Proč hraje rozhodující roli strojírenství a výroba zařízení

Strojírenství hraje ústřední roli v ekologické transformaci průmyslu. Prozíravým návrhem výrobních zařízení lze minimalizovat ekologickou stopu, šetřit zdroje a snižovat spotřebu energie. Cílené využívání materiálů, recyklovatelnost a modularita prodlužují životnost zařízení a jsou důležitými kroky směrem k oběhovému hospodářství. Digitální technologie umožňují rozhodovat se podle aktuálních dat a přizpůsobit výrobu k úsporám zdrojů.

Politické rámcové podmínky na evropské a mezinárodní úrovni nutí průmysl, aby se silně zabýval udržitelností. Cíle udržitelného rozvoje (cíle SDG) Organizace spojených národů představují komplexní rámec pro globální udržitelný rozvoj, přičemž některé z těchto cílů se zaměřují konkrétně na průmysl. V Evropě jsou hlavními hnacími silami pro větší transparentnost a odpovědnost při podávání zpráv o udržitelnosti European Green Deal a směrnice o udržitelném rozvoji podniků (CSRD).

Politické rámcové podmínky pro udržitelnou automatizaci

Tento politický rámec má také nepřímý vliv na strojírenství a výrobu zařízení. Výrobní podniky musí zlepšit svou bilanci udržitelnosti a v budoucnu budou věnovat větší pozornost tomu, aby jejich stroje a systémy byly navrženy tak, aby byly energeticky účinné a šetřily zdroje.

Přehled důležitých zásad a směrnic:

Směrnice pro energetickou účinnost: Dohoda European Green Deal, jejímž cílem je dosáhnout klimatické neutrality v EU do roku 2050, zahrnuje opatření ke zlepšení energetické účinnosti. Směrnice EU o energetické účinnosti (EED) vyžaduje komplexní analýzu spotřeby energie technických zařízení.

Zásady oběhového hospodářství: Německý zákon o oběhovém hospodářství (KrWG) a rámcová směrnice EU o odpadech podporují dlouhou životnost výrobků a optimalizované recyklační procesy. Pro výrobce strojů a konstruktéry to znamená zajistit, aby použité komponenty byly vyráběny s využitím co nejmenšího množství zdrojů, například z recyklovaného hliníku. Při plánování strojů a systémů může modulární konstrukce usnadnit pozdější recyklaci zařízení.

Uhlíková stopa výrobku: Hodnota Uhlíkové stopy výrobku (Product Carbon Footprint - PCF) je prourčení relevantních parametrů rozhodující. Zaznamenává emise skleníkových plynů během celého životního cyklu – od těžby surovin až po likvidaci výrobků. Pomáhá konstruktérům plánovat stroje a zařízení s co nejmenší uhlíkovou stopou ve fázi výroby.

Digitální pas výrobku EU:Digitální pas výrobku (DPP) EU je budoucí digitální soubor dat, který obsahuje veškeré informace o životním cyklu výrobku. Obsahuje podrobnosti, jako jsou materiály, původ, dopad na životní prostředí, opravitelnost a možnosti likvidace. Cílem DPP je zlepšovat transparentnost a udržitelnost na trhu EU poskytováním informací o celém hodnotovém řetězci. Usnadňuje inženýrům a konstruktérům strojů pochopit rovnováhu udržitelnosti pohonů i dalších dílů.

Nejdůležitější faktory při konstrukci zařízení

Udržitelnost je komplexní téma, které je určováno rozsáhlými politickými podmínkami, předpisy a novými požadavky na výrobní podniky. Jak lze tyto nové požadavky implementovat ve strojírenství a při výrobě zařízení?

To je to, na čem záleží:

• Koncepce zařízení: Promyšlená modulární konstrukce usnadňuje opravy a údržbu a pomáhá tak předcházet zbytečnému plýtvání. Možnost jednoduchého opětovného použití nebo výměny jednotlivých komponentů prodlužuje životnost zařízení a tím zlepšuje udržitelnost.

• Moderní koncepce řízení: K záznamu a analýze dat ze strojů se cíleně využívají čidla. Informace vedou k optimalizaci různých procesů v automatizaci, například šroubování desek plošných spojů. Optimalizované procesy lze sledovat prostřednictvím funkcí, které poskytuje například systém Festo AX.

• Modularita a přizpůsobivost: Zařízení by měla být navržena tak, aby je bylo možné přizpůsobit kolísajícím požadavkům na jejich kapacitua také novým výrobním postupům. Možnost rozšíření o další komponenty znamená efektivnější využití zařízení. Modularita zlepšuje přizpůsobivost, zařízení lze kdykoliv později přizpůsobit měnícím se požadavkům a vybavit jej novými funkcemi.

• Výběr komponentů: Zohlednění uhlíkové stopy výrobku (PCF) při výběru komponentů hraje důležitou roli při udržitelném navrhování zařízení. Například použití bioplastů, recyklovaného hliníku jakož i malých a lehkých konstrukcí zmenšuje ekologické zatížení i uhlíkovou stopu výrobku a prodlužuje životnost celku. Stroje mohou vyrábět desítky let a zvládnou delší dobu provozu. Ačkoli analýzy životního cyklu nejsou přímo v kompetenci projektanta, projektant implementuje návrhy příslušných odborníků v této oblasti.

• Energeticky účinné pohony: Výběr optimální technologie pohonů je pro vývoj udržitelných výrobních strojů klíčový. Zkušení strojní inženýři vědí, že neexistuje žádný univerzální energeticky úsporný pohonný systém; volba závisí na specifických požadavcích každého zařízení. Pro navrhování udržitelné automatizace je proto důležité seznámit se s výhodami pneumatických a elektrických pohonů a možnostmi jejich použití.

Konstrukce udržitelných výrobníchzařízení vyžaduje promyšlenou koordinaci různých prvků. Od modulárních konstrukcí a moderní řídicí techniky až po výběr účinných pohonů – každý krok zlepšuje účinnost a životnost zařízení.

Shrnutí

Výrobci strojů a zařízení hrají klíčovou roli při zvyšování udržitelnosti průmyslu prostřednictvím efektivně navržených strojů a výrobních linek. Od plánování až po provoz a likvidaci je třeba zohlednit všechny aspekty udržitelnosti a optimalizovat je výběrem vhodných pohonů, komponentů a řídicích systémů.

Návrh udržitelné automatizace je klíčem k tomu, aby průmyslová výroba byla vhodná pro budoucnost. Pomáhá výrobním společnostem dosahovat jejich cílů udržitelnosti a chránit životní prostředí pro budoucí generace.