1. アディティブ マニュファクチャリング設計の自由度の高さは、自動車業界が固定具製造プロセスでの二酸化炭素排出量を 80% 削減するのに役立ちます。
2. デジタルツインを通じて生産プロセスを最適化し、生産プロセスにおける炭素排出量を削減します。
3.分散型生産により、倉庫保管および輸送中の炭素排出量を削減します。
4. 生分解性材料を使用した 3D プリントは、汚染を減らします。
シーメンスは、2022 年 Formnext 付加製造国際見本市で、付加製造の持続可能な開発ソリューションを紹介します。 複数の適用例を通じて、シーメンスは、製品ライフサイクル全体で持続可能な開発の概念を実装し、資源保護を実現し、生産プロセスでの二酸化炭素排出量を削減し、グローバルな気候ガバナンスの目標を達成する方法を包括的に示しました。
フィクスチャ積層造形向けのグリーン ソリューション
自動車業界で使用されているシーメンスのフィクスチャ ソリューションは、環境に配慮した付加製造の実現における最適化された設計の重要な役割を十分に示しています。 この場合、Siemens は付加製造業界向けの NX ソフトウェア プラットフォームを使用してシームレスなデジタル プロセス チェーンを確立し、トポロジー最適化を使用して最適な設計を見つけ、それを有限要素法 (FEM) シミュレーションを使用してテストしました。 最適化された設計により、器具の総質量が 64% 削減され、必要な製造材料が大幅に削減されました。 シーメンスの「Teamcenter Product Cost Management Solution」および「Product Carbon Footprint Calculator」機能は、生産コストと二酸化炭素排出量を最適化することもできます。 この場合、当初は 660 以上の部品から組み立てられ、重量が 58 kg の固定具を構築することが計画されていました。 最終製品の重量が大幅に削減されるだけでなく、柔軟な設計により組み立ての複雑さが軽減され、組み立て時間が 80% 短縮されます。 この場合、従来の設計手法と比較して、アディティブ デザインを使用することで製造コストが 73% 削減され、二酸化炭素排出量が 82% 削減されました。 フィクスチャの重量が軽減された後は、より小型のロボットで操作できるようになり、年間 54% のエネルギー消費をさらに節約できます。
デジタルトランスフォーメーションによるエネルギー消費の最適化
Siemens と GENRA は、アディティブ マニュファクチャリングの分野で協力関係を築いています。 GENERA は、シーメンス アベンチュラの「アディティブ マニュファクチャリング デジタル ファクトリー プランニング ツールキット」を採用し、デジタル光処理を使用してプラグ コネクタの工業生産をシミュレートしました。 生産プロセスのデジタル ツインを確立することで、システムの通常の動作に影響を与えることなく、さまざまなマシン状態での 3D プリンターのエネルギー消費を正確かつ透過的に分析できます。 より効率的なエネルギー管理のおかげで、プリンターの使用状況に応じて、個々のコンポーネントを生産する際のエネルギー消費を 25 ～ 30% 削減できます。
環境にやさしい素材の開発
シーメンスはまた、建設およびインフラストラクチャー建設業界向けの環境に優しい材料の 3D プリントを実演しました。これは生分解を達成し、業界の持続可能な発展に大きな可能性をもたらします。
積層造形機メーカーの CEAD とオランダの複合材スペシャリストである Poly Products は、3D プリント リネン ポート フェンダーを共同開発しました。 ポートフェンダは、船が岸にドッキングされているときに緩衝材を提供できるため、岸の壁が船の外壁に大きな損傷を与えることはありません。 ポートフェンダーはプラスチックでできていることが多く、毎日の摩耗や損傷により、有害なプラスチックが海に流れ込む可能性があります。 3D プリントで製造されたリネン フェンダーは、従来のフェンダーと同じくらいの強度がありますが、製造時の二酸化炭素排出量が少なく、100% 生分解性であるため、より環境に優しいものになっています。 材料を製造した 3D プリンターには、ロボットの複雑な動きを正確に制御できる Siemens Sinumerik 840D sl 制御システムが搭載されており、正確な材料の塗布とコンポーネントのフライス加工が保証されます。
アディティブ マニュファクチャリング ネットワークの構築
生産時の二酸化炭素排出量を削減
アディティブ マニュファクチャリングは、製造業を「分散化」に向けて推進しており、既存の高コストの物理的在庫をデジタル倉庫に変換して、近くの生産を実現します。 これにより、サプライチェーンの柔軟性が向上するだけでなく、在庫コストが削減され、輸送中の二酸化炭素排出量が削減されます。 シーメンスのアディティブ マニュファクチャリング デジタル ソリューションは、組織がデジタル資産を構築および認証し、それらを統合された「ライブラリ」に統合するのをサポートし、ユーザーがニーズに応じてワンクリックで注文できるようにします。 Siemens Additive Manufacturing Network は、ユーザーの製造ニーズに応じて適合する生産拠点を見つけることができるため、各生産拠点の応答速度と設備稼働率が大幅に向上します。 このモードは、不要なダウンタイムを効果的に回避し、3D プリンターがウォームアップとクールダウンに消費するエネルギーを最適化します。 シーメンスのアディティブ マニュファクチャリング ネットワークは、生産設備の割り当てを最適化し、生産ニーズに効率的に対応するために、企業がデジタル プラットフォームに基づいて通信することもサポートします。