1. الدرجة العالية من الحرية في تصميم التصنيع الإضافي تساعد صناعة السيارات على تقليل انبعاثات الكربون بنسبة 80 بالمائة في عملية إنتاج التركيبات.
2. تحسين عملية الإنتاج من خلال التوائم الرقمية لتقليل انبعاثات الكربون في عملية الإنتاج.
3. تقليل انبعاثات الكربون أثناء التخزين والنقل من خلال الإنتاج اللامركزي.
4. الطباعة ثلاثية الأبعاد بمواد قابلة للتحلل الحيوي تقلل من التلوث.
تقدم شركة سيمنز حلول التنمية المستدامة للتصنيع الإضافي في المعرض التجاري الدولي لتصنيع المواد المضافة Formnext لعام 2022. من خلال حالات تطبيق متعددة ، أثبتت شركة Siemens بشكل شامل كيفية تنفيذ مفهوم التنمية المستدامة طوال دورة حياة المنتج ، وتحقيق الحفاظ على الموارد ، وتقليل البصمة الكربونية في عملية الإنتاج ، والمساعدة في تحقيق أهداف إدارة المناخ العالمية.
الحل الأخضر لتصنيع الإضافات الثابتة
تُظهر حلول تركيبات سيمنز المستخدمة في صناعة السيارات تمامًا الدور المهم للتصميم المُحسَّن في تحقيق تصنيع المواد المضافة الخضراء. في هذه الحالة ، باستخدام منصة برمجيات NX لصناعة المواد المضافة ، أنشأت شركة Siemens سلسلة عمليات رقمية سلسة ، باستخدام تحسين الهيكل للعثور على التصميم الأمثل ثم اختباره باستخدام محاكاة طريقة العناصر المحدودة (FEM). من خلال تصميم محسّن ، تم تقليل الكتلة الإجمالية للتركيبات بنسبة 64 بالمائة ، مما قلل بشكل كبير من مواد التصنيع المطلوبة. يمكن لوظيفتي "حل إدارة تكلفة منتج Teamcenter" و "حاسبة البصمة الكربونية للمنتج" من سيمنز أيضًا تحسين تكاليف الإنتاج وانبعاثات الكربون. في هذه الحالة ، تم التخطيط مبدئيًا لبناء تركيبات تم تجميعها من أكثر من 660 جزءًا ووزنها 58 كجم. لا يتم تقليل وزن المنتج النهائي بشكل كبير فحسب ، بل يقلل التصميم المرن أيضًا من تعقيد التجميع ، مما يوفر 80 بالمائة من وقت التجميع. مقارنة بأساليب التصميم التقليدية ، أدى استخدام التصميم الإضافي إلى خفض تكاليف الإنتاج بنسبة 73 بالمائة وتقليل انبعاثات الكربون بنسبة 82 بالمائة في هذه الحالة. بعد تقليل وزن الجهاز ، يمكن التلاعب به بواسطة روبوت أصغر ، والذي يمكن أن يوفر أيضًا استهلاك الطاقة بنسبة 54 بالمائة سنويًا.
تحسين استهلاك الطاقة من خلال التحول الرقمي
لقد توصلت شركتا Siemens و GENRA إلى تعاون في مجال التصنيع الإضافي. اعتمدت GENERA "مجموعة أدوات التخطيط الرقمي للتصنيع الإضافي" من سيمنز أفينتورا لمحاكاة الإنتاج الصناعي لموصلات القابس باستخدام معالجة الضوء الرقمية. من خلال إنشاء توأم رقمي لعملية الإنتاج ، يمكن تحليل استهلاك الطاقة للطابعات ثلاثية الأبعاد في حالات الماكينة المختلفة بدقة وشفافية دون التأثير على التشغيل العادي للنظام. بفضل إدارة الطاقة الأكثر كفاءة ، يمكن تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 25 في المائة إلى 30 في المائة عند إنتاج مكونات فردية ، اعتمادًا على استخدام الطابعة.
تطوير مواد صديقة للبيئة
كما عرضت شركة سيمنز طباعتها ثلاثية الأبعاد للمواد الصديقة للبيئة لصناعات البناء والبنية التحتية ، والتي يمكن أن تحقق التحلل البيولوجي وتوفر إمكانات كبيرة للتنمية المستدامة للصناعة.
قامت شركة CEAD المُصنِّعة لآلات التصنيع المضافة بالتعاون مع شركة Poly Products الهولندية المتخصصة في صناعة المواد المركبة بتطوير مصدات منفذ من الكتان بطباعة ثلاثية الأبعاد. يمكن أن توفر مصدات الميناء حاجزًا عازلًا عندما ترسو السفينة على الشاطئ بحيث لا يتسبب جدار الشاطئ في حدوث أضرار جسيمة للجدار الخارجي للسفينة. غالبًا ما تكون مصدات الموانئ مصنوعة من البلاستيك ، ويمكن أن يتسبب البلى والتلف اليومي في تدفق المواد البلاستيكية الضارة إلى المحيط. تتميز مصدات الكتان التي تنتجها الطباعة ثلاثية الأبعاد بأنها قوية مثل المصدات التقليدية ، ولكن لها بصمة كربونية أصغر أثناء الإنتاج وقابلة للتحلل بنسبة 100 في المائة ، مما يجعلها أكثر صداقة للبيئة. تم تجهيز الطابعة ثلاثية الأبعاد التي أنتجت المواد بنظام التحكم Siemens Sinumerik 840D ، والذي يتيح التحكم الدقيق في حركات الروبوت المعقدة ، مما يضمن تطبيقًا دقيقًا للمواد وطحن المكونات.
بناء شبكة التصنيع المضافة
تقليل البصمة الكربونية أثناء الإنتاج
يقود التصنيع الإضافي الصناعة التحويلية نحو "اللامركزية" ، وسيتم تحويل المخزون المادي الحالي عالي التكلفة إلى مستودع رقمي لتحقيق الإنتاج القريب. لا يؤدي ذلك إلى تحسين مرونة سلسلة التوريد فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تقليل تكاليف المخزون وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أثناء النقل. سوف يدعم حل التصنيع الرقمي الإضافي لشركة Siemens المؤسسات لبناء الأصول الرقمية والمصادقة عليها ودمجها في "مكتبة" موحدة ، مما يسمح للمستخدمين بتقديم الطلبات بنقرة واحدة وفقًا لاحتياجاتهم. يمكن لشبكة تصنيع المواد المضافة من Siemens العثور على مواقع إنتاج مطابقة وفقًا لاحتياجات التصنيع للمستخدم ، مما يحسن بشكل كبير من سرعة الاستجابة واستخدام المعدات لكل موقع إنتاج. يمكن لهذا الوضع تجنب فترات التوقف غير الضرورية بشكل فعال وتحسين الطاقة التي تستهلكها الطابعة ثلاثية الأبعاد للإحماء والتبريد. تدعم شبكة تصنيع المواد المضافة من Siemens أيضًا الشركات للتواصل بناءً على المنصة الرقمية ، وذلك لتحسين تخصيص مرافق الإنتاج والاستجابة لاحتياجات الإنتاج بكفاءة.