Miért játszik meghatározó szerepet a gép- és üzemmérnökség?

A gépészet központi szerepet játszik az ipar ökológiai átalakításában. A termelő létesítmények előrelátó tervezésével az ökológiai lábnyom minimalizálható, az erőforrások megóvhatók és az energiafogyasztás csökkenthető. A célzott anyaghasználat, az újrahasznosíthatóság és a modularitás növeli a rendszer élettartamát, és fontos lépések a körforgásos gazdaság felé. A digitális technológiák lehetővé teszik az erőforrás-takarékos termelést támogató, adatalapú döntéseket.

Az európai és nemzetközi szintű politikai keretfeltételek arra késztetik az iparágat, hogy közelebbről megvizsgálja a fenntarthatóságot. Az ENSZ fenntartható fejlődési céljai átfogó keretet biztosítanak a globális fenntartható fejlődéshez, és e célok közül néhány kifejezetten az iparra összpontosít. Európában a European Green Deal és a Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) a fenntarthatósági jelentések nagyobb átláthatóságának és felelősségvállalásának kulcsfontosságú mozgatórugói.

A fenntartható automatizálás politikai keretfeltételei

Ez a politikai keret közvetett hatással van a gép- és üzemmérnöki tevékenységre is. A gyártó vállalatoknak javítaniuk kell fenntarthatósági mérlegükön, és a jövőben nagyobb figyelmet fognak fordítani arra, hogy gépeiket és rendszereiket energiahatékonyan és erőforrás-takarékosan tervezzék.

Fontos alapelvek és irányelvek áttekintése:

Energiahatékonysági irányelvek: A European Green Deal, amelynek célja, hogy az EU 2050-ig klímasemlegességet érjen el, az energiahatékonyság javítását célzó intézkedéseket tartalmaz. Az EU energiahatékonysági irányelv (EED) előírja a műszaki rendszerek energiafogyasztásának átfogó elemzését.

A körforgásos gazdaság elvei: A német körforgásos gazdaságról szóló törvény (KrWG) és az EU hulladékkezelési irányelve a termékek hosszú élettartamát és az optimalizált újrahasznosítási folyamatokat támogatja. A gépgyártók és mérnökök számára ez azt jelenti, hogy a felhasznált alkatrészeket a lehető legkevesebb erőforrás felhasználásával, például újrahasznosított alumíniumból állítják elő. A gépek és rendszerek tervezésekor a moduláris felépítés megkönnyítheti a rendszer későbbi újrahasznosítását.

A Product Carbon Footprint (termék szénlábnyoma): A gépészetben a Product Carbon Footprint (PCF) döntő szerepet játszik a termékek szénlábnyomának meghatározásában. Rögzíti az üvegházhatású gázok kibocsátását a teljes életciklus során, a nyersanyag-kitermeléstől az ártalmatlanításig. Segít a mérnököknek, hogy a gyártási fázisban a lehető legalacsonyabb szén-dioxid-kibocsátású gépeket és rendszereket tervezzék.

Az EU digitális termékútlevele: Az EU digitális termékútlevél (DPP) egy olyan jövőbeli digitális adathalmaz, amely a termék életciklusára vonatkozó összes információt tartalmazza. Olyan részleteket tartalmaz, mint az anyagok, a származás, a környezeti hatás, a javíthatóság és az ártalmatlanítási lehetőségek. A DPP célja az átláthatóság és a fenntarthatóság előmozdítása az EU piacán azáltal, hogy a teljes értékláncra vonatkozó információkkal szolgál. Ez megkönnyíti a mérnökök és a gépgyártók számára a hajtóművek és más alkatrészek fenntarthatósági egyensúlyának megértését.

Az üzemmérnöki tevékenység legfontosabb állítócsavarjai

A fenntarthatóság összetett téma, amelyet a széleskörű politikai keretfeltételek, szabályozások és a gyártó vállalatokra vonatkozó új követelmények határoznak meg. Hogyan lehet ezeket az új követelményeket a gép- és berendezésgyártásban megvalósítani?

Ez az, ami számít:

• A rendszer koncepciója: A jól átgondolt, moduláris felépítés megkönnyíti a javítást és karbantartást, így segít elkerülni a felesleges pazarlást. Az egyes alkatrészek egyszerű újrafelhasználásának vagy cseréjének lehetősége meghosszabbítja a rendszer élettartamát, és ezáltal elősegíti a fenntarthatóságot.

• Modern vezérlési koncepciók: Kifejezetten érzékelőt használnak a gépi adatok rögzítésére és elemzésére. Ez lehetővé teszi az automatizálás különböző folyamatainak optimalizálását, például a nyomtatott áramköri lapok csavarozását. Ezeket az optimalizált folyamatokat a Festo AX által biztosított felügyeleti funkciókkal lehet nyomon követni.

• Skálázhatóság és rugalmasság: A rendszereket úgy kell megtervezni, hogy a skálázhatóság és a rugalmasság révén alkalmazkodni tudjanak az ingadozó kimeneti mennyiségekhez és az új gyártási lépésekhez. A további komponensekkel való bővíthetőség lehetővé teszi a rendszer hatékonyabb kihasználását. Ez biztosítja a szükséges rugalmasságot ahhoz, hogy a rendszer igazítható legyen a változó követelményekhez, és később új funkciókkal is felszerelhessék.

• Komponensek kiválasztása: Az alkatrészek kiválasztásakor a termék szénlábnyomának (PCF) figyelembevétele fontos szerepet játszik a rendszerek fenntartható tervezésében. Például a bioműanyagok, az újrahasznosított alumínium, valamint a kisméretű és könnyűszerkezetes építési módszerek használata csökkenti a terheléseket, a termék szén-lábnyomát, és meghosszabbítja a rendszerek élettartamát. Így ezek évtizedekig képesek termelni, és hosszabb üzemidőt tesznek lehetővé. Bár az életciklus-elemzések elvégzése nem tartozik közvetlenül a tervező feladatai közé, ő hajtja végre az e területen illetékes szakértők előírásait.

• Energiahatékony hajtóművek: Az optimális hajtástechnológia kiválasztása döntő fontosságú a fenntartható gyártógépek fejlesztése szempontjából. A tapasztalt gépészmérnökök tudják, hogy nem létezik univerzális energiatakarékos hajtásrendszer, hanem a választás az egyes rendszerek egyedi követelményeitől függ. A fenntartható automatizálási megoldások megtervezéséhez ezért fontos, hogy megismerje a pneumatikus és elektromos hajtóművek előnyeit és lehetséges alkalmazásait.

A fenntartható termelési létesítmények konstrukciója a különböző elemek jól átgondolt összehangolását igényli. A moduláris kialakítástól a modern vezérléstechnikán át a hatékony hajtóművek kiválasztásáig - minden lépés javítja a rendszer hatékonyságát és élettartamát.

Összegzés

A gép- és berendezésgyártók döntő szerepet játszanak abban, hogy az ipar fenntarthatóbbá váljon a hatékonyan megtervezett gépek és termelőüzemek révén. A tervezéstől a működtetésen át a rendszerek ártalmatlanításáig a fenntarthatóság minden szempontját figyelembe kell venni és optimalizálni kell a megfelelő hajtóművek, alkatrészek és vezérlőrendszerek kiválasztásával.

A fenntarthatóan tervezett automatizálás a kulcs ahhoz, hogy az ipari termelés jövőbiztossá váljon. Ez segíti a gyártó vállalatokat fenntarthatósági céljaik elérésében, és segít megóvni a környezetet a jövő generációi számára.