機器和系統製造中的永續發展​

了解如何從設計階段開始,帶來實質成效。 本白皮書介紹透過智慧規劃、適當選型以及合適的自動化技術,如何幫助您從規劃階段就評估降低能源消耗及相關溫室氣體排放的潛力。

立即下載白皮書

機械與設備製造扮演為何扮演關鍵角色

機械建造在產業綠色轉型中扮演核心角色。 根據設計與運作,前瞻性的系統規劃可以影響能源和材料的消耗。 合理使用材料、提高可回收性及採用模組化設計,是邁向循環經濟的重要步驟,同時延長系統的使用壽命。 數位技術可支援以資料為基礎的決策,並促進節省資源的生產方式。

歐洲和國際層面的政策框架,正促使產業更加重視永續發展。 聯合國永續發展目標 (SDGs) 為全球永續發展提供完整架構,其中部分目標特別聚焦於工業領域。 在歐洲,《歐洲綠色政綱》與《企業永續報告指令》(CSRD) 是提升永續報告透明度與企業責任的重要推動力。

永續自動化的政治框架條件

這個政治框架也對機械與設備製造領域產生間接影響。 製造企業必須提升自身的永續發展表現,並在今後更加重視其機械和設備的能源高效性與資源節約性。

重要原則和指導方針一覽:

能源效率指令:歐洲綠色協議目的是使歐盟到 2050 年實現氣候中和,其中包括多種能效提高措施。 歐盟能源效率指令 (EED) 要求企業對技術性裝置的能耗進行全面分析。

循環經濟準則: 德國「循環經濟法」(KrWG) 和歐盟廢棄物框架指令要求企業延長產品使用壽命和優化回收流程。 對於機器製造商和工程師而言,這表示在製造元件時要盡可能節約資源,例如使用回收鋁等。 在規劃機器和裝置時,採用模組化設計有助於日後進行回收。

產品碳足跡: 在機械製造領域,產品碳足跡 (PCF) 在確定產品碳排放量方面發揮關鍵作用。 其中記錄產品在從獲取原材料、到廢棄處理的整個生命週期內的溫室氣體排放情況。 該指標有助於工程師在製造階段設計出碳排放量盡可能低的機器和裝置。

歐盟數位產品護照:歐盟數位產品護照 (DPP) 是一套針對未來的數位化數據集,用於完整記錄產品在整個生命週期內的全部資訊。 其中包括材料、產地、環境影響、可修復性和廢棄處理方案等詳細資訊。 DPP 目的是透過提供貫穿整個價值鏈的資訊,提高歐盟市場的透明度和永續性。 該數據集將有助於工程師和機械製造商持續瞭解驅動及其他元件的永續性表現。

設備製造領域的重要調整因素

永續發展是一個複雜的議題,它受到廣泛的政治框架、法規以及製造企業面臨的各種新要求的影響。 如何在機械與設備製造領域完成這些新要求?

最重要的是:

  • 系統方案: 經過精心設計的模組化方案有助於簡化維修和保養過程,藉此避免不必要的浪費。 如果能夠輕鬆重複利用或更換單個元件,則可延長裝置的使用壽命,藉此促進永續發展。
  • 現代化控制方案: 這些方案有針對性地使用感測器技術,來記錄和分析機器數據。 因此,可以優化各種自動化過程,例如電路板的螺絲固定。 利用監控功能(如 Festo AX 內建的功能),還可對經過優化的流程進行監控。
  • 可擴充性和靈活性: 系統的設計應具備可擴充性和靈活性,以適應產量波動和新的生產步驟。 而附件的可擴充性則有助於提高裝置的使用效率。 透過這種方式,可帶來必要的靈活性,使裝置能夠適應不斷變化的要求,並在以後配置新的功能。


  • 元件選型: 在為任何永續系統設計選擇元件時,考慮產品碳足跡 (PCF) 是非常重要的。 使用替代材料和輕量化設計概念可能會影響碳足跡 (PCF);必須針對具體產品和方法進行影響評估。 雖然進行生命週期分析並非設計人員的直接職責,但仍需依循相關專家的規範。
  • 節能驅動技術: 選擇最佳的驅動技術,是開發永續生產機台的關鍵。 經驗豐富的機台製造商都知道,沒有通用的節能驅動系統;相反地,選擇取決於每個系統的具體需求。 為了設計永續自動化解決方案,熟悉氣動驅動與電動驅動的優勢及其可能的應用非常重要。

設計永續生產設備時,需要仔細協調各項要素。 從模組化設計、現代控制技術到高效驅動器的選型,每一步都能提升系統的效率和使用壽命。

結論

機器和系統製造商透過設計高效的機器和生產設備,在推動產業永續發展方面扮演關鍵角色。 從系統規劃、運行到最終處置,各階段的永續面向都必須納入考量,並透過選用合適的驅動器、元件與開迴路控制器進行最佳化。

以提升能源與資源效率為設計目標的自動化解決方案,可能有助於降低工業製程中的特定環境影響。 這幫助製造企業實現永續發展目標,並為後代保護環境做出貢獻。