1. Mức độ tự do cao trong thiết kế sản xuất bồi đắp giúp ngành công nghiệp ô tô giảm 80% lượng khí thải carbon trong quy trình sản xuất vật cố định.
2. Tối ưu hóa quy trình sản xuất thông qua bản sao kỹ thuật số để giảm lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất.
3. Giảm lượng khí thải carbon trong quá trình lưu kho và vận chuyển thông qua sản xuất phi tập trung.
4. In 3D bằng vật liệu phân hủy sinh học giúp giảm ô nhiễm.
Siemens giới thiệu các giải pháp phát triển bền vững trong lĩnh vực sản xuất bồi đắp của mình tại Triển lãm thương mại quốc tế về sản xuất bồi đắp Formnext 2022. Thông qua nhiều trường hợp ứng dụng, Siemens đã thể hiện một cách toàn diện cách thực hiện khái niệm phát triển bền vững trong suốt vòng đời sản phẩm, thực hiện bảo tồn tài nguyên, giảm lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất và giúp đạt được các mục tiêu quản trị khí hậu toàn cầu.
Giải pháp xanh cho sản xuất phụ gia cố định
Các giải pháp cố định của Siemens được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô thể hiện đầy đủ vai trò quan trọng của thiết kế tối ưu hóa trong việc hiện thực hóa sản xuất bồi đắp xanh. Trong trường hợp này, bằng cách sử dụng nền tảng phần mềm NX dành cho ngành sản xuất bồi đắp, Siemens đã thiết lập một chuỗi quy trình kỹ thuật số liền mạch, sử dụng tối ưu hóa cấu trúc liên kết để tìm ra thiết kế tối ưu, sau đó thử nghiệm thiết kế đó bằng mô phỏng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM). Thông qua thiết kế được tối ưu hóa, tổng khối lượng của thiết bị cố định đã giảm 64% , giảm đáng kể vật liệu sản xuất cần thiết. Các chức năng "Giải pháp quản lý chi phí sản phẩm Teamcenter" và "Máy tính lượng khí thải carbon của sản phẩm" của Siemens cũng có thể tối ưu hóa chi phí sản xuất và lượng khí thải carbon. Trong trường hợp này, ban đầu người ta dự định chế tạo một thiết bị cố định được lắp ráp từ hơn 660 bộ phận và nặng 58 kg. Trọng lượng của sản phẩm cuối cùng không chỉ giảm đáng kể mà thiết kế linh hoạt còn giảm độ phức tạp của việc lắp ráp, tiết kiệm 80% thời gian lắp ráp. So với các phương pháp thiết kế truyền thống, việc sử dụng thiết kế bồi đắp đã giảm 73% chi phí sản xuất và giảm 82% lượng khí thải carbon trong trường hợp này. Sau khi giảm trọng lượng của thiết bị cố định, nó có thể được điều khiển bởi một rô-bốt nhỏ hơn, giúp tiết kiệm thêm 54% mức tiêu thụ năng lượng mỗi năm.
Tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng thông qua chuyển đổi số
Siemens và GENRA đã đạt được sự hợp tác trong lĩnh vực sản xuất phụ gia. GENERA đã sử dụng "Bộ công cụ lập kế hoạch nhà máy kỹ thuật số sản xuất đắp dần" của Siemens Aventura để mô phỏng quá trình sản xuất công nghiệp các đầu nối phích cắm bằng xử lý ánh sáng kỹ thuật số. Bằng cách thiết lập bản sao kỹ thuật số của quy trình sản xuất, mức tiêu thụ năng lượng của máy in 3D ở các trạng thái máy khác nhau có thể được phân tích chính xác và minh bạch mà không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của hệ thống. Nhờ quản lý năng lượng hiệu quả hơn, mức tiêu thụ năng lượng có thể giảm từ 25% đến 30% khi sản xuất các bộ phận riêng lẻ, tùy thuộc vào việc sử dụng máy in.
Phát triển vật liệu thân thiện với môi trường
Siemens cũng trình diễn công nghệ in 3D các vật liệu thân thiện với môi trường cho ngành xây dựng và xây dựng cơ sở hạ tầng, có khả năng phân hủy sinh học và mang lại tiềm năng to lớn cho sự phát triển bền vững của ngành.
Nhà sản xuất máy sản xuất phụ gia CEAD và chuyên gia vật liệu tổng hợp Hà Lan Poly Products đã cùng nhau phát triển một tấm chắn cổng bằng vải lanh in 3D. Tấm chắn cảng có thể cung cấp một vùng đệm khi tàu cập cảng để bức tường bờ không gây ra thiệt hại nặng nề cho bức tường bên ngoài của con tàu. Tấm chắn cảng thường được làm bằng nhựa và sự hao mòn hàng ngày có thể khiến nhựa có hại chảy ra đại dương. Tấm chắn bùn bằng vải lanh được sản xuất bằng cách in 3D chắc chắn như tấm chắn bùn truyền thống, nhưng có lượng khí thải carbon nhỏ hơn trong quá trình sản xuất và có thể phân hủy 100%, khiến chúng trở nên thân thiện với môi trường hơn. Máy in 3D sản xuất vật liệu được trang bị hệ thống điều khiển Siemens Sinumerik 840D sl, cho phép điều khiển chính xác các chuyển động phức tạp của robot, đảm bảo ứng dụng vật liệu và phay linh kiện chính xác.
Xây dựng mạng lưới sản xuất đắp dần
Giảm lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất
Sản xuất phụ gia đang thúc đẩy ngành sản xuất hướng tới "phi tập trung hóa" và hàng tồn kho vật lý chi phí cao hiện có sẽ được chuyển đổi thành kho kỹ thuật số để đạt được sản xuất gần đó. Điều này không chỉ có thể cải thiện tính linh hoạt của chuỗi cung ứng mà còn giảm chi phí tồn kho và giảm lượng khí thải carbon dioxide trong quá trình vận chuyển. Giải pháp kỹ thuật số sản xuất phụ gia của Siemens sẽ hỗ trợ các tổ chức xây dựng và xác thực các tài sản kỹ thuật số và tích hợp chúng vào một "thư viện" thống nhất, cho phép người dùng đặt hàng chỉ bằng một cú nhấp chuột theo nhu cầu của họ. Mạng sản xuất bồi đắp của Siemens có thể tìm thấy các địa điểm sản xuất phù hợp theo nhu cầu sản xuất của người dùng, giúp cải thiện đáng kể tốc độ phản hồi và việc sử dụng thiết bị của từng địa điểm sản xuất. Chế độ này có thể tránh được thời gian ngừng hoạt động không cần thiết một cách hiệu quả và tối ưu hóa năng lượng mà máy in 3D tiêu thụ để khởi động và làm mát. Mạng sản xuất phụ gia của Siemens cũng hỗ trợ các doanh nghiệp giao tiếp dựa trên nền tảng kỹ thuật số, nhằm tối ưu hóa việc phân bổ cơ sở sản xuất và đáp ứng nhu cầu sản xuất một cách hiệu quả.