西門(mén)子助力增材制造加速綠色發(fā)展
2022-12-15 來(lái)源：西門(mén)子 作者：-
• 增材制造設(shè)計(jì)的高自由度，助力汽車(chē)行業(yè)在夾具生產(chǎn)過(guò)程中減少了80%的碳足跡
• 通過(guò)數(shù)字孿生優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，減少生產(chǎn)過(guò)程的碳排放
• 通過(guò)去中心化生產(chǎn)，減少倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中的碳排放
• 使用可生物降解材料進(jìn)行3D打印，減少污染
西門(mén)子攜增材制造可持續(xù)發(fā)展解決方案亮相2022 Formnext增材制造國(guó)際貿(mào)易展覽會(huì)。通過(guò)多個(gè)應(yīng)用案例，西門(mén)子全方位展示了如何在產(chǎn)品全生命周期踐行可持續(xù)發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、減少生產(chǎn)過(guò)程中的碳足跡，助力實(shí)現(xiàn)全球氣候治理目標(biāo)。
夾具增材制造綠色解決方案
西門(mén)子應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè)的夾具解決方案，充分展示了優(yōu)化設(shè)計(jì)在實(shí)現(xiàn)綠色增材制造過(guò)程中發(fā)揮的重要作用。在該案例中，通過(guò)使用面向增材制造行業(yè)的NX軟件平臺(tái)，西門(mén)子建立起一條無(wú)縫的數(shù)字流程鏈，通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化找到最佳設(shè)計(jì)，然后使用有限元法（FEM）模擬進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，夾具的總質(zhì)量減少了64%，大幅減少了所需的制造材料。西門(mén)子“Teamcenter產(chǎn)品成本管理解決方案”及“產(chǎn)品碳足跡計(jì)算器”功能還能夠針對(duì)生產(chǎn)成本和碳足跡進(jìn)行優(yōu)化。本案例最初擬打造一個(gè)由660多個(gè)零件組裝而成，重達(dá)58公斤的夾具。最終成品不僅重量大幅下降，靈活的設(shè)計(jì)還降低了裝配的復(fù)雜性，節(jié)約了80%的裝配時(shí)間。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式相比，采用增材設(shè)計(jì)使該案例中生產(chǎn)成本降低73%，碳足跡減少82%。夾具重量減輕后，使用體量較小的機(jī)器人便可對(duì)其進(jìn)行操控，每年可進(jìn)一步節(jié)省54%的能源消耗。
通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型優(yōu)化能源消耗，實(shí)現(xiàn)更高效的生產(chǎn)
西門(mén)子與GENRA在增材制造領(lǐng)域達(dá)成合作。 GENERA采用了西門(mén)子艾聞達(dá)的“增材制造數(shù)字工廠規(guī)劃工具包”，利用數(shù)字光處理對(duì)插頭連接器的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)行模擬。通過(guò)建立生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)字孿生，在不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，對(duì)3D打印機(jī)在不同機(jī)器狀態(tài)下的能耗進(jìn)行精確、透明的分析。得益于更有效的能源管理，生產(chǎn)各組件時(shí)，基于打印機(jī)利用率的不同，可減少25%到30%的能源消耗。
開(kāi)發(fā)環(huán)保材料
西門(mén)子還展示了其針對(duì)建筑和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行業(yè)打造的3D打印環(huán)保材料，該材料能夠?qū)崿F(xiàn)生物降解，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了巨大潛力。
增材制造機(jī)器制造商CEAD和荷蘭復(fù)合材料專(zhuān)家Poly Products 共同開(kāi)發(fā)了3D打印的亞麻港口護(hù)舷。港口護(hù)舷在船舶?？堪哆厱r(shí)可提供緩沖，使得岸壁不會(huì)對(duì)船舶外壁帶來(lái)重裝損傷。港口護(hù)舷通常由塑料制成，日常磨損會(huì)導(dǎo)致有害塑料流入海洋。通過(guò)3D打印生產(chǎn)的亞麻護(hù)舷與傳統(tǒng)護(hù)舷一樣堅(jiān)固，但生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的碳足跡更少，且100%可生物降解，對(duì)環(huán)境更加友好。生產(chǎn)該材料的3D打印機(jī)配備了西門(mén)子Sinumerik 840D sl控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)器人復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的精準(zhǔn)控制，保證材料應(yīng)用和組件銑削準(zhǔn)確無(wú)誤。
建立增材制造網(wǎng)絡(luò)，減少生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的碳足跡
增材制造正在推動(dòng)制造業(yè)朝著“去中心化”的方向發(fā)展，現(xiàn)有的高成本實(shí)體庫(kù)存將轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字倉(cāng)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)就近生產(chǎn)。這樣既可以提升供應(yīng)鏈彈性，又能夠降低庫(kù)存成本，還能夠減少運(yùn)輸過(guò)程中的二氧化碳排放。西門(mén)子增材制造數(shù)字化解決方案將支持各組織機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)字資產(chǎn)進(jìn)行構(gòu)建和認(rèn)證，并整合到一個(gè)統(tǒng)一的“庫(kù)”中，讓用戶(hù)能夠根據(jù)需求一鍵下單。西門(mén)子增材制造網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)用戶(hù)制造需求找到相匹配的生產(chǎn)地，大幅提升響應(yīng)速度和各生產(chǎn)地的設(shè)備利用率。這種模式能夠有效避免不必要的停機(jī)，并優(yōu)化3D打印機(jī)預(yù)熱和冷卻所消耗的能量。西門(mén)子增材制造網(wǎng)絡(luò)還支持企業(yè)基于數(shù)字化平臺(tái)進(jìn)行交流溝通，從而優(yōu)化配置生產(chǎn)設(shè)施，高效響應(yīng)生產(chǎn)需求。
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