Kỹ thuật cơ khí đóng vai trò trung tâm trong quá trình chuyển đổi sinh thái của ngành công nghiệp. Thông qua thiết kế hệ thống sản xuất hướng tới tương lai, dấu chân sinh thái có thể được giảm thiểu, tài nguyên có thể được bảo tồn và mức tiêu thụ năng lượng có thể được giảm thiểu. Việc sử dụng vật liệu có mục tiêu, khả năng tái chế và tính mô đun làm tăng tuổi thọ của hệ thống và cũng là những bước quan trọng hướng tới nền kinh tế tuần hoàn. Công nghệ số cho phép đưa ra những quyết định dựa trên dữ liệu, hỗ trợ sản xuất tiết kiệm tài nguyên.
Các điều kiện khuôn khổ chính trị ở cấp độ châu Âu và quốc tế đang khuyến khích ngành công nghiệp tập trung nhiều hơn vào tính bền vững. Mục tiêu phát triển bền vững của Liên hợp quốc (SDG) cung cấp khuôn khổ toàn diện cho phát triển bền vững toàn cầu, trong đó một số mục tiêu này nhắm cụ thể vào ngành công nghiệp. Ở Châu Âu, Thỏa thuận Xanh Châu Âu và Chỉ thị Báo cáo Phát triển Bền vững của Doanh nghiệp (CSRD) là những động lực chính thúc đẩy tính minh bạch và trách nhiệm cao hơn trong báo cáo phát triển bền vững.
Khung chính trị này cũng có tác động gián tiếp đến kỹ thuật cơ khí và nhà máy. Các doanh nghiệp sản xuất phải cải thiện hiệu suất phát triển bền vững và sẽ chú ý hơn trong tương lai nhằm đảm bảo máy móc và hệ thống của họ được thiết kế cho mục đích tiết kiệm năng lượng và tài nguyên.
Tổng quan về nguyên tắc và chỉ dẫn quan trọng:
Chỉ dẫn về hiệu quả năng lượng:Thỏa thuận Xanh của Châu Âu, nhằm đạt được mục tiêu trung hòa khí hậu tại EU vào nằm 2050, bao gồm các biện pháp nhằm cải thiện hiệu quả năng lượng. Chỉ thị về hiệu quả năng lượng (EED) của EU yêu cầu phân tích toàn diện về mức tiêu thụ năng lượng của các hệ thống kỹ thuật.
Nguyên tắc kinh tế tuần hoàn:Đạo luật kinh tế tuần hoàn (KrWG) của Đức và Chỉ thị khuôn khổ về chất thải của EU thúc đẩy tuổi thọ sản phẩm và Quy trình tái chế tối ưu. Đối với các kỹ sư cơ khí và các kỹ sư khác, điều này đem đến sự đảm bảo các thành phần được sản xuất theo cách tiết kiệm tài nguyên nhất có thể, ví dụ như từ nhôm tái chế. Khi lập kế hoạch cho máy móc và hệ thống, thiết kế dạng mô đun có thể giúp tạo điều kiện thuận lợi cho việc tái chế hệ thống sau này.
Dấu chân carbon của sản phẩm: Trong kỹ thuật cơ khí, Dấu chân carbon của sản phẩm (PCF) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định dấu chân CO₂ của sản phẩm. Nó ghi lại lượng khí thải nhà kính trong toàn bộ vòng đời – từ khi khai thác nguyên liệu thô đến xử lý. Nó cũng giúp các kỹ sư lập kế hoạch sản xuất máy móc và hệ thống có lượng khí thải CO₂ thấp nhất có thể trong giai đoạn sản xuất.
Hộ chiếu sản phẩm số của EU:Hộ chiếu sản phẩm số EU (DPP) là hồ sơ kỹ thuật số trong tương lai chứa mọi thông tin về vòng đời của một sản phẩm. Bao gồm các thông tin chi tiết như vật liệu, nguồn gốc, tác động đến môi trường, khả năng sửa chữa và các phương án thải bỏ. Mục tiêu của DPP là thúc đẩy tính minh bạch và bền vững trên thị trường EU dựa trên chu trình cung cấp thông tin trên toàn bộ chuỗi giá trị. Làm như thế sẽ giúp các kỹ sư và kỹ sư cơ khí dễ dàng hiểu được sự cân bằng bền vững của các bộ truyền động cũng như những thành phần khác.
Tính bền vững là một vấn đề phức tạp được xác định dựa trên những điều kiện khuôn khổ chính trị, quy định và yêu cầu mới đối với các doanh nghiệp sản xuất. Làm thế nào để những yêu cầu mới này có thể được triển khai cụ thể trong kỹ thuật cơ khí và nhà máy?
Điều đó tùy thuộc:
Việc thiết kế các hệ thống sản xuất bền vững đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa nhiều yếu tố khác nhau. Từ thiết kế dạng mô đun đến công nghệ điều khiển hiện đại cho đến việc lựa chọn bộ truyền động hiệu quả – mọi bước đều cải thiện hiệu quả và tuổi thọ của hệ thống.
Kỹ sư máy móc và nhà máy đóng vai trò quan trọng trong tiến trình giúp ngành công nghiệp bền vững hơn thông qua các máy móc và hệ thống sản xuất được thiết kế hiệu quả. Từ khâu lập kế hoạch đến vận hành và thải bỏ hệ thống, mọi khía cạnh của tính bền vững phải được tính đến và tối ưu hóa thông qua việc lựa chọn các hệ thống truyền động, thành phần và bộ điều khiển phù hợp.
Thiết kế tự động hóa bền vững là chìa khóa để sản xuất công nghiệp luôn sẵn sàng cho tương lai. Nó giúp các doanh nghiệp sản xuất đạt được mục tiêu phát triển bền vững và góp phần bảo vệ môi trường cho các thế hệ tương lai.