Ngành sản xuất đã có những bước tiến dài kể từ Cách mạng Công nghiệp . Ban đầu, các nhà máy nổi tiếng với những tác động tiêu cực đến môi trường, với tình trạng ô nhiễm và chất thải không được kiểm soát. Tuy nhiên, theo thời gian, các quy định, nhận thức của công chúng và những tiến bộ trong công nghệ đã buộc các nhà sản xuất phải xem xét lại hoạt động của mình.
Khái niệm sản xuất xanh ra đời như một giải pháp ứng phó với những thách thức này. Nó bao gồm việc giảm thiểu tác động môi trường của các quy trình sản xuất bằng cách giảm tiêu thụ tài nguyên, phát sinh chất thải và khí thải. Sản xuất xanh là tìm ra phương pháp sản xuất hàng hóa hiệu quả và bền vững hơn.
Chuyển đổi xanh trong sản xuất cơ khí
Lĩnh vực ứng dụng
Cuộc cách mạng số đã tác động sâu sắc đến hầu hết mọi khía cạnh của cuộc sống, và sản xuất cũng không ngoại lệ. Các công nghệ số như Internet vạn vật (IoT) , Trí tuệ nhân tạo (AI), phân tích dữ liệu lớn và tự động hóa đang chuyển đổi phương thức sản xuất sản phẩm.
Nhà máy số đang đi đầu trong quá trình chuyển đổi này. Đây là những cơ sở sản xuất tích hợp công nghệ số vào mọi khía cạnh của quy trình sản xuất. Các yếu tố chính của nhà máy số bao gồm:
Máy móc kết nối
Cảm biến và thiết bị IoT được nhúng vào máy móc, cho phép chúng thu thập và truyền dữ liệu theo thời gian thực. Dữ liệu này sau đó được sử dụng để theo dõi hiệu suất thiết bị, dự đoán nhu cầu bảo trì và tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Phân tích Dữ liệu
Các công cụ phân tích nâng cao xử lý lượng dữ liệu khổng lồ được tạo ra bởi các máy móc được kết nối. Các công cụ này có thể xác định các điểm kém hiệu quả, đề xuất cải tiến quy trình và hỗ trợ đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu.
Tự động hóa
Robot và hệ thống tự động đảm nhiệm các nhiệm vụ lặp đi lặp lại và nguy hiểm, cải thiện độ chính xác và an toàn đồng thời giảm nhu cầu lao động của con người.
Sản xuất bồi đắp
Công nghệ in 3D đang cách mạng hóa ngành sản xuất bằng cách cho phép sản phẩm được chế tạo từng lớp một. Điều này giúp giảm thiểu chất thải và cho phép tạo ra các cấu trúc phức tạp, nhẹ mà trước đây không thể sản xuất được.
Bản sao kỹ thuật số
Bản sao kỹ thuật số là bản sao ảo của tài sản và quy trình vật lý. Chúng cho phép các nhà sản xuất mô phỏng và tối ưu hóa quy trình sản xuất trước khi triển khai thực tế, giảm thiểu thử nghiệm sai sót và lãng phí.
Chuyển đổi xanh trong sản xuất cơ khí
Những lợi ích của chuyển đổi xanh
Tính bền vững là mục tiêu chung của nhà máy số và sản xuất xanh . Khi hai ý tưởng này kết hợp với nhau, một sức mạnh tổng hợp mạnh mẽ có thể thay đổi hoàn toàn ngành sản xuất.
Tối ưu hóa tài nguyên
Các nhà máy kỹ thuật số rất giỏi trong việc giám sát và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên. Cảm biến có thể phát hiện các biến động về mức tiêu thụ năng lượng và vật liệu, giúp quy trình hiệu quả hơn. Ví dụ: dữ liệu thời gian thực có thể giúp điều chỉnh cài đặt máy móc để giảm mức tiêu thụ năng lượng trong giờ thấp điểm.
Giảm thiểu chất thải
Các nhà máy kỹ thuật số có thể giảm thiểu đáng kể chất thải bằng cách cho phép kiểm soát chính xác các quy trình sản xuất. Ví dụ, với công nghệ in 3D, sản phẩm có thể được chế tạo với lượng vật liệu thải ra tối thiểu. Bản sao kỹ thuật số cho phép các nhà sản xuất tinh chỉnh quy trình để giảm thiểu lỗi và phế liệu.
Hiệu quả Năng lượng
Thông qua việc tích hợp IoT và phân tích dữ liệu, các nhà máy kỹ thuật số có thể xác định các cơ hội để nâng cao hiệu quả năng lượng. Máy móc có thể được lập trình để hoạt động ở mức năng lượng tối ưu, đồng thời hệ thống chiếu sáng và điều hòa không khí có thể được điều chỉnh dựa trên dữ liệu thời gian thực.
Vật liệu bền vững
Các nhà máy kỹ thuật số có thể khám phá và kết hợp các vật liệu bền vững vào quy trình sản xuất. Bằng cách sử dụng vật liệu tái chế hoặc có nguồn gốc sinh học, các nhà sản xuất có thể giảm sự phụ thuộc vào tài nguyên thiên nhiên và giảm thiểu lượng khí thải carbon.
Tính bền vững của chuỗi cung ứng
Các nhà máy kỹ thuật số được kết nối với chuỗi cung ứng, cho phép theo dõi vật liệu và linh kiện theo thời gian thực. Tính minh bạch này cho phép các nhà sản xuất đưa ra quyết định sáng suốt về việc tìm nguồn cung ứng vật liệu từ các nhà cung cấp có trách nhiệm với môi trường.
