1. Den høje grad af frihed i additivt fremstillingsdesign hjælper bilindustrien med at reducere sit CO2-fodaftryk med 80 procent i armaturets produktion.
2. Optimer produktionsprocessen gennem digitale tvillinger for at reducere kulstofemissioner i produktionsprocessen.
3. Reducer kulstofemissioner under oplagring og transport gennem decentral produktion.
4. 3D-print med biologisk nedbrydelige materialer reducerer forureningen.
Siemens præsenterer sine løsninger til bæredygtig udvikling til additiv fremstilling på Formnexts internationale handelsmesse for additiv fremstilling i 2022. Gennem flere ansøgningssager demonstrerede Siemens omfattende, hvordan man implementerer konceptet om bæredygtig udvikling gennem hele produktets livscyklus, realiserer ressourcebevarelse, reducerer CO2-fodaftrykket i produktionsprocessen og hjælper med at nå globale klimastyringsmål.
Grøn løsning til fremstilling af armaturet additiv
Siemens' armaturer, der anvendes i bilindustrien, demonstrerer fuldt ud den vigtige rolle, optimeret design spiller i realiseringen af grøn additiv fremstilling. I dette tilfælde etablerede Siemens ved hjælp af NX-softwareplatformen til den additive fremstillingsindustri en sømløs digital proceskæde, ved at bruge topologioptimering til at finde det optimale design og derefter teste det ved hjælp af finite element method-simuleringer (FEM). Gennem et optimeret design blev armaturets samlede masse reduceret med 64 procent, hvilket væsentligt reducerede de nødvendige fremstillingsmaterialer. Siemens' funktioner "Teamcenter Product Cost Management Solution" og "Product Carbon Footprint Calculator" kan også optimere produktionsomkostninger og CO2-fodaftryk. I dette tilfælde var det oprindeligt planlagt at bygge et armatur, der var samlet af mere end 660 dele og vejede 58 kg. Vægten af det endelige produkt er ikke kun stærkt reduceret, men det fleksible design reducerer også kompleksiteten af montagen, hvilket sparer 80 procent af montagetiden. Sammenlignet med traditionelle designmetoder har brugen af additivt design reduceret produktionsomkostningerne med 73 procent og reduceret CO2-fodaftrykket med 82 procent i dette tilfælde. Efter at vægten af armaturet er reduceret, kan den manipuleres af en mindre robot, som yderligere kan spare energiforbruget med 54 procent om året.
Optimering af energiforbruget gennem digital transformation
Siemens og GENRA har indgået samarbejde inden for additiv fremstilling. GENERA adopterede Siemens Aventuras "Additive Manufacturing Digital Factory Planning Toolkit" for at simulere den industrielle produktion af stikforbindelser ved hjælp af digital lysbehandling. Ved at etablere en digital tvilling af produktionsprocessen kan energiforbruget af 3D-printere i forskellige maskintilstande analyseres nøjagtigt og gennemsigtigt uden at påvirke systemets normale drift. Takket være mere effektiv energistyring kan energiforbruget reduceres med 25 procent til 30 procent ved fremstilling af individuelle komponenter, afhængigt af printerudnyttelsen.
Udvikling af miljøvenlige materialer
Siemens demonstrerede også sin 3D-printning af miljøvenlige materialer til bygge- og infrastrukturkonstruktionsindustrien, som kan opnå bionedbrydning og give et stort potentiale for en bæredygtig udvikling af industrien.
Maskinproducenten CEAD til additiv fremstilling og den hollandske kompositspecialist Poly Products har i fællesskab udviklet en 3D-printende linned-portskærm. Havneskærme kan give en buffer, når skibet ligger til kaj på kysten, så kystvæggen ikke vil forårsage store skader på skibets ydervæg. Babordsskærme er ofte lavet af plastik, og hverdagsslitage kan få skadelig plastik til at strømme ud i havet. De hørskærme, der produceres ved 3D-print, er lige så stærke som traditionelle fendere, men har et mindre kulstofaftryk under produktionen og er 100 procent biologisk nedbrydelige, hvilket gør dem mere miljøvenlige. 3D-printeren, der producerede materialet, er udstyret med et Siemens Sinumerik 840D sl kontrolsystem, som muliggør præcis kontrol af robottens komplekse bevægelser, hvilket sikrer præcis materialepåføring og komponentfræsning.
Opbygning af et additivt produktionsnetværk
Reducer CO2-fodaftrykket under produktionen
Additiv fremstilling driver fremstillingsindustrien i retning af "decentralisering", og det eksisterende fysiske varelager med høje omkostninger vil blive omdannet til et digitalt lager for at opnå produktion i nærheden. Dette kan ikke kun forbedre fleksibiliteten i forsyningskæden, men også reducere lageromkostninger og reducere kuldioxidemissioner under transport. Siemens' digitale additive manufacturing-løsning vil støtte organisationer i at opbygge og autentificere digitale aktiver og integrere dem i et samlet "bibliotek", så brugerne kan afgive ordrer med et enkelt klik i henhold til deres behov. Siemens Additive Manufacturing Network kan finde matchende produktionssteder i henhold til brugerens produktionsbehov, hvilket i høj grad forbedrer responshastigheden og udstyrsudnyttelsen af hvert produktionssted. Denne tilstand kan effektivt undgå unødvendig nedetid og optimere den energi, der forbruges af 3D-printeren til at varme op og køle ned. Siemens additive manufacturing netværk understøtter også virksomheder til at kommunikere baseret på den digitale platform for at optimere allokeringen af produktionsfaciliteter og reagere effektivt på produktionsbehov.