图1 夹起各种尺寸和几何外形的工件，放置在零件清洁的喷嘴处

由于对质量和安全性的要求日益提高，在金属加工过程中，零件清洁成为越来越重要的环节。该趋势始于汽车零部件领域，现在几乎已经延伸到所有工业，在这过程中，工业清洁技术一直适应着这种变化。

在金属加工中，特别增加了零件清洁的需求。为此，反应迟钝的系统技术，由于能源消耗量大，并使用对环境有害的氯代烃类溶剂，终究被现代工业摒弃。现在，这些系统已经几乎全被精密机床取代。在快速移动的制造线中，集成了清洁技术，该技术支持产品以及金属加工中从制造零件上去除的液体加工材料（冷却润滑剂或油）。在金属加工业的其他方面，该技术被集成到绝缘应用中。如果要求特别严格，将使用高科技。例如在光学工业中，机器人承担了机床的零件处理任务。在清洁系统中，能源效率是一个很重要的因素。

图2 Flex Cell清洁系统的核心部分是一个在工作间内用于部件搬运的机器人。工作间是为机器人提供的保护层

工艺和质量的重要性得到保证

零件清洁发展的重要趋势是对工艺和质量安全要求的增加，熔池分析和准备工作在其中扮演着越来越重要的角色。但是对于优化，则需要讨论所有的流程。为此，很多Fraunhofer院所共同加入形成 FAR（Fraunhofer-Allianz Reinigungstechnik）技术联盟，目的是研究零件清洁的整个加工链，包括之前和后续的流程。FAR的发言人Martin Bilz也管理着位于柏林的联盟业务，他说，这些工作也涉及很多特殊工艺，例如使用激光、等离子和液体CO2进行清洁。Bilz也观察到工业领域正在考虑如今比较缺乏的零件清洁技术。如果有人想要更好地理解个别工艺，以便对它们进行优化，那么以这种方式则更为安全。该技术的研发背景是对零件清洁需求将日益增长提出假设。

服务和分析供应商数量日益增多

该项开发也是经济贸易的原意。如果仔细观察工业清洁技术市场，你将发现，经济可行性是变化的主要驱动力之一，对市场动态尚没有精确地说明。Bilz发现，只有FAR的市场和趋势分析有相关说明，并且对市场动态做出预测。将近20多年来，清洁技术领域市场上出现了更大规模的企业。这其中包括清洁系统、清洁部件和相关媒介的制造商。但在过去，很多小型企业也参与了这些发展，特别是在服务和分析方面。德国的清洁技术市场预计包括1000家供应商。该行业大部分为中型企业。随着四年前 FAR研究成果的发表，工业零件清洁的利润预计将达到200亿欧元。

特别是 Dürr Ecoclean公司利用Filderstadt和Monschau在国际汽车领域占有重要的地位。同时负责 Dürr Eccoclean业务发展的德国汽车领域销售经理 Manfred Hermanns表示：“在过去几年里，汽车业的构造部件清洁已经从令人生厌的需求发展成为了具有价值的工艺流程。”在这里，零件清洁已经成为创造价值的重要工艺。通过清洁，可以从构造部件上清理掉碎片，使得下一个加工步骤不受任何限制。“现在人们将构造部件的清洁和清洁工艺作为保障生产质量的组成部分。”Hermann说。因此，任何一个认真的供应商和用户都知道需要哪些工艺来达到所需的结果。“将双方所拥有的经历聚集在一起非常不易，但最后都能实现很好的结果，”销售经理猜测道，“汽车专家已经意识到，几年前即使有足够的成本也无法达到这样的质量。”根据制造零件的要求，现在将对新系统做出更为定向的预算。

图3 Aduna R系列多面回转工作台式组合机床，是为加工线中旋转对称工件的自动化清洁而设计的

除此之外，对引擎和电动机小型化发展的要求也正在产生，并引导了更高质量的需求。该趋势不仅使企业对清洁技术有了新的认识，还开始了对该技术的爆发式需求，这种需求只在 2009 年全球金融危机时有过短暂的中断。

发动机种类的增加形成了汽车行业对清洁技术的进一步挑战。尺寸的减小导致功率密度的增加，为此围绕发动机发生了一系列发展，例如涡轮增压器、可变凸轮轴齿轮、汽油和柴油注入技术、双耦合和自动发动机等。此外，使用新的动力成分也有一定的影响。该发展导致对高质量清洁技术有了扩充需求，就是必须在发动机数量和电动机种类增加的同时进行预判断。因此，现在的系统使用起来更为灵活，并且能根据不同的制造零件进行调整。机器人支持的零件清洁系统基础完全摆脱了电动机制造中“旧”的不太灵活的传送系统。在检漏仪设备以及珩磨系统中也有了类似的发展，以便能够更快、更经济有效地替换电动机零件。

由于能源成本增加，很多地方的汽车行业都制定了节能计划。清洁系统称为能源消除器，因为清洁过程中的加热零件必需予以冷却，并使之干燥。清洁技术中的新技术应考虑使用大量能源。现在，汽车专家在做出投资决定时发现了生命周期成本 (LCC)。

该技术的未来发展态势是会在中国、印度和巴西发掘大量市场。对生产线的需求也随之提高。中国将很快生产出全世界所需的1/3数量的产品。当欧洲市场停滞不前时，这些发展中国家的增长率将决定我们在未来几年里市场的需求。因此，清洁技术的宣传因素，例如国际化和全球化，将决定很多供应商的未来。

定时旋转货架系统中的同步工艺

为此，系统制造商 MTM Marienheide采用了一致的创新策略。他们关注的重点是可持续发展、节能和单位成本抑减，同时不忽略汽车行业的其他市场需求。“在这种环境中，我们已经能够使用环形计时系统在2s内完成常规的加工步骤，无论最小的非生产次数是多少，”MTM的市场经理 Mareike Meißner说。一些加工步骤，例如高压炉、水闸、清水冲洗及真空干燥，都可以与计时旋转货架系统中的装载和卸载同时运行。因此可以每10s钟进行一次定时清洁。与成线设备和单室系统相比，该系统技术优势明显。Meißner指出了这方面的进一步创新：一个称之为喷枪系统的构造团队，将其用于高压毛边，可以对所有形式的毛边使用喷枪。“我们已经达到了接近于机器人的灵活状态。”市场经理说。

图4 制造商 LPW提供的模块箱清洁系统。指定工件制造车间设计的基础，是模块化设计的原理

该领域的最新发展是机器人计时系统，其中安装了喷枪组。“它具有非生产时间短，以及犹如机器人般灵活程序的优势。”Meißner解释说。为了说明相关的性能，她举出下面的例子：“我们正在以45s循环的方式处理最终的冲洗工艺和最终高压清理毛刺工艺，只使用机器人采用的整个气缸盖清理毛刺的系统。”常规的商业流程将发现这些时候会同时使用2～3个机器人设备。为了达到能源平衡，机器人计时系统起着积极的作用，因为该系统使用高压泵满足了性能要求。

机器人系统 Flexcell 可以作为未来MTM创新的一项。在该系统中，机器人可以处理零件加工。例如，移动清洁零件、管道板或曲柄轴箱。单个工艺的操作次数确实增多了，但是系统获得了更大的实施灵活性。Meißner 还发现了在使用常规非防水机器人的优势。这些部件都安装在应用区域外部。为了获得非常低的剩余价值，MTM开发出了“Blow Motion”程序，在真空或热风干燥程序之后，应用该程序吹开零件的孔。

为了提高能源效率，MTM不仅依赖于安装变频器、蒸汽凝结以及从通风流中返回热能的方法，系统制造商还提高了对清洁系统和能源-热量耦合的综合应用，目标是涵盖90%的主要能源。零件清洁需要使用电能以及热能。Meißner说：“利用废能发电单元的能源-热量耦合技术刚好满足这一需求。现在已经出现了对该效果原则的专利分布，并成功地建成了生产原型。我们想在2012年年初向市场推出这个新的选择。”

根据特殊需求确定清洁工艺

位于Main-hardt的Aduna Tec公司，生产了紧凑的工业零件清洁系统。Aduna Tec公司是Mack集团的成员，该集团是负责企业之间知识和经验交流的资格协会，尤其是在替换准备方面——对发动机和电动机等复杂组建的拆卸和特殊清洁。对于Aduna技术经理Karina Mack而言，基本的市场走向来源于对清洁制造零件的日益增长的需求。“特别是在汽车或汽车交付行业，对于剩余价值的要求仍然存在。”

为了满足这些需求，需要根据明确定义的规范来实施清洁步骤以及所有后续的流程。清洁工艺技术必须针对与残渣要求相关的个别需求来设置。此外，必须对清洁池的维护进行最佳化配置。根据 Mack 的陈述，现在开发一个系统概念的目标已经远远超出满足清洁要求。业务经理表示，现代清洁系统节省了很多空间，易于维护，并且能源效率高。为此，Aduna Tec在首个构架出现之前就开始考虑相关的概念，以便能够满足各种不同的市场要求。

图5 为了满足日益增长的清洁要求，水清洁工艺必须在非常明确的导向下运行

“因此，我们与德国南部的大型汽车制造商共同合作建立了Aduna R系列循环计时清洁系统。这样，将能够经济有效地、且具有能源效率地操作该系统。”Mack解释说。能否吸引潜在消费者的决定性因素还是对工件的清洁。“未来，这不仅将决定是否能够经济有效、且以很高的精度进行生产制造，还将是能否根据要求交付清洁零件的决定性因素。”Mack概括道。

位于Riederich的LPW清洁系统公司，是一个中型企业，公司业务涉及制造零件清洁系统的开发、制造和销售。Gerhard Koblenzer是LPW的客户经理，他也发现了该领域的积极发展趋势：Koblenzer发现，上层部分的新客户将带来大约50%的利润，这使得较难确定市场规模。他建议，根据可测的可持续清洁成果，减少对欧洲企业的利润。根据目前这些企业的收益情况，预计将获得1.6～2亿欧元的利润。但是，将不再考虑高压清理毛刺和传输通道清洁。

通用工业对系统需求的增长

通常，Koblenzer 表示，对流量和清洁质量的要求始终保持增长。尽管过去该发展仅针对汽车制造商及其主要供应商，现在在通用工业内，对于高质量的清洁系统也有了更高的需求。在汽车业，会根据个别客户的需求调整系统技术。“现有物流流程的集成合并，以及全自动系统在这方面起到很重要的作用。”Koblenzer 说。由于零件清洁成本可直接确定，所以操作成本越来越多地应用到制造中心。

为此，根据LPW业务经理的表述，不仅清洁制造零件越来越重要，工业清洁系统的经济可行性也越来越重要。

在一般工业中，需要使用很多灵活的零件清洁系统。此外，今后将越来越需要根据流量和质量方面的要求调整相关系统。但是合并全自动流程不再具有很重大的作用。但是应在不增加劳动力的情况下，能够操作所有系统。即使是在这种情况下，操作成本也很重要。

应用Kinematic清洁系统节省能源

Rainer Schwarz是位于Alpirsbach的 Mafac的客户经理，考虑到不同的市场发展需求，他认为，最重要的经济趋势是通过开发可持续和具有能源效率的系统，争取节省大量能源。“关于稀缺资源的话题始终围绕我们，作为一个具有能源意识的公司，我们应确定一个长期的议程。在该环境下，我们采取可以从自然创建和功能机制中形成的仿生流程。相应地，我们只使用各种类型的零件所需的能源或材料量，以便安全地形成所需的功能。我们参与的一项运动清洁项目是个很具体的例子：通过定向移动喷射或一揽子系统以及入射角，我们的目标是在清洁过程中大量节约能源。”

在此基础上，Mafac 开发了用于零件清洁的旋转热风通风技术。作为一个缩短的系统模块，它缩短了加工时间，并加强了能源平衡性。Schwarz发现，实际上零件清洁的进一步趋势是客户不仅能订购机器和系统，还能获得全面稳定的清洁工艺。为此，在实际预购阶段将获得更多建议，且更耗时。对工艺进行微调时，理想的工艺参数调整是最重要的。因此，Mafac设立了以系统为导向的M2P概念（M2=人员、机器、流程）。

在深入的研究任务中，水清洁系统的制造商也是公共研究所的合作伙伴，例如，德国斯图加特大学。根据市场规模，Schwarz 说：“我们发现具有很高的清洁需求的市场仍在发展，而关于这一领域的竞争者的数量仍在控制中。”他还进一步表示，“可以确定，市场不断发展，同时也正提出越来越严格的要求。全球汽车领域的企业，例如Daimler、Porsche 和Bosch，正是通过这种方式在世界市场上获取份额。这些要求也越来越全球化，并因此运用到出口方面。”根据 Mafac 的说明，最基本的市场趋势是国际化快速发展，这始于每个国家的客户。

如果德国的客户使用系统激活清洁工艺，则在中国的工作必须得到相同的工艺稳定性保障。Schwarz 概括说：“我们认识到一个在世界范围内日益增长的网络环境，这个网络是基于劳动力来划分的。有效的销售、实施技术和服务支持的重要性正在增长。我们的目标是建立从德国出发的可靠的结构稳定的网络。”