วิศวกรรมเครื่องกลมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยาของอุตสาหกรรม การออกแบบระบบการผลิตที่ล้ำสมัยจะช่วยลดผลกระทบต่อระบบนิเวศ อนุรักษ์ทรัพยากร และลดการใช้พลังงานได้ การใช้วัสดุตามเป้าหมาย ความสามารถในการรีไซเคิล และความเป็นโมดูลาร์จะช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของระบบและถือเป็นขั้นตอนสำคัญในการมุ่งสู่เศรษฐกิจแบบหมุนเวียน เทคโนโลยีดิจิทัลทำให้สามารถตัดสินใจโดยอิงตามข้อมูลได้ ซึ่งการตัดสินใจดังกล่าวนั้นช่วยสนับสนุนการผลิตที่ใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ
โครงสร้างทางการเมืองในระดับยุโรปและระดับนานาชาติกระตุ้นให้ภาคอุตสาหกรรมให้ความสำคัญกับความยั่งยืนมากขึ้น เป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืน (SDGs) ของสหประชาชาติเป็นกรอบการทำงานที่ครอบคลุมสำหรับการพัฒนาที่ยั่งยืนทั่วโลก โดยเป้าหมายบางส่วนมุ่งเป้าไปที่อุตสาหกรรมโดยเฉพาะ ในยุโรป แผนปฏิรูปยุโรปสีเขียวของสหภาพยุโรป (European Green Deal) และคำสั่งรายงานความยั่งยืนขององค์กร (Corporate Sustainability Reporting Directive หรือ CSRD) ถือเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยขับเคลื่อนความโปร่งใสและความรับผิดชอบที่มากขึ้นในการรายงานความยั่งยืน
โครงสร้างทางการเมืองส่งผลทางอ้อมต่อวิศวกรรมเครื่องกลและโรงงานด้วยเช่นกัน บริษัทผู้ผลิตต้องปรับปรุงประสิทธิภาพด้านความยั่งยืนและให้ความสนใจมากขึ้นในอนาคตในการรับประกันว่าเครื่องจักรและระบบต่างๆ จะได้รับการออกแบบให้ประหยัดพลังงานและประหยัดทรัพยากร
ภาพรวมหลักการและแนวทางสำคัญ:
แนวทางการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ:แผนปฏิรูปยุโรปสีเขียวของสหภาพยุโรป (European Green Deal) ซึ่งมุ่งหวังที่จะบรรลุความเป็นกลางทางสภาพภูมิอากาศในสหภาพยุโรปภายใน 2050 รวมไปถึงมาตรการเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน แนวทางการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพของสหภาพยุโรป (EED) กำหนดให้มีการวิเคราะห์การใช้พลังงานของระบบเทคนิคอย่างครอบคลุม
หลักการเศรษฐกิจหมุนเวียน:พระราชบัญญัติว่าด้วยเรื่องเศรษฐกิจหมุนเวียนของเยอรมนี (KrWG) และกรอบคำสั่งของเสียของสหภาพยุโรปช่วยส่งเสริมอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์และกระบวนการรีไซเคิลที่เหมาะสมที่สุด สำหรับวิศวกรเครื่องกลและผู้ผลิต สิ่งนี้หมายถึงการรับประกันว่าส่วนประกอบที่ใช้จะได้รับการผลิตขึ้นโดยใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด เช่น จากอะลูมิเนียมรีไซเคิล เมื่อมีการวางแผนเครื่องจักรและระบบ การออกแบบให้มีโครงสร้างแบบโมดูลาร์สามารถช่วยอำนวยความสะดวกในการรีไซเคิลระบบในภายหลังได้
Product Carbon Footprint: ในทางวิศวกรรมเครื่องกล Product Carbon Footprint (PCF) มีบทบาทสำคัญในการกำหนดปริมาณการปล่อย CO₂ ของผลิตภัณฑ์ PCF จะบันทึกการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตลอดทั้งวงจรชีวิตตั้งแต่การสกัดวัตถุดิบจนถึงการกำจัด อีกทั้งยังช่วยให้วิศวกรวางแผนเครื่องจักรและระบบที่มีปริมาณการปล่อย CO₂ ต่ำที่สุดในระหว่างขั้นตอนการผลิตได้อีกด้วย
หนังสือเดินทางดิจิทัลสำหรับผลิตภัณฑ์ของสหภาพยุโรป:หนังสือเดินทางดิจิทัลสำหรับผลิตภัณฑ์ของสหภาพยุโรป (EU Digital Product Passport หรือ DPP) คือชุดข้อมูลดิจิทัลในอนาคต ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์ ข้อมูลประกอบด้วยรายละเอียดต่างๆ เช่น วัสดุ แหล่งกำเนิด ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ความสามารถในการซ่อมแซม และทางเลือกในการกำจัด วัตถุประสงค์ของ DPP คือการส่งเสริมความโปร่งใสและความยั่งยืนในตลาดสหภาพยุโรปโดยการให้ข้อมูลตลอดทั้งห่วงโซ่คุณค่า หนังสือดังกล่าวทำให้วิศวกรและวิศวกรเครื่องกลเข้าใจถึงสมดุลความยั่งยืนของไดรฟ์และส่วนประกอบอื่นๆ ได้ง่ายขึ้น
ความยั่งยืนเป็นประเด็นที่ซับซ้อนและถูกกำหนดโดยโครงสร้างทางการเมือง กฎระเบียบ และข้อกำหนดใหม่ๆ สำหรับบริษัทผู้ผลิต จะนำข้อกำหนดใหม่เหล่านี้ไปปฏิบัติอย่างเป็นรูปธรรมในด้านวิศวกรรมเครื่องกลและโรงงานได้อย่างไร
สิ่งสำคัญคือ
การออกแบบระบบการผลิตที่ยั่งยืนต้องอาศัยการประสานงานที่ละเอียดระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ตั้งแต่การออกแบบโครงสร้างแบบโมดูลาร์ เทคโนโลยีการควบคุมที่ทันสมัย ไปจนถึงการเลือกไดรฟ์ที่มีประสิทธิภาพ ทุกขั้นตอนจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของระบบ
วิศวกรเครื่องจักรและโรงงานมีบทบาทสำคัญในการทำให้ภาคอุตสาหกรรมยั่งยืนมากขึ้นผ่านเครื่องจักรและระบบการผลิตที่ได้รับการออกแบบอย่างมีประสิทธิภาพ ตั้งแต่การวางแผน การดำเนินงาน ไปจนถึงการกำจัดระบบ จะต้องคำนึงถึงทุกด้านของความยั่งยืนและปรับให้เหมาะสมผ่านการเลือกไดรฟ์ ส่วนประกอบ และระบบควบคุมที่เหมาะสม
การออกแบบระบบอัตโนมัติอย่างยั่งยืนถือเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้การผลิตทางอุตสาหกรรมมีความพร้อมในอนาคต ปัจจัยดังกล่าวยังช่วยให้บริษัทผู้ผลิตบรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืนและมีส่วนช่วยในการปกป้องสิ่งแวดล้อมสำหรับคนรุ่นต่อไปอีกด้วย