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西門子助力增材制造加速綠色發(fā)展

http://m.casecurityhq.com 2022-12-16 09:25 來源:西門子工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域

  • 增材制造設(shè)計(jì)的高自由度,助力汽車行業(yè)在夾具生產(chǎn)過程中減少了80%的碳足跡
  • 通過數(shù)字孿生優(yōu)化生產(chǎn)過程,減少生產(chǎn)過程的碳排放
  • 通過去中心化生產(chǎn),減少倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸過程中的碳排放
  • 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)。通過多個(gè)應(yīng)用案例,西門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

  西門子應(yīng)用于汽車行業(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)綠色增材制造過程中發(fā)揮的重要作用。在該案例中,通過使用面向增材制造行業(yè)的NX軟件平臺(tái),西門子建立起一條無縫的數(shù)字流程鏈,通過拓?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)

  西門子與GENRA在增材制造領(lǐng)域達(dá)成合作。 GENERA采用了西門子艾聞達(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。通過建立生產(chǎn)過程的數(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。

  開發(fā)環(huán)保材料

  西門子還展示了其針對(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)合材料專家Poly Products 共同開發(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)確無誤。

  建立增材制造網(wǎng)絡(luò),減少生產(chǎn)過程中產(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)輸過程中的二氧化碳排放。西門子增材制造數(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,讓用戶能夠根據(jù)需求一鍵下單。西門子增材制造網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)用戶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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