机械与系统制造中的可持续发展​

探索如何从设计阶段开始带来真正的影响。 本白皮书阐述了智能规划、合理选型以及合适的自动技术如何帮助您早在规划阶段即可评估出降低能源消耗及减少相关温室气体排放的潜力。

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机械与系统构建为何至关重要

机械制造在工业生态转型中发挥着核心作用。 根据设计与运行方式的不同,前瞻性系统规划可影响能源和材料消耗。 材料的合理利用、可回收能力与模块化是实现循环经济的重要步骤,并可延长系统的使用寿命。 数字技术使基于数据的决策成为可能,并支持资源节约型生产。

欧洲及国际层面的政治框架条件正促使业界更深入地审视可持续发展理念。 联合国可持续发展目标 (SDGs) 为全球可持续发展提供了全面框架,其中部分目标特别侧重于工业领域。 在欧洲,《欧洲绿色协议》和《企业可持续发展报告指令》(CSRD) 是推动可持续发展报告提升透明度与责任的关键驱动因素。

可持续自动化的政治框架条件

这一政治框架也对机械与设备制造领域产生了间接影响。 制造企业必须提升自身的可持续发展表现,并在今后更加重视其机械和设备的能源高效性与资源节约性。

重要原则和指导方针一览:

能源效率指令:欧洲绿色协议旨在使欧盟到 2050 年实现气候中和,其中包括多种能效提高措施。 欧盟能源效率指令 (EED) 要求企业对技术性装置的能耗进行全面分析。

循环经济准则: 德国《循环经济法》(KrWG) 和欧盟废弃物框架指令要求企业延长产品使用寿命和优化回收流程。 对于机器制造商和工程师而言,这意味着在制造组件时要尽可能节约资源,例如使用再生铝等。 在规划机器和装置时,采用模块化设计有助于日后进行回收。

产品碳足迹: 在机械制造领域,产品碳足迹 (PCF) 在确定产品碳排放量方面起着关键作用。 它记录了产品在从获取原材料到废弃处理的整个生命周期内的温室气体排放情况。 该指标能够帮助工程师在制造阶段设计出碳排放量尽可能低的机器和装置。

欧盟数字产品护照:欧盟数字产品护照 (DPP) 一套面向未来的数字化数据集,用于完整记录产品在整个生命周期内的所有信息。 其中包括材料、产地、环境影响、可修复性和废弃处理方案等详细信息。 DPP 旨在通过提供贯穿整个价值链的信息,提高欧盟市场的透明度和可持续性。 该数据集将有助于工程师和机械制造商持续了解驱动及其他组件的可持续性表现。

设备制造领域的调节之手

可持续发展是一个复杂的议题,它受到广泛的政治框架、法规以及制造企业面临的各种新要求的影响。 如何在机械与设备制造领域落实这些新要求?

最重要的是:

  • 系统方案: 经过精心设计的模块化方案有助于简化维修和保养过程,从而避免不必要的浪费。 如果能够轻松重复利用或更换单个组件,则可延长装置的使用寿命,从而促进可持续发展。
  • 现代化控制方案: 这些方案有针对性地使用传感器技术,来记录和分析机器数据。 借此,可以优化各种自动化过程,例如通过螺旋接头固定印刷电路板。 利用监控功能(如 Festo AX 内置的功能),还可对经过优化的流程进行监控。
  • 可扩展性和灵活性: 系统的设计应具备可扩展性和灵活性,以适应产量波动和新的生产步骤。 而附件的可扩展性则有助于提高装置的使用效率。 通过这种方式,可带来必要的灵活性,使装置能够适应不断变化的要求,并在以后配置新的功能。


  • 元件选择: 在进行任何可持续系统设计时,选择元件需将产品碳足迹 (PCF) 纳入考量。 采用替代材料与轻量化设计概念可能影响产品碳足迹;其影响须针对具体产品和方法进行评估。 尽管开展生命周期分析并非设计人员的直接责任,但设计人员需采用相关专家制定的规范。
  • 高能效驱动技术: 选用最优驱动技术对于开发符合可持续发展理念的生产设备至关重要。 经验丰富的设备制造商深知,并不存在通用的节能驱动系统;相反,选择哪种技术应取决于各系统的具体需求。 为了设计可持续的自动化解决方案,熟悉气动与电动驱动的优势及其实际应用范围十分重要。

设计可持续的生产工厂需要精细协调各个要素。 从模块化设计和现代控制技术到选择高效驱动,每一步都能提高系统的效率和使用寿命。

结论

机器与系统制造商通过设计高效的机器与生产工厂,在推动工业可持续发展方面发挥着关键作用。 从系统规划、运行到处置,厂商必须选用合适的驱动技术、元件和开环控制器,将可持续发展的所有方面纳入考量并加以优化。

自动化提升能源与资源效率,有效降低工业过程产生的特定环境影响。 这有助于制造企业实现其可持续发展目标,同时也是为了保护子孙后代赖以生存的环境。