Siemens sta mostrando applicazioni sostenibili per l’AM verde

Al Formnext di quest’anno Siemens sta dimostrando che aspetto ha la produzione additiva sostenibile. Utilizzando diversi casi d’uso, l’azienda tecnologica mostra come è possibile ridurre le risorse, l’impronta di carbonio e l’impatto ambientale. A tal fine, l’intera catena del valore di un prodotto deve essere considerata in modo trasparente. Quindi si possono raggiungere gli obiettivi climatici e si può progettare un’industria rispettosa dell’ambiente.

Soluzioni di presa additiva sostenibili

Nel primo caso d’uso, Siemens dimostra che la progettazione ottimizzata del prodotto svolge un ruolo importante nella produzione additiva verde. Con la soluzione di presa di un robot di movimentazione utilizzato nella produzione automobilistica, la massa totale della pinza potrebbe essere ridotta del 64%. Utilizzando la libertà di progettazione nella produzione additiva nella fase di progettazione, il peso e quindi il materiale richiesto possono essere notevolmente ridotti. Con “NX for AM”, Siemens offre una catena di processo digitale senza soluzione di continuità per trovare il miglior progetto attraverso l’ottimizzazione della topologia, quindi testarlo utilizzando la simulazione FEM e prepararlo per la stampa.

Inoltre, “Teamcenter Product Cost Management” e “Product Carbon Footprint Calculator” consentono di ottimizzare in anticipo sia i costi di produzione che l’impronta di carbonio del prodotto. Il progetto specifico prevedeva originariamente una soluzione di presa del peso di oltre 58 kg, assemblata da più di 660 parti. Oltre alla riduzione del peso, la libertà di progettazione ha anche ridotto dell’80% il tempo di assemblaggio eliminando la necessità di assemblaggi complessi. Confrontando la progettazione convenzionale e quella additiva, i costi di produzione sono stati ridotti del 73%; con un’impronta di carbonio inferiore dell’82%. Inoltre, la riduzione del peso ha consentito a sua volta l’utilizzo di robot più piccoli, con un conseguente risparmio energetico del 54% all’anno.

Consumo energetico ottimizzato digitalmente

Un secondo caso d’uso per la produzione additiva rispettosa dell’ambiente è la collaborazione con GENERA, un fornitore globale leader di tecnologie di produzione additiva altamente automatizzate basate su fotopolimeri, in combinazione con la “cassetta degli strumenti AM Digital Factory Planning” di Siemens Advanta. Qui, la produzione su larga scala di collegamenti a spina è stata simulata utilizzando l’elaborazione digitale della luce. Attraverso il “Digital Twin of Production”, è stato possibile creare analisi precise e trasparenti del consumo energetico delle stampanti 3D in diversi stati della macchina senza interferire con i sistemi in esecuzione. Grazie a una gestione energetica più efficiente, è stato possibile risparmiare tra il 25 e il 30 percento del fabbisogno energetico per componente prodotto, a seconda dell’utilizzo delle stampanti.

Materiali ecologici

Nella terza applicazione, Siemens dimostra che nella stampa 3D per edifici e infrastrutture i materiali ecologici – idealmente anche completamente biodegradabili – offrono un enorme potenziale per un’industria sostenibile. Il costruttore di macchine AM CEAD e Poly Products, un esperto olandese di materiali compositi, hanno sviluppato parabordi portuali in lino stampati in 3D nell’ambito del progetto SeaBioComp dell’UE. I parabordi portuali sono paracolpi che assicurano che le pareti della banchina non danneggino le pareti esterne delle navi in ​​sosta in porto. I parabordi del porto sono generalmente realizzati in plastica. Questo a sua volta entra in mare attraverso l’abrasione come microplastiche dannose per l’ambiente.

I parabordi in lino sono resistenti quanto i tradizionali parabordi portuali, ma hanno un’impronta di carbonio inferiore. Il lino è biodegradabile al 100%. Per produrre parafanghi in lino, Poly Products si affida a una stampante 3D con un sistema di controllo Siemens. Il Sinumerik 840D sl è installato nella macchina a portale a 3 assi CFAM Prime di CEAD. Ciò consente di ottenere la precisione richiesta nel complesso movimento del robot per consentire sia la corretta applicazione del materiale che la fresatura del componente fino al contorno finale.

AM Network ha ridotto l’impronta di carbonio

La produzione additiva segna la strada per il decentramento della produzione. Cambia il paradigma esistente del costoso inventario fisico in un magazzino digitale, dove le merci vengono prodotte solo quando necessario, vicino al punto di consumo. Aumenta la resilienza della catena di approvvigionamento, diminuisce i costi di inventario e diminuisce le emissioni di CO2 dei trasporti. Le soluzioni digitali di produzione additiva Siemens consentono alle organizzazioni di creare, verificare e certificare queste risorse digitali in librerie predefinite, pronte per essere ordinate con un semplice clic. La rete Siemens AM indirizza queste richieste di produzione ai siti di produzione più appropriati per massimizzare la capacità di produzione globale e garantire un maggiore utilizzo delle apparecchiature. Si evitano inutili tempi di inattività e si utilizza in modo ottimale l’energia spesa per il riscaldamento e il raffreddamento della stampante 3D.