Zakaj gradnja strojev in sistemskem inženiringu igrata ključno vlogo

Strojegradnja ima osrednjo vlogo pri ekološki preobrazbi industrije. Glede na zasnovo in delovanje lahko v prihodnost usmerjeno načrtovanje sistemov vpliva na porabo energije in materiala. Namenska uporaba materialov, možnost recikliranja in modularnost so pomembni koraki h krožnemu gospodarstvu ter podaljšujejo življenjsko dobo sistema. Digitalne tehnologije omogočajo sprejemanje odločitev na podlagi podatkov ter podpirajo proizvodnjo, ki varčuje z viri.

Politične okvirne pogoji na evropski in mednarodni ravni spodbujajo industrijo k podrobnejšemu proučevanju trajnosti. Cilji trajnostnega razvoja Združenih narodov (SDG) zagotavljajo celovit okvir za svetovni trajnostni razvoj, pri čemer se nekateri cilji posebej osredotočajo na industrijo. V Evropi sta Evropski zeleni dogovor in Direktiva o poročanju podjetij o trajnostnem razvoju (CSRD) ključni gonili za večjo preglednost in odgovornost pri poročanju o trajnosti.

Politični okvirni pogoji za trajnostno avtomatizacijo

Ta politični okvir posredno vpliva tudi na strojništvo. Proizvodna podjetja morajo izboljšati svoje trajnostno ravnovesje in bodo v prihodnosti več pozornosti namenila zagotavljanju, da so njihovi stroji in sistemi zasnovani tako, da so energetsko učinkoviti in varčujejo z viri.

Pomembna načela in smernice na prvi pogled:

Smernice za energetsko učinkovitost:European Green Deal, katerega cilj je doseči podnebno nevtralnost v EU do leta 2050, vključuje ukrepe za izboljšanje energetske učinkovitosti. EU Direktiva o energetski učinkovitosti (EED) zahteva celovito analizo porabe energije tehničnih sistemov.

Načela krožnega gospodarstva: Nemški Zakon o krožnem gospodarstvu (KrWG) in Okvirna direktiva EU o odpadkih spodbujata trajnost izdelkov in optimizirane procese recikliranja. Za izdelovalce strojev in inženirje to pomeni, da je treba zagotoviti, da so sestavni deli izdelani s čim manj viri, na primer iz recikliranega aluminija. Pri načrtovanju strojev in sistemov lahko modularna zasnova olajša kasnejše recikliranje sistema.

Odtis izdelka na okolje CARBON: V strojništvu ima ogljični odtis izdelka (PCF) odločilno vlogo pri določanju ogljičnega odtisa izdelkov. Evidentira emisije toplogrednih plinov v celotnem življenjskem ciklu – od pridobivanja surovin do odlaganja. Inženirjem pomaga načrtovati stroje in sisteme z najmanjšim možnim ogljičnim odtisom v fazi proizvodnje.

Potni list za digitalne izdelke EU:Digitalni potni list izdelka (DPP) EU je prihodnji digitalni podatkovni niz, ki vsebuje vse informacije o življenjskem ciklu izdelka. Vsebuje podrobnosti, kot so materiali, izvor, vpliv na okolje, popravljivost in možnosti odstranjevanja. Cilj DPP je spodbujati preglednost in trajnost na trgu EU z zagotavljanjem informacij o celotni vrednostni verigi. To inženirjem in izdelovalcem strojev olajša razumevanje trajnostnega ravnovesja pogonov in drugih sestavnih delov.

Najpomembnejši nastavitveni vijak v inženirstvu rastlin

Trajnost je zapletena tema, ki jo določajo obsežni politični okvirni pogoji, predpisi in nove zahteve za proizvodna podjetja. Kako te nove zahteve uresničiti v strojništvu in obratih?

To je pomembno.

• Koncept sistema: Dobro premišljena modularna zasnova omogoča lažje popravilo in vzdrževanje ter preprečuje nepotrebne odpadke. Možnost preproste ponovne uporabe ali zamenjave posameznih sestavnih delov podaljšuje življenjsko dobo sistema in tako spodbuja trajnost.

• Sodobni koncepti nadzora: Za beleženje in analiziranje podatkov o stroju uporabljajo senzor. To omogoča optimizacijo različnih procesov v avtomatizaciji, kot je vijačenje tiskanine. Te optimizirane procese je mogoče spremljati s funkcijami spremljanja, kot so tiste, ki jih zagotavlja Festo AX.

• Skalabilnost in prilagodljivost: Sistemi morajo biti zasnovani tako, da jih je mogoče z razširljivostjo in prilagodljivostjo prilagoditi nihajočim izhodnim količinam in novim proizvodnim korakom. Možnost razširitve z dodatnimi komponentami omogoča učinkovitejšo uporabo sistema. To zagotavlja potrebno prilagodljivost, tako da je mogoče sistem prilagoditi spreminjajočim se zahtevam in ga pozneje opremiti z novimi funkcijami.

• Izbira komponent: Upoštevanje ogljičnega odtisa izdelka (PCF) je pomembno pri izbiri komponent za vsako trajnostno načrtovanje sistemov. Uporaba alternativnih materialov in zasnov lahke gradnje lahko vpliva na ogljični odtis izdelka; ta učinek je treba oceniti za specifični izdelek in metodologijo. Čeprav izvajanje analiz življenjskega cikla ni neposredna odgovornost oblikovalcev, morajo ti upoštevati specifikacije ustreznih strokovnjakov.

• Energijsko učinkoviti pogoni: Izbira optimalne pogonske tehnologije je ključna za razvoj trajnostnih proizvodnih strojev. Izkušeni proizvajalci strojev vedo, da ni univerzalnega energijsko varčnega sistema, ampak je izbira odvisna od specifičnih zahtev posameznega sistema. Za načrtovanje trajnostnih avtomatizacijskih rešitev je pomembno poznati prednosti pnevmatskih in električnih pogonov ter njihove možnosti uporabe.

Načrtovanje trajnostnih proizvodnih obratov zahteva natančno usklajevanje različnih elementov. Od modularnih zasnov in sodobnih krmilnih tehnologij do izbire učinkovitih pogonov - vsak korak izboljšuje učinkovitost in življenjsko dobo sistema.

Zaključek

Graditelji strojev in sistemov imajo ključno vlogo pri ustvarjanju bolj trajnostne industrije, saj stroje in proizvodne obrate načrtujejo tako, da so učinkoviti. Upoštevati in optimizirati je treba vse vidike trajnosti, od načrtovanja do delovanja ter odstranjevanja sistemov in sicer z izbiro ustreznih pogonov, komponent in odprtih krmilnikov.

Avtomatizacija, zasnovana za energijsko učinkovitost in učinkovito rabo virov, lahko zmanjša izbrane vplive industrijskih procesov na okolje. To pomaga proizvodnim podjetjem doseči njihove trajnostne cilje in prispeva k varovanju okolja za prihodnje generacije.