Zašto izgradnja strojeva i sustava igra ključnu ulogu

Izgradnja strojeva ima središnju ulogu u ekološkoj transformaciji industrije. Ovisno o dizajnu i radu, perspektivno planiranje sustava može utjecati na potrošnju energije i materijala. Svrhovita upotreba materijala, mogućnost recikliranja i modularnost ključni su koraci prema kružnom gospodarstvu i produžuju vijek trajanja sustava. Digitalne tehnologije omogućuju donošenje odluka na temelju podataka i podržavaju proizvodnju kojom se štede resursi.

Politički okvirni uvjeti na europskoj i međunarodnoj razini potiču industriju da se detaljnije posveti održivosti. Ciljevi održivog razvoja Ujedinjenih naroda (SDG) nude sveobuhvatan okvir za globalni održivi razvoj, pri čemu su neki od tih ciljeva posebno usmjereni na industriju. U Europi su Europski zeleni plan i Direktiva o korporativnom izvještavanju o održivosti (CSRD) ključni pokretači veće transparentnosti i odgovornosti u izvještavanju o održivosti.

Politički okvir za održivu automatizaciju

Ovaj politički okvir također ima neizravan utjecaj na strojarstvo i inženjerstvo postrojenja. Proizvodne tvrtke moraju poboljšati svoje održive performanse i u budućnosti će posvetiti više pozornosti osiguravanju da su njihovi strojevi i sustavi dizajnirani tako da budu energetski učinkoviti i da štede resurse.

Važna načela i smjernice ukratko:

Smjernice za energetsku učinkovitost:Europski zeleni plan, čiji je cilj postići klimatsku neutralnost u EU do 2050., uključuje mjere za poboljšanje energetske učinkovitosti. Direktiva EU o energetskoj učinkovitosti (EED) zahtijeva sveobuhvatnu analizu potrošnje energije tehničkih instalacija.

Načela kružnog gospodarstva: Njemački Zakon o kružnom gospodarstvu (KrWG) i Okvirna direktiva EU o otpadu potiču dugovječnost proizvoda i optimalne procese recikliranja. Za strojarske inženjere i proizvođače to znači osigurati da se korištene komponente proizvode na najučinkovitiji mogući način kad je riječ o resursima, na primjer od recikliranog aluminija. Pri planiranju strojeva i sustava modularni dizajn može olakšati kasnije recikliranje sustava.

Ugljični otisak proizvoda: U strojarstvu ugljični otisak proizvoda (PCF) ima ključnu ulogu u određivanju CO₂ otiska proizvoda. Bilježi emisije stakleničkih plinova tijekom cijelog životnog ciklusa – od vađenja sirovine do odlaganja. Pomaže inženjerima da planiraju strojeve i sustave s najnižim mogućim CO₂ otiskom tijekom faze proizvodnje.

EU digitalna putovnica za proizvode:EU Digitalna putovnica proizvoda (DPP) je budući digitalni zapis koji sadržava sve informacije o životnom ciklusu proizvoda. Uključuje detalje kao što su materijali, podrijetlo, utjecaj na okoliš, mogućnost popravka i mogućnosti odlaganja. Cilj DPP-a je promicanje transparentnosti i održivosti na tržištu EU pružanjem informacija u cijelom lancu vrijednosti. To inženjerima i strojarskim inženjerima olakšava razumijevanje održive ravnoteže pogona i ostalih komponenti.

Ključni čimbenici upravljanja u inženjeringu postrojenja

Održivost je složeno pitanje koje je određeno opsežnim političkim okvirima, propisima i novim zahtjevima za proizvodne tvrtke. Kako se ovi novi zahtjevi mogu konkretno primijeniti u strojarstvu i inženjerstvu postrojenja?

Sve se svodi na to.

• Dizajn sustava: Sofisticirani, modularni dizajn omogućuje lakši popravak i održavanje, pomažući u izbjegavanju nepotrebnog otpada. Mogućnost jednostavne ponovne upotrebe ili zamjene pojedinačnih komponenti produžuje vijek trajanja sustava i time potiče održivost.

• Moderni koncepti upravljanja: Oni se posebno koriste senzorima za prikupljanje i procjenu podataka o strojevima. To omogućuje optimizaciju različitih procesa u automatizaciji kao što je pričvršćivanje vijcima tiskane pločice. Ove optimizirane procese moguće je pratiti s pomoću funkcija praćenja poput onih koje pruža Festo AX.

• Skalabilnost i fleksibilnost: Postrojenja bi trebala biti projektirana tako da budu skalabilna i fleksibilna kako bi se mogla prilagoditi promjenjivim količinama proizvodnje i novim koracima proizvodnje. Mogućnost proširenja dodatnim komponentama omogućuje učinkovitije korištenje sustava. To pruža potrebnu fleksibilnost kako bi se sustav mogao prilagoditi promjenjivim zahtjevima i kasnije opremiti novim funkcijama.

• Odabir komponenata: Uzimanje ugljičnog otiska proizvoda (PCF) u obzir važno je pri odabiru komponenata za bilo koji održivi dizajn sustava. Upotreba alternativa za materijal i koncepta laganog dizajna može utjecati na PCF; učinak se mora procijeniti za određeni proizvod i metodologiju. Iako provođenje analiza životnog ciklusa nije izravna odgovornost dizajnera, oni trebaju primijeniti specifikacije relevantnih stručnjaka.

• Energetski učinkoviti pogoni: Odabir optimalne tehnologije pogona ključan je za razvoj održivih proizvodnih strojeva. Iskusni proizvođači strojeva znaju da ne postoji univerzalni sustav pogona za uštedu energije. Umjesto toga, izbor ovisi o specifičnim zahtjevima svakog sustava. Kako bismo dizajnirali održiva rješenja za automatizaciju, važno je poznavati prednosti pneumatskih i električnih pogona te njihove moguće primjene.

Za dizajniranje održivih proizvodnih postrojenja potrebno je pažljivo usklađivanje različitih elemenata. Od modularnih dizajna i modernih tehnologija upravljanja do odabira učinkovitih pogona, svaki korak poboljšava učinkovitost i vijek trajanja sustava.

Zaključak

Proizvođači strojeva i sustava igraju ključnu ulogu u održivosti industrije dizajnirajući strojeve i proizvodna postrojenja tako da budu učinkovita. Svi aspekti održivosti, od planiranja do rada i zbrinjavanja sustava, moraju se uzeti u obzir i optimizirati odabirom odgovarajućih pogona, komponenti i kontrolera otvorene petlje.

Automatizacijom dizajniranom za energetsku i resursnu učinkovitost mogu se smanjiti odabrani utjecaji industrijskih procesa na okoliš. To pomaže proizvodnim poduzećima da postignu svoje ciljeve održivosti i pridonosi zaštiti okoliša za buduće generacije.