1. Lisäainevalmistuksen suunnittelun suuri vapaus auttaa autoteollisuutta vähentämään hiilijalanjälkeään 80 prosentilla kiinnitysprosessissa.
2. Optimoi tuotantoprosessi digitaalisten kaksosten avulla vähentääksesi tuotantoprosessin hiilipäästöjä.
3. Vähennä hiilidioksidipäästöjä varastoinnin ja kuljetuksen aikana hajautetun tuotannon avulla.
4. 3D-tulostus biohajoavilla materiaaleilla vähentää saastumista.
Siemens esittelee lisäainevalmistuksen kestävän kehityksen ratkaisujaan vuoden 2022 Formnext-lisäainevalmistuksen kansainvälisessä messutapahtumassa. Siemens osoitti useiden sovellustapausten kautta kattavasti, kuinka kestävän kehityksen konsepti voidaan toteuttaa tuotteen koko elinkaaren ajan, säästää resursseja, vähentää hiilijalanjälkeä tuotantoprosessissa ja auttaa saavuttamaan globaaleja ilmastonhallintatavoitteita.
Vihreä ratkaisu kiinnittimien lisäaineiden valmistukseen
Siemensin autoteollisuudessa käytetyt valaisinratkaisut osoittavat täysin optimoidun suunnittelun tärkeän roolin vihreän lisäainevalmistuksen toteuttamisessa. Tässä tapauksessa Siemens loi lisäaineteollisuudelle NX-ohjelmistoalustaa käyttämällä saumattoman digitaalisen prosessiketjun, joka käyttää topologian optimointia löytääkseen optimaalisen suunnittelun ja testaamalla sitä sitten finite element method (FEM) -simulaatioilla. Optimoidun suunnittelun ansiosta valaisimen kokonaismassaa pienennettiin 64 prosenttia, mikä vähentää merkittävästi tarvittavia valmistusmateriaaleja. Siemensin "Teamcenter Product Cost Management Solution"- ja "Product Carbon Footprint Calculator" -toiminnot voivat myös optimoida tuotantokustannuksia ja hiilijalanjälkeä. Tässä tapauksessa alun perin suunniteltiin rakentaa valaisin, joka koottiin yli 660 osasta ja painoi 58 kg. Lopputuotteen paino ei ole pelkästään pienentynyt huomattavasti, vaan joustava muotoilu vähentää myös kokoonpanon monimutkaisuutta, mikä säästää 80 prosenttia kokoonpanoajasta. Perinteisiin suunnittelumenetelmiin verrattuna additiivinen suunnittelu on vähentänyt tuotantokustannuksia 73 prosenttia ja hiilijalanjälkeä 82 prosenttia. Kun valaisimen painoa on vähennetty, sitä voidaan käsitellä pienemmällä robotilla, mikä voi edelleen säästää energiankulutusta 54 prosenttia vuodessa.
Energiankulutuksen optimointi digitaalisen muutoksen avulla
Siemens ja GENRA ovat tehneet yhteistyötä lisäainevalmistuksen alalla. GENERA otti käyttöön Siemens Aventuran "Additive Manufacturing Digital Factory Planning Toolkit" -työkalun simuloidakseen pistokeliittimien teollista tuotantoa digitaalista valokäsittelyä käyttäen. Perustamalla tuotantoprosessin digitaalinen kaksois, 3D-tulostimien energiankulutus eri konetiloissa voidaan analysoida tarkasti ja läpinäkyvästi vaikuttamatta järjestelmän normaaliin toimintaan. Tehokkaamman energianhallinnan ansiosta energiankulutusta voidaan vähentää 25–30 prosenttia valmistettaessa yksittäisiä komponentteja tulostimen käytöstä riippuen.
Ympäristöystävällisten materiaalien kehittäminen
Siemens esitteli myös 3D-tulostuksensa ympäristöystävällisistä materiaaleista rakennus- ja infrastruktuurirakentamisen teollisuudelle, mikä voi saavuttaa biohajoamisen ja tarjoaa suuren potentiaalin alan kestävälle kehitykselle.
Lisäainevalmistuskoneiden valmistaja CEAD ja hollantilainen komposiittien asiantuntija Poly Products ovat yhdessä kehittäneet 3D-tulostukseen käytettävän pellavaporttilokasuojan. Satamalokasuojat voivat tarjota puskurin, kun alus on telakoituna rantaan, jotta rantaseinä ei aiheuta suuria vaurioita aluksen ulkoseinään. Portin lokasuojat on usein valmistettu muovista, ja jokapäiväinen kuluminen voi aiheuttaa haitallisten muovien valumisen mereen. 3D-tulostuksella valmistetut pellavalokasuojat ovat yhtä vahvoja kuin perinteiset lokasuojat, mutta niiden hiilijalanjälki on tuotannon aikana pienempi ja ne ovat 100-prosenttisesti biohajoavia, mikä tekee niistä ympäristöystävällisempiä. Materiaalin valmistanut 3D-tulostin on varustettu Siemens Sinumerik 840D sl -ohjausjärjestelmällä, joka mahdollistaa robotin monimutkaisten liikkeiden tarkan ohjauksen varmistaen tarkan materiaalin levityksen ja komponenttien jyrsinnän.
Lisäainevalmistusverkoston rakentaminen
Pienennä hiilijalanjälkeä tuotannon aikana
Additiivinen valmistus ajaa valmistusteollisuutta kohti "hajauttamista", ja olemassa oleva kalliita fyysisiä varastoja muutetaan digitaaliseksi varastoksi läheisen tuotannon saavuttamiseksi. Tämä ei vain voi parantaa toimitusketjun joustavuutta, vaan myös vähentää varastokustannuksia ja vähentää hiilidioksidipäästöjä kuljetuksen aikana. Siemensin additiivinen valmistus digitaalinen ratkaisu tukee organisaatioita rakentamaan ja todentamaan digitaalista omaisuutta ja integroimaan ne yhtenäiseksi "kirjastoksi", jolloin käyttäjät voivat tehdä tilauksia yhdellä napsautuksella tarpeidensa mukaan. Siemens Additive Manufacturing Network löytää sopivat tuotantopaikat käyttäjän valmistustarpeiden mukaan, mikä parantaa huomattavasti kunkin tuotantopaikan vastenopeutta ja laitteiden käyttöastetta. Tämä tila voi tehokkaasti välttää tarpeettomia seisokkeja ja optimoida 3D-tulostimen lämpenemiseen ja jäähtymiseen kuluttaman energian. Siemensin lisäainevalmistusverkosto tukee myös yrityksiä kommunikoimaan digitaaliseen alustaan perustuen, jotta tuotantotilojen allokaatio voidaan optimoida ja tuotannon tarpeisiin vastata tehokkaasti.