1. L'alt grau de llibertat en el disseny de la fabricació additiva ajuda a la indústria de l'automòbil a reduir la seva petjada de carboni en un 80 per cent en el procés de producció d'accessoris.
2. Optimitzar el procés de producció mitjançant bessons digitals per reduir les emissions de carboni en el procés de producció.
3. Reduir les emissions de carboni durant l'emmagatzematge i el transport mitjançant la producció descentralitzada.
4. La impressió 3D amb materials biodegradables redueix la contaminació.
Siemens presenta les seves solucions de desenvolupament sostenible de fabricació additiva a l'exposició comercial internacional de fabricació additiva Formnext 2022. A través de múltiples casos d'aplicació, Siemens va demostrar de manera exhaustiva com implementar el concepte de desenvolupament sostenible al llarg del cicle de vida del producte, aconseguir la conservació dels recursos, reduir la petjada de carboni en el procés de producció i ajudar a assolir els objectius de governança climàtica global.
Solució verda per a la fabricació additiva d'accessoris
Les solucions de fixació de Siemens utilitzades a la indústria de l'automòbil demostren plenament el paper important del disseny optimitzat en la realització de la fabricació additiva verda. En aquest cas, utilitzant la plataforma de programari NX per a la indústria de la fabricació additiva, Siemens va establir una cadena de procés digital perfecta, utilitzant l'optimització de topologia per trobar el disseny òptim i després provant-lo mitjançant simulacions del mètode d'elements finits (FEM). Mitjançant un disseny optimitzat, la massa total de l'aparell es va reduir en un 64 per cent, reduint significativament els materials de fabricació necessaris. Les funcions "Teamcenter Product Cost Management Solution" i "Product Carbon Footprint Calculator" de Siemens també poden optimitzar els costos de producció i les petjades de carboni. En aquest cas, inicialment es preveia construir un aparell que s'assemblava a partir de més de 660 peces i pesava 58 kg. El pes del producte final no només es redueix molt, sinó que el disseny flexible també redueix la complexitat del muntatge, estalviant un 80% del temps de muntatge. En comparació amb els mètodes de disseny tradicionals, l'ús del disseny additiu ha reduït els costos de producció en un 73 per cent i la petjada de carboni en un 82 per cent en aquest cas. Després de reduir el pes de l'aparell, es pot manipular amb un robot més petit, que pot estalviar encara més el consum d'energia en un 54 per cent anual.
Optimització del consum energètic mitjançant la transformació digital
Siemens i GENRA han arribat a una cooperació en el camp de la fabricació additiva. GENERA va adoptar el "Kit d'eines de planificació de fàbriques digitals de fabricació additiva" de Siemens Aventura per simular la producció industrial de connectors mitjançant processament de llum digital. En establir un bessó digital del procés de producció, el consum d'energia de les impressores 3D en diferents estats de la màquina es pot analitzar de manera precisa i transparent sense afectar el funcionament normal del sistema. Gràcies a una gestió energètica més eficient, el consum d'energia es pot reduir entre un 25 i un 30 per cent quan es produeixen components individuals, depenent de la utilització de la impressora.
Desenvolupament de materials respectuosos amb el medi ambient
Siemens també va demostrar la seva impressió 3D de materials respectuosos amb el medi ambient per a les indústries de la construcció i la construcció d'infraestructures, que poden aconseguir la biodegradació i proporcionar un gran potencial per al desenvolupament sostenible de la indústria.
El fabricant de màquines de fabricació additiva CEAD i l'especialista holandès en compostos Poly Products han desenvolupat conjuntament un parafangs de port de lli d'impressió 3D. Els parafangs del port poden proporcionar un amortidor quan el vaixell està atracat a la costa, de manera que la paret de la costa no provoqui grans danys a la paret exterior del vaixell. Els parafangs dels ports solen estar fets de plàstic, i el desgast diari pot provocar que els plàstics nocius flueixin a l'oceà. Els parafangs de lli produïts per impressió 3D són tan resistents com els parafangs tradicionals, però tenen una petjada de carboni més petita durant la producció i són 100 per cent biodegradables, cosa que els fa més respectuosos amb el medi ambient. La impressora 3D que va produir el material està equipada amb un sistema de control Siemens Sinumerik 840D sl, que permet un control precís dels moviments complexos del robot, assegurant una aplicació precisa del material i el fresat dels components.
Construcció d'una xarxa de fabricació additiva
Reduir la petjada de carboni durant la producció
La fabricació additiva està impulsant la indústria manufacturera cap a la "descentralització", i l'inventari físic d'alt cost existent es transformarà en un magatzem digital per aconseguir una producció propera. Això no només pot millorar la flexibilitat de la cadena de subministrament, sinó que també pot reduir els costos d'inventari i reduir les emissions de diòxid de carboni durant el transport. La solució digital de fabricació additiva de Siemens donarà suport a les organitzacions per crear i autenticar actius digitals i integrar-los en una "biblioteca" unificada, permetent als usuaris fer comandes amb un sol clic segons les seves necessitats. La xarxa de fabricació additiva de Siemens pot trobar llocs de producció coincidents segons les necessitats de fabricació de l'usuari, millorant considerablement la velocitat de resposta i la utilització dels equips de cada lloc de producció. Aquest mode pot evitar de manera efectiva temps d'inactivitat innecessari i optimitzar l'energia que consumeix la impressora 3D per escalfar-se i refredar-se. La xarxa de fabricació additiva de Siemens també dóna suport a les empreses per comunicar-se basant-se en la plataforma digital, per optimitzar l'assignació de les instal·lacions de producció i respondre a les necessitats de producció de manera eficient.