1. Den höga graden av frihet i design av additiv tillverkning hjälper bilindustrin att minska sitt koldioxidavtryck med 80 procent i tillverkningsprocessen för armaturer.
2. Optimera produktionsprocessen genom digitala tvillingar för att minska koldioxidutsläppen i produktionsprocessen.
3. Minska koldioxidutsläppen under lager och transporter genom decentraliserad produktion.
4. 3D-utskrift med biologiskt nedbrytbara material minskar föroreningarna.
Siemens presenterar sina lösningar för hållbar utveckling för additiv tillverkning på Formnexts internationella mässa för additiv tillverkning 2022. Genom flera applikationsfall demonstrerade Siemens på ett omfattande sätt hur man implementerar konceptet hållbar utveckling genom hela produktens livscykel, realiserar resursbevarande, minskar koldioxidavtryck i produktionsprocessen och hjälper till att uppnå globala klimatstyrningsmål.
Grön lösning för fixturtillverkning
Siemens fixturlösningar som används inom fordonsindustrin visar till fullo den viktiga roll optimerad design spelar i förverkligandet av grön additiv tillverkning. I det här fallet, med hjälp av NX-mjukvaruplattformen för den additiv tillverkningsindustrin, etablerade Siemens en sömlös digital processkedja, genom att använda topologioptimering för att hitta den optimala designen och sedan testa den med simuleringar med finita elementmetoden (FEM). Genom en optimerad design reducerades fixturens totala massa med 64 procent, vilket avsevärt minskade det nödvändiga tillverkningsmaterialet. Siemens funktioner "Teamcenter Product Cost Management Solution" och "Product Carbon Footprint Calculator" kan också optimera produktionskostnader och koldioxidavtryck. I det här fallet var det från början planerat att bygga en fixtur som var sammansatt av mer än 660 delar och vägde 58 kg. Vikten på slutprodukten minskar inte bara avsevärt, utan den flexibla designen minskar också komplexiteten i monteringen, vilket sparar 80 procent av monteringstiden. Jämfört med traditionella designmetoder har användningen av additiv design minskat produktionskostnaderna med 73 procent och minskat koldioxidavtrycket med 82 procent i detta fall. Efter att fixturens vikt minskat kan den manipuleras av en mindre robot, vilket ytterligare kan spara energiförbrukningen med 54 procent per år.
Optimera energiförbrukningen genom digital transformation
Siemens och GENRA har nått samarbete inom området additiv tillverkning. GENERA antog Siemens Aventuras "Additive Manufacturing Digital Factory Planning Toolkit" för att simulera industriell produktion av kontaktdon med digital ljusbearbetning. Genom att etablera en digital tvilling av produktionsprocessen kan energiförbrukningen för 3D-skrivare i olika maskintillstånd analyseras exakt och transparent utan att det påverkar systemets normala funktion. Tack vare effektivare energihantering kan energiförbrukningen minskas med 25 procent till 30 procent vid tillverkning av enskilda komponenter, beroende på skrivaranvändning.
Utveckling av miljövänliga material
Siemens demonstrerade också sin 3D-utskrift av miljövänliga material för bygg- och infrastrukturbyggnadsindustrin, vilket kan uppnå biologisk nedbrytning och ge stor potential för en hållbar utveckling av branschen.
Tillverkare av additiv tillverkningsmaskiner CEAD och den holländska kompositspecialisten Poly Products har tillsammans utvecklat en 3D-utskriftsskärm av linne. Babordsskärmar kan ge en buffert när fartyget ligger i land så att strandväggen inte orsakar stora skador på fartygets yttervägg. Babordsskärmar är ofta gjorda av plast, och dagligt slitage kan göra att skadlig plast rinner ut i havet. Linneskärmarna som produceras med 3D-utskrift är lika starka som traditionella fendrar, men har ett mindre koldioxidavtryck under produktionen och är 100 procent biologiskt nedbrytbara, vilket gör dem mer miljövänliga. 3D-skrivaren som producerade materialet är utrustad med ett Siemens Sinumerik 840D sl styrsystem, som möjliggör exakt kontroll av robotens komplexa rörelser, vilket säkerställer exakt materialapplicering och komponentfräsning.
Bygga ett nätverk för additiv tillverkning
Minska koldioxidavtryck under produktion
Additiv tillverkning driver tillverkningsindustrin mot "decentralisering", och det befintliga högkostnadslagret kommer att omvandlas till ett digitalt lager för att uppnå närliggande produktion. Detta kan inte bara förbättra flexibiliteten i försörjningskedjan utan också minska lagerkostnaderna och minska koldioxidutsläppen under transporter. Siemens digitala lösning för additiv tillverkning kommer att stödja organisationer att bygga och autentisera digitala tillgångar och integrera dem i ett enhetligt "bibliotek", så att användare kan lägga beställningar med ett klick efter deras behov. Siemens Additive Manufacturing Network kan hitta matchande produktionsplatser enligt användarens tillverkningsbehov, vilket avsevärt förbättrar svarshastigheten och utrustningsutnyttjandet av varje produktionsplats. Detta läge kan effektivt undvika onödig driftstopp och optimera energin som 3D-skrivaren förbrukar för att värma upp och kyla ner. Siemens nätverk för additiv tillverkning stöder också företag att kommunicera baserat på den digitala plattformen, för att optimera allokeringen av produktionsanläggningar och svara på produktionsbehov effektivt.