1. Высокая степень свободы в проектировании аддитивного производства помогает автомобильной промышленности сократить выбросы углекислого газа на 80 процентов в процессе производства приспособлений.
2. Оптимизировать производственный процесс с помощью цифровых двойников, чтобы сократить выбросы углерода в производственном процессе.
3. Сократить выбросы углерода при складировании и транспортировке за счет децентрализованного производства.
4. 3D-печать биоразлагаемыми материалами снижает загрязнение окружающей среды.
«Сименс» представляет свои решения для устойчивого развития аддитивного производства на международной торговой выставке аддитивного производства Formnext 2022. В нескольких примерах применения компания «Сименс» всесторонне продемонстрировала, как реализовать концепцию устойчивого развития на протяжении всего жизненного цикла продукта, обеспечить сохранение ресурсов, сократить выбросы углекислого газа в производственном процессе и помочь в достижении целей глобального управления климатом.
Зеленое решение для аддитивного производства арматуры
Крепежные решения Siemens, используемые в автомобильной промышленности, полностью демонстрируют важную роль оптимизированного дизайна в реализации экологичного аддитивного производства. В этом случае, используя программную платформу NX для индустрии аддитивного производства, компания Siemens создала бесшовную цифровую технологическую цепочку, используя оптимизацию топологии для поиска оптимальной конструкции, а затем тестируя ее с помощью моделирования методом конечных элементов (FEM). Благодаря оптимизированной конструкции общая масса приспособления была уменьшена на 64 процента, что значительно уменьшило количество необходимых производственных материалов. Функции Siemens «Teamcenter Product Cost Management Solution» и «Product Carbon Footprint Calculator» также могут оптимизировать производственные затраты и углеродный след. При этом изначально планировалось построить приспособление, которое собиралось из более чем 660 деталей и весило 58 кг. Вес конечного продукта не только значительно снижен, но и гибкая конструкция также снижает сложность сборки, экономя 80 процентов времени сборки. По сравнению с традиционными методами проектирования, использование аддитивного проектирования в данном случае позволило снизить производственные затраты на 73 процента и уменьшить выбросы углекислого газа на 82 процента. После того, как вес светильника уменьшился, им может манипулировать робот меньшего размера, что может еще больше снизить потребление энергии на 54 процента в год.
Оптимизация энергопотребления за счет цифровой трансформации
Siemens и GENRA достигли сотрудничества в области аддитивного производства. Компания GENERA внедрила «Инструментарий планирования цифрового производства для аддитивного производства» Siemens Aventura для моделирования промышленного производства штекерных разъемов с использованием цифровой обработки света. Создавая цифровой двойник производственного процесса, можно точно и прозрачно анализировать потребление энергии 3D-принтерами в различных состояниях машины, не влияя на нормальную работу системы. Благодаря более эффективному управлению энергопотреблением потребление энергии может быть снижено на 25–30 % при производстве отдельных компонентов в зависимости от загрузки принтера.
Разработка экологически чистых материалов
Siemens также продемонстрировал свою 3D-печать экологически чистых материалов для строительства и строительства инфраструктуры, которые могут достичь биоразложения и обеспечивают большой потенциал для устойчивого развития отрасли.
Производитель оборудования для аддитивного производства CEAD и голландский специалист по композитам Poly Products совместно разработали 3D-печать льняных портальных крыльев. Портовые кранцы могут обеспечить буфер, когда судно пришвартовано к берегу, так что береговая стенка не нанесет серьезного ущерба внешней стене корабля. Крылья портов часто изготавливаются из пластика, и ежедневный износ может привести к тому, что опасный пластик попадет в океан. Льняные крылья, изготовленные с помощью 3D-печати, так же прочны, как и традиционные крылья, но имеют меньший углеродный след во время производства и на 100% биоразлагаемы, что делает их более экологичными. 3D-принтер, изготовивший материал, оснащен системой управления Siemens Sinumerik 840D sl, которая позволяет точно контролировать сложные движения робота, обеспечивая точное нанесение материала и фрезерование компонентов.
Создание сети аддитивного производства
Уменьшить углеродный след во время производства
Аддитивное производство ведет обрабатывающую промышленность к «децентрализации», и существующие дорогостоящие физические запасы будут преобразованы в цифровой склад для обеспечения производства поблизости. Это может не только повысить гибкость цепочки поставок, но и снизить стоимость запасов и сократить выбросы углекислого газа при транспортировке. Цифровое решение Siemens для аддитивного производства поможет организациям создавать и аутентифицировать цифровые активы и интегрировать их в единую «библиотеку», позволяя пользователям размещать заказы одним щелчком мыши в соответствии со своими потребностями. Сеть аддитивного производства Siemens может найти подходящие производственные площадки в соответствии с производственными потребностями пользователя, что значительно повышает скорость реагирования и использование оборудования на каждой производственной площадке. Этот режим позволяет эффективно избежать ненужных простоев и оптимизировать потребление энергии 3D-принтером для прогрева и охлаждения. Сеть аддитивного производства «Сименс» также помогает предприятиям общаться на основе цифровой платформы, чтобы оптимизировать размещение производственных мощностей и эффективно реагировать на производственные потребности.