第3部分：金屬切削機(jī)床能效測(cè)試原則本文件支持符合GB/T40808.1規(guī)定的節(jié)能設(shè)計(jì)方法，以及GB/T40808.2中定義的機(jī)床和機(jī)床部件能耗測(cè)量方法。本文件基于參考場(chǎng)景介紹了機(jī)床在使用階段的環(huán)境評(píng)估。本文件包含了針對(duì)金屬切削機(jī)床的示例。本文件為機(jī)床能量評(píng)估和將能效層面納入機(jī)床設(shè)計(jì)，定義了一種基于具體參考場(chǎng)景評(píng)估機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的方法論。本文件解釋了GB/T40808.1和GB/T40808.2中需要測(cè)量的內(nèi)容。此外，它還展示了如何根據(jù)GB/T40808.1評(píng)估機(jī)械功能“加工”的參考場(chǎng)景。附錄A給出了一個(gè)如何使用本文件的示例。應(yīng)用本文件的結(jié)果受使用階段用戶行為和制造策略的影響。本文件不支持機(jī)床之間的比較。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T40808.1-2020，機(jī)床環(huán)境評(píng)估第1部分:機(jī)床節(jié)能設(shè)計(jì)方法（ISO14955-1:2017,IDT）GB/T40808.2-xxxx，機(jī)床環(huán)境評(píng)估第2部分:機(jī)床和機(jī)床部件能耗的測(cè)量方法（ISO14955-2:2018,IDT）DIN8580:2003,Manufacturingprocesses—Termsanddefinitions,division3術(shù)語和定義GB/T40808.1和GB/T40808.2界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1參考零件referencepart具有規(guī)定的幾何形狀、材料、尺寸、幾何公差、表面質(zhì)量和相關(guān)制造程序的工件。注：參考零件是在規(guī)定的運(yùn)行狀態(tài)下制造的具有給定組成和尺寸、數(shù)量確定的幾何工件。3.2參考場(chǎng)景referencescenario具體定義的制造工藝，包含零件處理的定義和實(shí)現(xiàn)具體參考零件的環(huán)境條件。注：參考方案涵蓋符合GB/T40808.2-xxxx規(guī)定的基于機(jī)械和基于任務(wù)的場(chǎng)景。3.3零件離散制造discretepartmanufacturing以不同的工序而不是重量或體積來測(cè)量，產(chǎn)量可具體計(jì)算或通過序列號(hào)識(shí)別的生產(chǎn)過程。注：用于區(qū)別工藝制造的術(shù)語，例如塑料、食品、飲料或藥品等物質(zhì)。3.4批量生產(chǎn)massproduction大規(guī)模生產(chǎn)large-scaleproduction2GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020經(jīng)常使用流水線技術(shù)制造大量標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的過程。注：大規(guī)模生產(chǎn)是指高效地生產(chǎn)大量類似產(chǎn)品的過程。大規(guī)模生產(chǎn)的典型特征是某種類型的自動(dòng)化，如流水線，3.5刀具tool賦予材料所需的形狀、樣式或外觀的裝置。3.6車間生產(chǎn)shopfloorproduction工作車間jobshop根據(jù)客戶規(guī)格生產(chǎn)的專門從事少量定制零件的制造設(shè)備。注1：通常，在車間生產(chǎn)中，機(jī)床制造商/供應(yīng)商和機(jī)床用戶在注2：在車間生產(chǎn)中，時(shí)間分配與正在執(zhí)行的具體生產(chǎn)密切相關(guān)。車間生產(chǎn)中機(jī)床的典型利用率為每天8小時(shí)，每3.7能源性指標(biāo)energyperformanceindicatorEnPI由機(jī)構(gòu)定義的能源性能的度量或單位。注1：EnPI能夠通過使用簡(jiǎn)單的度量、比率或模型來表達(dá)，這取決于4機(jī)床環(huán)境評(píng)估的通用方法4.1總則本章描述了根據(jù)GB/T40808.1對(duì)機(jī)床進(jìn)行環(huán)境評(píng)估的程序。該方法要求測(cè)量機(jī)床的所有可能的運(yùn)行狀態(tài)，包括第6章中定義的參考場(chǎng)景。在此評(píng)估的基礎(chǔ)上，能夠明確和評(píng)估相關(guān)的機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)，并可以根據(jù)GB/T40808.1進(jìn)行功能導(dǎo)向的分析。如果兩個(gè)測(cè)量周期內(nèi)測(cè)量值的平均值之差不大于100W或連接負(fù)載（標(biāo)稱功率）的±5%，則認(rèn)為處于穩(wěn)定條件。機(jī)床環(huán)境評(píng)估的一般方法如圖1所示。詳細(xì)信息見4.2至4.10。基于所選用機(jī)床測(cè)量的結(jié)果和進(jìn)一步評(píng)估見第5章。圖1中每個(gè)步驟在4.2到4.10中均有詳細(xì)的解釋。3GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020圖1機(jī)床環(huán)境評(píng)估的一般方法4.2步驟1——基本信息文件4GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020為預(yù)期的機(jī)床評(píng)估應(yīng)提供的信息如下表所示。表1基本信息123456為了證明達(dá)到環(huán)境穩(wěn)定，在測(cè)量期間宜至少74.3步驟2——機(jī)床停機(jī)狀態(tài)的測(cè)量——M014.3.1描述P停機(jī)[kW]是根據(jù)機(jī)床的系統(tǒng)邊界定義，在停機(jī)期間測(cè)量（包括所有必要外部介質(zhì)，例如壓縮空氣）的功率。應(yīng)在主開關(guān)斷開，達(dá)到穩(wěn)定條件時(shí)進(jìn)行測(cè)量，并且應(yīng)持續(xù)至少300s。如果不滿足穩(wěn)定條件，應(yīng)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量。注：該測(cè)量旨在明確停機(jī)期間的壓縮空氣泄漏和/或部件運(yùn)動(dòng)，例如使用監(jiān)控模塊。此機(jī)床狀態(tài)與加工工藝無關(guān)。4.3.2測(cè)量機(jī)床停機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例如圖2所示。t——機(jī)床停機(jī)期間的測(cè)量時(shí)間，以s計(jì)。圖2機(jī)床停機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例4.3.3記錄5GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020機(jī)床停機(jī)狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)如表2所示表2機(jī)床停機(jī)狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)Pts4.4步驟3——機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為待機(jī)狀態(tài)的測(cè)量（啟動(dòng)）——M024.4.1描述P啟動(dòng)[kW]是根據(jù)機(jī)床的系統(tǒng)邊界定義，在停機(jī)轉(zhuǎn)換為待機(jī)期間測(cè)量（包括所有必要外部介質(zhì)，例如壓縮空氣）的功率。主開關(guān)從斷開轉(zhuǎn)換為接通。機(jī)床啟動(dòng)，直到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（待機(jī)）。P啟動(dòng)代表機(jī)床啟動(dòng)期間的平均功率值。該測(cè)量不包含參考軸或任何移動(dòng)軸。注：該測(cè)量旨在明確機(jī)床啟動(dòng)和相關(guān)部件運(yùn)動(dòng)的必要時(shí)間。啟動(dòng)的持續(xù)時(shí)間取決于機(jī)床。4.4.2測(cè)量機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為待機(jī)狀態(tài)的功率測(cè)量示例如圖3所示。圖3機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為待機(jī)狀態(tài)的功率測(cè)量示例P——機(jī)床停機(jī)狀態(tài)期間的平均功率，以kW計(jì)；P——機(jī)床待機(jī)狀態(tài)期間的平均功率，以kW計(jì)；t——機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為待機(jī)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，以s計(jì)。4.4.3記錄機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為待機(jī)狀態(tài)的必要測(cè)量參數(shù)如表3所示。表3機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為待機(jī)狀態(tài)的必要測(cè)量參數(shù)P6GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020ts機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為待機(jī)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。該4.5步驟4——機(jī)床待機(jī)狀態(tài)的測(cè)量——M034.5.1描述P待機(jī)[kW]是根據(jù)機(jī)床的系統(tǒng)邊界定義，在待機(jī)期間測(cè)量（包括所有必要外部介質(zhì)，例如壓縮空氣）的功率。機(jī)床處于穩(wěn)定狀態(tài)。宜在穩(wěn)定條件下執(zhí)行測(cè)量，持續(xù)時(shí)間t待機(jī)為300s（默認(rèn)值）。如果不滿足這些條件，應(yīng)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量。注：該測(cè)量旨在明確機(jī)床待機(jī)期間包括相關(guān)部件運(yùn)動(dòng)在內(nèi)的必要平均功率。該狀態(tài)與加工無關(guān)。4.5.2測(cè)量機(jī)床待機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例如圖4所示。t——機(jī)床待機(jī)狀態(tài)期間的測(cè)量時(shí)間，以s計(jì)。圖4機(jī)床待機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例4.5.3記錄機(jī)床待機(jī)狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)如圖4所示。表4機(jī)床待機(jī)狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)Pts4.6步驟5——機(jī)床設(shè)置/預(yù)熱狀態(tài)的測(cè)量——M044.6.1描述7GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020P設(shè)置[kW]是根據(jù)機(jī)床的系統(tǒng)邊界定義，在加工預(yù)備和/或預(yù)熱期間測(cè)量（包括所有必要外部介質(zhì)，例如壓縮空氣）的功率。該測(cè)量包括機(jī)床加工準(zhǔn)備在內(nèi)的所有必要活動(dòng)。該狀態(tài)可能包括機(jī)床特定的預(yù)熱時(shí)間。注：該測(cè)量旨在明確例如移動(dòng)軸、固定工件、清潔加工區(qū)域和/或預(yù)熱時(shí)間的必要活動(dòng)。它展示了機(jī)床設(shè)置期間包括相關(guān)的部件活動(dòng)的必要平均功率。該狀態(tài)取決于機(jī)床，在某些情況下也取決于加工工藝。某些機(jī)床不需要4.6.2測(cè)量機(jī)床設(shè)置/預(yù)熱狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例如圖5所示。t——機(jī)床設(shè)置狀態(tài)期間的測(cè)量時(shí)間，以s計(jì)。圖5機(jī)床設(shè)置狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例4.6.3記錄機(jī)床設(shè)置狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)如表5所示。表5機(jī)床設(shè)置狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)Pts機(jī)床設(shè)置狀態(tài)期間的持續(xù)時(shí)間。該持續(xù)時(shí)間取決于機(jī)床，4.7步驟6——機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)的測(cè)量——M054.7.1描述8GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020P[kW]是根據(jù)機(jī)床的系統(tǒng)邊界定義，在準(zhǔn)備狀態(tài)期間測(cè)量（包括所有必要外部介質(zhì)，例如壓縮空氣）的功率。該狀態(tài)代表機(jī)床加工前的狀態(tài)。包括預(yù)熱、參考軸和活動(dòng)設(shè)置在內(nèi)的工藝準(zhǔn)備已完成。機(jī)床準(zhǔn)備好進(jìn)行加工并等待啟動(dòng)信號(hào)。宜當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定條件執(zhí)行測(cè)量，持續(xù)時(shí)間t準(zhǔn)備至少為300s（默認(rèn)值）。如果不滿足這些條件，應(yīng)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量。注：該測(cè)量旨在明確機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)期間包括相關(guān)部件運(yùn)動(dòng)在內(nèi)的必要平均功率。4.7.2測(cè)量機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)下的功率測(cè)量示例如圖6所示。t——機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)期間的測(cè)量時(shí)間，以s計(jì)。圖6機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例4.7.3記錄機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)如表6所示。表6機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)Pts4.8步驟7——機(jī)床加工狀態(tài)的測(cè)量——M064.8.1描述（P[kW]）是根據(jù)機(jī)床的系統(tǒng)邊界定義，在參考場(chǎng)景中根據(jù)第6章的定義測(cè)量（包括所有必要外部介質(zhì)，例如壓縮空氣）的功率。該機(jī)床狀態(tài)代表典型和具體的機(jī)床加工。注：該測(cè)量旨在明確機(jī)床加工期間包括相關(guān)部件活動(dòng)在內(nèi)的必要平均功率。該機(jī)床狀態(tài)取決于加工工藝。4.8.2測(cè)量9GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020機(jī)床加工狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例如圖7所示。t——機(jī)床加工狀態(tài)期間的測(cè)量時(shí)間，以s計(jì)。圖7機(jī)床加工狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例4.8.3記錄機(jī)床加工狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)如表7所示。表7機(jī)床加工狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)Pts4.9步驟8——機(jī)床急停狀態(tài)的測(cè)量——M074.9.1描述P急停[kW]是根據(jù)機(jī)床的系統(tǒng)邊界定義，在急停狀態(tài)期間測(cè)量（包括所有必要外部介質(zhì)，例如壓縮空氣）的功率。在機(jī)床待機(jī)狀態(tài)下t1=30s后，啟動(dòng)急停。宜在機(jī)床急停狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定條件執(zhí)行測(cè)量，持續(xù)時(shí)間t急停至少為300s（默認(rèn)值）。某些機(jī)床用戶在機(jī)床不工作時(shí)使用急停。在這種情況下，機(jī)床急停狀態(tài)是有關(guān)的并應(yīng)進(jìn)行測(cè)量。注：該測(cè)量旨在明確機(jī)床急停狀態(tài)和相關(guān)組件活動(dòng)期間的必要平均功率。該機(jī)床狀態(tài)于不取決于加工工藝。4.9.2測(cè)量機(jī)床急停狀態(tài)期間的功率測(cè)量如圖8所示。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020圖8機(jī)床急停狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例4.9.3記錄機(jī)床急停狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)如表8所示。表8機(jī)床急停狀態(tài)下的必要測(cè)量參數(shù)Pts4.10步驟9——機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為停機(jī)狀態(tài)的測(cè)量——M084.10.1描述P待轉(zhuǎn)停[kW]是根據(jù)機(jī)床的系統(tǒng)邊界定義，從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為停機(jī)狀態(tài)期間測(cè)量（包括所有必要外部介質(zhì)，例如壓縮空氣）的功率。t1=30s后，依據(jù)機(jī)床制造商明確的典型關(guān)機(jī)程序關(guān)閉機(jī)床。當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定條件持續(xù)時(shí)間為t2時(shí)，機(jī)床開關(guān)的斷開結(jié)束。定義從待機(jī)轉(zhuǎn)換為停機(jī)的持續(xù)時(shí)間t待轉(zhuǎn)停為t2–t1。P待轉(zhuǎn)停代表機(jī)床在停機(jī)期間包括所有外部介質(zhì)在內(nèi)的平均功率值。該測(cè)量與加工工藝無關(guān)。注：該測(cè)量旨在明確機(jī)床停機(jī)和相關(guān)部件活動(dòng)的必要時(shí)間。關(guān)閉的持續(xù)時(shí)間取決于機(jī)床。該狀態(tài)持續(xù)時(shí)間取決于4.10.2測(cè)量機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為停機(jī)狀態(tài)的功率測(cè)量示例如圖9所示。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020P——機(jī)床停機(jī)狀態(tài)期間的平均功率，以kW計(jì)；P——機(jī)床待機(jī)狀態(tài)期間的平均功率，以kW計(jì)；t2——機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為停機(jī)狀態(tài)結(jié)束的時(shí)間，以s計(jì)。圖9機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為停機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量示例4.10.3記錄機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為停機(jī)狀態(tài)的必要測(cè)量參數(shù)如表9所示。表9機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為停機(jī)狀態(tài)的必要測(cè)量參數(shù)Ptst=t2-t15用于環(huán)境評(píng)估的機(jī)床分析5.1總則基于給定信息和對(duì)機(jī)床所有必要運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行的測(cè)量及由此產(chǎn)生的EnPI值，應(yīng)進(jìn)行5.2中的評(píng)估。5.2機(jī)床的平均能源性5.2.1總則機(jī)床的平均能源性代表根據(jù)給定機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)間占比所估計(jì)的能耗。該占比定義基于一個(gè)生產(chǎn)年。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020運(yùn)行狀態(tài)占比的評(píng)估應(yīng)基于代表機(jī)床實(shí)際使用情況下運(yùn)行狀態(tài)的具體占比，包括停機(jī)，待機(jī)等。如果機(jī)床用戶和制造商都不知道運(yùn)行狀態(tài)的具體占比，則應(yīng)使用表10中給出的運(yùn)行狀態(tài)占比。相關(guān)步驟如圖10所示。由車間和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的多次測(cè)量得出的運(yùn)行狀態(tài)的默認(rèn)時(shí)間占比如表10所示。如果無法定義或未知具體時(shí)間占比，則應(yīng)使用這些占比。表10運(yùn)行狀態(tài)的默認(rèn)時(shí)間占比s=0.05s=0.15s=0.10s=0.05s=0.60s=0.05s每年機(jī)床停機(jī)狀態(tài)的占比值s每年機(jī)床待機(jī)狀態(tài)的占比值s每年機(jī)床設(shè)置狀態(tài)的占比值s每年機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)的占比值s每年機(jī)床加工狀態(tài)的占比值s每年機(jī)床急停狀態(tài)的占比值sO每年機(jī)床其他狀態(tài)的占比值基于不同的知識(shí)、不同的預(yù)知、有根據(jù)的猜測(cè)或不同的機(jī)床應(yīng)用，可以定義不同的具體時(shí)間占比。5.2.2方法機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)占比的選擇過程如圖10所示。圖10運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估方法5.2.3能耗估計(jì)基于所定義的運(yùn)行狀態(tài)占比，能夠通過公式（1）計(jì)算一個(gè)生產(chǎn)年的預(yù)計(jì)能耗。應(yīng)記錄預(yù)計(jì)能耗值和運(yùn)行狀態(tài)占比的相關(guān)計(jì)算。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020注：在車間生產(chǎn)中，與機(jī)床非生產(chǎn)狀態(tài)相關(guān)的能耗能對(duì)總需求能量產(chǎn)生巨大影響。若機(jī)床具備自動(dòng)關(guān)閉功能，應(yīng)E=(s停機(jī)×P停機(jī)+s待機(jī)×P待機(jī)+s設(shè)置×P設(shè)置+s準(zhǔn)備×P準(zhǔn)備+s加工×P加工+s急?！罰急停+sO×PO×365×24)···········(1)式中：E——給定情況下一個(gè)生產(chǎn)年的預(yù)計(jì)能耗，單位為千瓦時(shí)（kWh）P停機(jī)——機(jī)床停機(jī)狀態(tài)期間的平均功率，單位為千瓦（kW）；P待機(jī)——機(jī)床待機(jī)狀態(tài)期間的平均功率，單位為千瓦（kW）；P設(shè)置——機(jī)床設(shè)置狀態(tài)期間的平均功率，單位為千瓦（kW）；P準(zhǔn)備——機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)期間的平均功率，單位為千瓦（kW）；P加工——機(jī)床加工狀態(tài)期間的平均功率，單位為千瓦（kWP急?！獧C(jī)床從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為急停狀態(tài)期間的平均功率，單位為千瓦（kWPO——機(jī)床其他狀態(tài)期間的平均功率，單位為千瓦（kW）；每年的時(shí)間占比值是根據(jù)全年平均產(chǎn)量計(jì)算出的平均時(shí)間占比，因此它能夠直接從365天、每天24小時(shí)生產(chǎn)的平均生產(chǎn)日的測(cè)量中得出。否則，應(yīng)將非工作時(shí)間考慮在內(nèi)，按比例調(diào)整測(cè)量。由于公式（1）計(jì)算了一個(gè)完整生產(chǎn)年的估計(jì)能耗，因此即使機(jī)床能耗功率為0kW，也應(yīng)考慮生產(chǎn)設(shè)備不工作時(shí)機(jī)床的狀態(tài)。例1：——365天/年生產(chǎn)的大規(guī)模生產(chǎn)——2班/天（=16小時(shí)/天）工作時(shí)間——8小時(shí)/天的非工作時(shí)間，機(jī)床處于停機(jī)狀態(tài)工作時(shí)間（16小時(shí)/天）情況下，測(cè)量的每年時(shí)間占比如表10所示：停機(jī)5％、待機(jī)15%，設(shè)置10%，準(zhǔn)備5%，加工60%，急停5%。因此，公式（1）中每年非工作時(shí)間的實(shí)際占比為：1/3+2/3×0.05=36.6%。舉例而言，根據(jù)表10，加工的時(shí)間占比為：2/3×0.6=0.4=40%。例2：——220天/年生產(chǎn)的車間生產(chǎn)——1班/天（=8小時(shí)/天）工作時(shí)間——16小時(shí)/天的非工作時(shí)間，機(jī)床處于停機(jī)狀態(tài)工作時(shí)間（8小時(shí)/天）情況下，測(cè)量的每年時(shí)間占比如表10所示：停機(jī)5％、待機(jī)15%，設(shè)置10%，準(zhǔn)備5%，加工60%，急停5%。該機(jī)床停機(jī)狀態(tài)為16小時(shí)/天和（365-220=145）天/年。根據(jù)表10，該例的時(shí)間占比結(jié)果為：停機(jī)81%，待機(jī)3%，設(shè)置2%、準(zhǔn)備1%，加工12%，急停1%。5.2.4相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算可以基于測(cè)量值定義相關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)。相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)顯示出較高的時(shí)間占比或能量相關(guān)性。此外，相關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)根據(jù)GB/T40808.1，采用功能導(dǎo)向分析。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020對(duì)于運(yùn)行狀態(tài)的默認(rèn)占比，可以根據(jù)表11定義機(jī)床使用期間的相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)。表11默認(rèn)運(yùn)行狀態(tài)占比下能耗計(jì)算的相關(guān)參數(shù)s=0.05s=0.15s=0.10s=0.05s=0.60s=0.05PPPPPPE=E=E=E=E=E=P×sP×sP×sP×sP×sP×s每種運(yùn)行狀態(tài)一年的計(jì)算能耗E顯示了哪種運(yùn)行狀態(tài)是有關(guān)的?；谶@種相關(guān)性，應(yīng)根據(jù)GB/T40808.1進(jìn)行功能導(dǎo)向分析。5.2.5相關(guān)值如適用，應(yīng)收集并記錄表12中的EnPI值。宜提及未涉及或特殊的運(yùn)行狀態(tài)，并分別記錄。表12需要記錄的能源性指標(biāo)參數(shù)PtsPts機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為待機(jī)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，PtsPtsPtsPtsPtsPtsEEEEEEOE5.2.6功能導(dǎo)向分析符合GB/T40808.1規(guī)定的基于相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的功能導(dǎo)向評(píng)估方法如圖11所示。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020圖11基于相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)符合GB/T40808.1的功能導(dǎo)向評(píng)估方法基于相關(guān)的機(jī)床功能，可以定義相關(guān)的機(jī)床部件，這些部件應(yīng)按照GB/T40808.1-2021中6.4的規(guī)定進(jìn)行具體測(cè)量。6機(jī)床參考場(chǎng)景6.1總則機(jī)床代表具有單獨(dú)配置和具體應(yīng)用的不同機(jī)床部件（如主軸、導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)器、風(fēng)扇、電機(jī)）的組合。具體的高能機(jī)床行為和相關(guān)的特定能效優(yōu)化措施主要取決于機(jī)床配置、加工工藝和應(yīng)用、有源部件及其控制、機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)序列、制造環(huán)境和具體操作。金屬切削機(jī)床及其配置和應(yīng)用具有高度的具體性和異質(zhì)性。因此，很明顯，很難定義一個(gè)具有確定幾何形狀和材料特性的標(biāo)準(zhǔn)化參考零件或工藝。給定的參考零件總是與特定機(jī)床直接或間接相關(guān)，因此其能夠在一臺(tái)機(jī)床以優(yōu)化條件制造，而不傾向于在不同機(jī)床和相關(guān)的機(jī)床配置上制造。某些機(jī)床-工件組合在工業(yè)應(yīng)用中并不現(xiàn)實(shí)、常見或有用?；谀M或不常見的加工應(yīng)用進(jìn)行的能量評(píng)估和能效優(yōu)化措施相關(guān)指示可能是錯(cuò)誤的，從而導(dǎo)致對(duì)某些工藝應(yīng)用的能效低效和能量配置低劣。出于這個(gè)原因，本文件不打算提供標(biāo)準(zhǔn)化參考零件，因?yàn)樗荒芊从彻I(yè)環(huán)境中實(shí)際的金屬切削機(jī)床應(yīng)用。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020GB/T40808.2-xxxx的5.2.2和5.2.3中提到的樣本案例能夠代表模擬機(jī)床使用場(chǎng)景。可以得出結(jié)論，很大程度上取決于目標(biāo)和具體機(jī)床及相關(guān)配置的參考零件以及參考場(chǎng)景，也應(yīng)具體定義。本文件側(cè)重于針對(duì)金屬切削具體的、和機(jī)床以及應(yīng)用相關(guān)的參考場(chǎng)景的定義。具體參考場(chǎng)景的定義宜確保是對(duì)行業(yè)中典型加工工藝進(jìn)行評(píng)估。機(jī)床的參考場(chǎng)景代表特定機(jī)床的預(yù)期增值過程。在零件離散制造的大規(guī)模生產(chǎn)中，工藝差異是有限的。大規(guī)模生產(chǎn)的機(jī)床通常是為制造某一工件或一組幾何復(fù)雜程度類似的工件而設(shè)計(jì)的。每個(gè)機(jī)床上的工件復(fù)雜性、工件材料特性、所需的加工操作和相關(guān)的工藝參數(shù)是相似的。對(duì)金屬切削機(jī)床的研究/調(diào)查/測(cè)量表明，特別是在汽車和航空航天工藝（大規(guī)模生產(chǎn)）中，目標(biāo)加工工藝的種類僅限于一種或幾種類似的工藝。這意味著，客戶指定的加工工藝在該應(yīng)用中具有代表性并能夠進(jìn)行選擇。在中期和車間生產(chǎn)中，可以觀察到機(jī)床更高的靈活性/工藝可變性?？梢钥闯?，有時(shí)機(jī)床制造商/供應(yīng)商對(duì)實(shí)際客戶應(yīng)用的了解有限（例如零件尺寸、材料、切削力、工藝編程）。在用戶方面，雖然對(duì)預(yù)期的零件和相關(guān)應(yīng)用是已知的，但對(duì)給定和可能的機(jī)床配置了解有限。6.2總體結(jié)構(gòu)6.2.1總則參考場(chǎng)景的定義可以分兩部分描述：——獨(dú)立于機(jī)床、工藝和應(yīng)用的通用定義；——需要特定參數(shù)化的具體定義。應(yīng)形成獨(dú)立的工藝信息文件，這些文件可不公開。圖12詳細(xì)解釋了這些元素。參考場(chǎng)景應(yīng)包括運(yùn)行狀態(tài)時(shí)間占比的定義（見5.2.2）。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020圖12參考場(chǎng)景應(yīng)用和定義的一般描述6.2.2準(zhǔn)備準(zhǔn)備工作應(yīng)遵循GB/T40808.1-2021第6章和第8章以及GB/T40808.2-xxxx中第4章至第9章規(guī)定的信息，包括可能分析特征的定義、必要的系統(tǒng)邊界和必要的能量形式，以及測(cè)量程序和注釋。6.3參考場(chǎng)景定義指南參考場(chǎng)景代表了使用階段的典型機(jī)床活動(dòng)。所使用的材料、刀具、參數(shù)以及相關(guān)的數(shù)控程序和加工持續(xù)時(shí)間都反映了給定機(jī)床的典型和預(yù)期應(yīng)用。應(yīng)使用圖13來識(shí)別參考場(chǎng)景。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020圖13參考場(chǎng)景定義指南6.4參考場(chǎng)景的定義6.4.1總則參考場(chǎng)景代表一個(gè)具體定義的制造工藝，其中包含特定程序、零件處理、使用的材料、使用的刀具、實(shí)現(xiàn)具體和特定工件的條件和環(huán)境的定義。其代表在給定的金屬切削機(jī)床上典型的增值應(yīng)用。參考場(chǎng)景以可重復(fù)的方式描述機(jī)床活動(dòng)。參考場(chǎng)景的定義宜根據(jù)GB/T40808.1的功能映射，并由機(jī)床制造商/供應(yīng)商和機(jī)床用戶之間合作完成。通過對(duì)目標(biāo)加工工藝和制造商/供應(yīng)商的精確評(píng)估，以及關(guān)于實(shí)際使用的詳細(xì)信息，參考場(chǎng)景的分配有利于用戶確定適當(dāng)和優(yōu)化的機(jī)床配置。GB/T40808.1和GB/T40808.2中已定義系統(tǒng)邊界和相關(guān)的能源形式。參考場(chǎng)景的指標(biāo)示例如圖14所示。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020圖14機(jī)床加工中參考場(chǎng)景的指標(biāo)的示例參考場(chǎng)景的定義定義了運(yùn)行狀態(tài)處理期間的機(jī)床活動(dòng)。參考場(chǎng)景由機(jī)床制造商、機(jī)床用戶或由制造商/供應(yīng)商和用戶之間的協(xié)議定義，并代表給定機(jī)床的典型機(jī)床應(yīng)用和相關(guān)配置。如果機(jī)床制造商不能指定給定機(jī)床和機(jī)床配置的代表性參考場(chǎng)景，則應(yīng)與機(jī)床用戶協(xié)調(diào)定義機(jī)床用戶特定參考場(chǎng)景?；谶x定的參考場(chǎng)景，應(yīng)根據(jù)6.7給出基本信息和工藝特定信息。能夠根據(jù)GB/T40808.1和GB/T40808.2對(duì)機(jī)床進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于參考場(chǎng)景的定義，應(yīng)滿足6.4.2至6.4.5中的要求。6.4.2加工工藝在零件離散制造中，尤其是在大規(guī)模生產(chǎn)中，特定的加工工藝被分配給選定的機(jī)床。通常在采購(gòu)和改造中會(huì)給機(jī)床用戶預(yù)期加工工藝的知識(shí)。因此，不僅要知道是制造工藝的類型，而且要知道工藝參數(shù)的范圍（例如：進(jìn)給速度、扭矩、轉(zhuǎn)速、電火花加工機(jī)的發(fā)電機(jī)功率、工件的特性和復(fù)雜性、冷卻要求）、機(jī)床活動(dòng)和使用的數(shù)控程序。可編程邏輯控制器（PLC）的設(shè)置也會(huì)影響制造工藝。為此，機(jī)床制造商/供應(yīng)商需要咨詢機(jī)床用戶，并基于給定的工藝參數(shù)范圍和相關(guān)信息確定機(jī)床和配置的具體加工工藝。定義目標(biāo)應(yīng)用的參考場(chǎng)景符合機(jī)床用戶和制造商/供應(yīng)商的利益。6.4.3刀具關(guān)于加工工藝，所用刀具的數(shù)量、類型和質(zhì)量通常為機(jī)床用戶所知。這適用于采購(gòu)和機(jī)床配置階段。關(guān)于所使用的刀具，所需的先決條件（如冷卻要求、刀具搬運(yùn)和儲(chǔ)存）也是已知的，并應(yīng)用于定義參考場(chǎng)景。6.4.4工件材料和工藝參數(shù)關(guān)于已知的加工工藝，其工作狀態(tài)時(shí)間占比、所使用的刀具、相關(guān)的工藝參數(shù)、所使用的工件和/或所使用的材料組以及工件的幾何形狀對(duì)機(jī)床用戶來說是明確的。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:20206.4.5工藝參數(shù)的變化制造商能夠設(shè)置低、中、高應(yīng)用程序。這些等級(jí)宜表示低、中、高參數(shù)集，并進(jìn)一步用于未知且假定的客戶應(yīng)用。應(yīng)由機(jī)床制造商與機(jī)床用戶合作處理任何例外情況。應(yīng)根據(jù)工藝零件的具體數(shù)量定義參考場(chǎng)景。應(yīng)使用典型加工工藝中最常見的材料和刀具。如果應(yīng)用程序未知或不存在，則應(yīng)根據(jù)低、中、高定義參考場(chǎng)景的工藝參數(shù)集。這些參數(shù)集代表低、中和高工作負(fù)載工作。6.5機(jī)床主要的運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)考慮5.2.4所述機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)中重要的能量占比以設(shè)置有效的參考場(chǎng)景，至少“加工”和“待機(jī)”是必要的運(yùn)行狀態(tài)?！庸ご頇C(jī)床實(shí)際使用和目標(biāo)增值應(yīng)用（無空切削）。機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)處理從數(shù)控程序開始到此數(shù)控程序的結(jié)束?！龣C(jī)僅當(dāng)與預(yù)期應(yīng)用的增值相關(guān)時(shí)，機(jī)床的待機(jī)狀態(tài)才應(yīng)涵蓋在參考場(chǎng)景中。例如，待機(jī)狀態(tài)能夠用于自動(dòng)或手動(dòng)工件處理，以及用于冷卻和/或工件調(diào)節(jié)中。——其他運(yùn)行狀態(tài)如果目標(biāo)機(jī)床應(yīng)用需要機(jī)床的其他運(yùn)行狀態(tài)，則應(yīng)將其涵蓋在參考場(chǎng)景中。6.6相關(guān)測(cè)試場(chǎng)景GB/T40808.2-xxxx第5章中定義的基于機(jī)床或基于任務(wù)的測(cè)試場(chǎng)景評(píng)估包含在參考場(chǎng)景的定義中（見圖13）。所有可能的場(chǎng)景包括機(jī)床不同的運(yùn)行狀態(tài)，如停機(jī)、待機(jī)、準(zhǔn)備、設(shè)置和加工。在處理運(yùn)行狀態(tài)中執(zhí)行的參考場(chǎng)景定義在所有可能的機(jī)床測(cè)試場(chǎng)景中都要有代表。6.7參考場(chǎng)景文件參考情景應(yīng)被充分定義并在相同條件下可重現(xiàn)。應(yīng)形成文件。必要信息可進(jìn)一步分為基本信息、過程和獨(dú)立應(yīng)用信息。有必要執(zhí)行參考場(chǎng)景一切必要信息。應(yīng)記錄下列基本信息。其不取決于工藝和應(yīng)用：——機(jī)床類型、品牌、型號(hào)和序列號(hào)；——機(jī)床配置；——符合DIN8580規(guī)定的相關(guān)加工工藝；——符合GB/T40808.1和GB/T40808.2規(guī)定的測(cè)量條件。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020（規(guī)范性）磨床示例A.1總則被調(diào)查的機(jī)床概述如表A.1所示。表B.1基本信息概述Mr.A.Measurement（測(cè)20162000002,根據(jù)GB/T40808.2-xxxx第6章，包2017年11月30日/上午8:00至下午1A.2測(cè)量的機(jī)床狀態(tài)表A.2顯示了被調(diào)查機(jī)床測(cè)量的機(jī)床狀態(tài)。表B.2測(cè)量的機(jī)床狀態(tài)A.3測(cè)量A.3.1機(jī)床停機(jī)狀態(tài)的測(cè)量機(jī)床停機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量如圖A.1所示。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020圖B.1機(jī)床停機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量機(jī)床停機(jī)狀態(tài)的測(cè)量值如表A.3所示。表B.3機(jī)床停機(jī)狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)PtsA.3.2機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)到待機(jī)狀態(tài)的測(cè)量（啟動(dòng)）——M02機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)到待機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量如圖A.2所示。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020圖B.2機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)到待機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)到待機(jī)狀態(tài)的測(cè)量值如表A.4所示。表B.4機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)到待機(jī)狀態(tài)的測(cè)量相關(guān)值PtsA.3.3機(jī)床待機(jī)狀態(tài)下的測(cè)量——M03機(jī)床待機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量如圖A.3所示。圖B.3機(jī)床待機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量機(jī)床待機(jī)狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)如表A.5所示。表B.5機(jī)床待機(jī)狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)PtsA.3.4機(jī)床設(shè)置/預(yù)熱狀態(tài)的測(cè)量——M04機(jī)床設(shè)置/預(yù)熱狀態(tài)期間的功率測(cè)量如圖A.4所示。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020圖B.4機(jī)床設(shè)置/預(yù)熱狀態(tài)期間的功率測(cè)量機(jī)床設(shè)置/預(yù)熱狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)如表A.6所示。表B.6機(jī)床設(shè)置/預(yù)熱狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)PtsA.3.5機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)的測(cè)量——M05機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)期間的功率測(cè)量如圖A.5所示。圖B.5機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)期間的功率測(cè)量GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)如表A.7所示。表B.7機(jī)床準(zhǔn)備狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)PtsA.3.6機(jī)床加工狀態(tài)的測(cè)量——M06機(jī)床加工狀態(tài)期間的功率測(cè)量如圖A.6所示。圖B.6機(jī)床加工狀態(tài)期間的功率測(cè)量，參考場(chǎng)景xyz-123機(jī)床加工狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)如表A.8所示。表B.8機(jī)床加工狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)PtsA.3.7機(jī)床急停狀態(tài)的測(cè)量——M07機(jī)床急停狀態(tài)期間的功率測(cè)量如圖A.7所示。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020圖B.7機(jī)床急停狀態(tài)期間的功率測(cè)量機(jī)床急停狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)如表A.9所示。表B.9機(jī)床急停狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)PtsA.3.8機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)到停機(jī)狀態(tài)的測(cè)量——M08機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)到停機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量如圖A.8所示。圖B.8機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)到停機(jī)狀態(tài)期間的功率測(cè)量機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)到停機(jī)狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)如表A.10所示。GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020表B.10機(jī)床從待機(jī)狀態(tài)到停機(jī)狀態(tài)期間的測(cè)量參數(shù)PtsA.3.9測(cè)量總結(jié)表A.11總結(jié)了被調(diào)查機(jī)床所有機(jī)床測(cè)量狀態(tài)的測(cè)量參數(shù)。表B.11測(cè)量參數(shù)的總結(jié)值PtsPts機(jī)床從停機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為待機(jī)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，該P(yáng)tsPtsPtsPtsPtsPtsA.3.10運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)間占比A.3.10.1運(yùn)行狀態(tài)的具體時(shí)間占比根據(jù)測(cè)量相關(guān)值和運(yùn)行狀態(tài)的具體時(shí)間占比（見表10一年內(nèi)機(jī)床的預(yù)估能耗計(jì)算如表A.13所示。表B.12運(yùn)行狀態(tài)默認(rèn)時(shí)間占比前提下的每年估計(jì)能量ES=0.05S=0.40S=0.10S=0S=0.40S=0.0500E=（0.05×0.0125+0.40×1.876+0.10×2.696+0×3.035+0.40×4.799+0.05×1.189+0×0）×（365×24）···(A.1)E=26277kWhA.3.10.2運(yùn)行狀態(tài)的默認(rèn)時(shí)間占比GB/T40808.3—202X/ISO14955-3:2020根據(jù)測(cè)量相關(guān)值和運(yùn)行狀態(tài)的默認(rèn)時(shí)間占比（見表10計(jì)算出機(jī)床在一年內(nèi)的估計(jì)能耗，如表A.13所示。表B.13運(yùn)行狀態(tài)默認(rèn)時(shí)間占比前提下的每年估計(jì)能量Es=0.05s=0.15s=0.10s=0.05s=0.60s=0.0500E=（0.05×0.0125+0.15×1.876+0.10×2.696+0.05×3.035+0.460×4.799+0.05×1.189+0×0）×（365×24）(A.2)E=31906kWhA.3.11結(jié)論默認(rèn)時(shí)間占比以及給出的具體