Ketika cengkeraman COVID-19 dan respons penguncian tampaknya diberikan, para pemimpin di seluruh bisnis dan masyarakat berbicara tentang investasi dalam teknologi dan infrastruktur baru untuk mendorong pertumbuhan ke depan. Semua investasi ini, tentu saja, membutuhkan bahan mentah, yang dengan sendirinya telah memicu pembicaraan tentang siklus super komoditas baru.
Sementara sebagian besar dari investasi ini didorong oleh keinginan untuk “menghijaukan” ekonomi dan mendorong kepatuhan LST, ironisnya adalah bahwa untuk mencapai lebih sedikit energi dan proses padat komoditas, lebih banyak sumber daya harus dikerahkan untuk merekayasa dan mengimplementasikan yang baru. sistem manufaktur bersih.
Namun, dalam ironi lainnya – mungkin membawa kita kembali ke tempat kita memulai – sistem manufaktur bersih ini pada akhirnya mengurangi energi dan komoditas yang dibutuhkan untuk menghasilkan barang apa pun. Dengan menciptakan lebih sedikit keluaran karbon, lebih sedikit polusi, dan mengonsumsi lebih sedikit sumber daya, sistem manufaktur yang bersih tidak hanya memberi nama baik pada produsen. Penghematan yang mereka tawarkan benar-benar dapat meningkatkan produktivitas dan daya saing di luar investasi yang diperlukan, menawarkan sedikit lebih banyak bantalan untuk keuntungan yang berharga itu.
Dengan mengingat hal itu, inilah 5 sistem manufaktur bersih yang dapat Anda pertimbangkan dalam mengonfigurasi investasi masa depan Anda dan mencapai tujuan lingkungan, sosial, dan tata kelola Anda.
Meskipun kita sering mengaitkan ekstraksi komoditas dengan proses manufaktur yang paling intensif energi, insinyur proses yang mengawasi sistem ini dalam beberapa hal sebenarnya memiliki pendekatan yang "paling bersih".
Bagaimana ini mungkin? Yah, paling sering, insinyur proses menggunakan sumber daya yang paling terbarukan – yaitu gravitasi – untuk menggerakkan dan menyampaikan sumber daya mereka melalui titik pemrosesan dan ke tujuan akhir mereka. Pendekatan energi semacam itu, yang selalu tersedia dan selalu kurang dimanfaatkan, pada dasarnya adalah kunci untuk mengurangi proses manufaktur yang menggunakan energi secara intensif dan pada akhirnya menciptakan ekosistem manufaktur yang berkelanjutan tanpa batas (jika bukan tanpa batas).
Ada berbagai proses berenergi rendah yang tersedia saat ini yang mengurangi suhu keseluruhan dan kebutuhan energi untuk memproses barang dan komoditas dasar. Sebagian besar proses ini didorong oleh pelarut, membran berkinerja tinggi, dan katalis daripada pemrosesan suhu tinggi, peleburan, pengecoran, atau cara lain yang dapat mempercepat pencapaian tujuan tetapi sebenarnya membebankan biaya total yang lebih besar daripada yang diperlukan.
Pada saat yang sama, penggunaan baru dan pendekatan baru untuk pemurnian komoditas manufaktur inti – baja, besi, aluminium – dapat mengurangi energi yang terkandung dalam banyak sistem. Pada saat yang sama, de-generalisasi banyak proses yang paling intensif energi (yang berhubungan dengan panas) dan meningkatkan perlindungan dan masa pakai logam atau barang dengan energi yang terkandung tinggi (seperti baja dan aluminium) sangat penting. Di sini, proses baru juga penting, termasuk praktik seperti penyemprotan termal yang mengandalkan penyemprotan lapisan pelindung yang meleleh yang kemudian mengering pada bagian peralatan daripada menerapkan lapisan dan kemudian memanaskan seluruh bagian.
Pendekatan semacam ini juga mengurangi kendala material dan menciptakan efisiensi. Pada saat yang sama, energi daur ulang dari proses intensif energi dapat berfungsi untuk mengurangi intensitas energi bersih dari setiap proses yang diberikan, termasuk solusi seperti kogenerasi yang dapat mengambil panas dan gas buang yang dihasilkan oleh proses yang berbeda dan mengubahnya menjadi listrik yang dapat digunakan melalui pendekatan boiler-turbin kompak.
Dengan tanda-tanda lebih lanjut bahwa insentif pajak yang tepat benar-benar dapat membuat lebih banyak industri ekstraktif menjadi negatif karbon, dan energi terbarukan skala yang lebih kecil, lebih efisien dan lebih ringan juga menjanjikan untuk meningkatkan kemampuan pemulihan energi dan kebutuhan pembangkit lokal dari pengolah barang-barang primer jarak jauh. Secara keseluruhan, mekanisme pemrosesan yang tidak memakan banyak energi ini menjanjikan untuk secara drastis mengurangi dampak lingkungan yang berasal dari pembuatan bahan mentah yang kita butuhkan, tetapi bagaimana dengan rantai pasokan lainnya?
Mesin dan peralatan yang digunakan oleh produsen seringkali tahan lama dan tahan lama, sehingga mengurangi dampak lingkungan bersihnya. Namun, mesin yang tidak digunakan dapat disamakan dengan sejumlah besar energi yang terkandung – energi dan sumber daya yang dibutuhkan untuk membuatnya. Ini menimbulkan masalah dalam hal dampak lingkungan dari kapasitas yang tidak digunakan, yang dapat mempengaruhi limbah yang cukup besar selama masa pakai peralatan. Pemborosan ini bisa menjadi lebih buruk jika mesin baru dan lebih efisien datang online yang dapat membuat mesin lama menjadi usang.
Untuk menghilangkan tantangan kapasitas yang tidak terpakai – yang menimbulkan biaya lingkungan dan ekonomi – sistem yang fleksibel dan mode baru organisasi pabrik dengan tingkat visibilitas yang tepat dapat memungkinkan produsen untuk memastikan bahwa mereka mengoptimalkan sumber daya mereka. Pendekatan ini juga dapat memudahkan untuk benar-benar “menyewakan” kapasitas yang tidak terpakai dan tidak hanya mendapatkan uang kembali untuk itu tetapi juga “menyisihkan bumi” dari sedikit biaya peluang.
Pada skala apa sistem ini dapat memberikan dampak? Satu perkiraan tertanggal 2011 menunjukkan bahwa kapasitas yang tidak terpakai memiliki biaya langsung ke perusahaan manufaktur 4,8% dari penjualan bersih, atau $142 miliar per tahun – dan setara dengan lebih dari 60% dari total pengeluaran R&D ditempatkan . Ini sebenarnya mungkin lebih tinggi, karena data cadangan federal menunjukkan bahwa total kapasitas industri telah turun ke angka rata-rata di utara 75%, sementara pemanfaatan itu mendekati 90% pada akhir 1960-an ketika ukuran itu pertama kali muncul.
Meskipun memiliki kelonggaran dalam rantai pasokan bukanlah hal yang buruk, setara dengan seperempat dari total kapasitas yang tidak digunakan adalah sumber limbah yang signifikan – serta biaya lingkungan yang tidak perlu.
Sebagai tanggapan, berbagai jenis bisnis telah terlibat dalam sistem pertukaran peer-to-peer yang memungkinkan bisnis untuk mendapatkan uang dari menyewakan mesin yang tidak terpakai sementara, jelas, memungkinkan bisnis yang membutuhkan mesin untuk menggunakannya tanpa menduplikasi investasi modal. Meskipun hal ini logis secara ekonomi, hal ini juga sangat menguntungkan bagi lingkungan.
Seperti yang terjadi, ini mungkin kasus "apa yang lama baru lagi". Maschinening , sebuah organisasi Jerman yang didedikasikan untuk berbagi peralatan pertanian dan kehutanan, sejak tahun 1958 memungkinkan ratusan ribu petani untuk mengurangi biaya modal mereka dan meningkatkan pemanfaatan. Sementara mesin tidak bergerak – seperti CNC atau bilik cat – mungkin tidak mudah untuk disewa, menjaga sensitivitas operasi pabrik Anda sendiri melalui sistem manufaktur yang fleksibel seperti penyimpanan wadah dan penyangga mungkin dapat memberi Anda kerahasiaan nilai pelanggan Anda saat membuat sebagian besar kapasitas yang Anda miliki di tempat.
Puncak dari manufaktur bersih mungkin adalah "ruang bersih". Cleanroom adalah area manufaktur yang sangat terkontrol yang dirancang untuk menghilangkan limbah, kontaminasi, dan paparan lingkungan dari partikel udara berdiameter 0,5 mikron atau lebih besar.
Cleanroom terutama mengandalkan sistem HEPA dan HVAC berefisiensi tinggi untuk mengelola kualitas udara dan menyaring partikel di udara, yang dapat mencakup pengecatan, pelapisan, dan proses yang peka terhadap bahan kimia seperti pembuatan semikonduktor atau panel surya. Karena masuknya manusia ke kamar bersih juga menciptakan kontaminan dan menambah biaya dalam hal peralatan dan mengelola kualitas udara, sistem robotik dan perawatan rendah lebih disukai untuk fasilitas ini.
Kita akan membahas robot sedikit kemudian, tetapi gagasan tentang lingkungan manufaktur loop tertutup – misalnya bilik pelapis bubuk bersih yang memungkinkan daur ulang dan penggunaan kembali lapisan berlebih – adalah konsep yang dapat ditingkatkan dan disesuaikan untuk keduanya meningkatkan pembangkit energi dan mengurangi emisi polutan yang lebih berbahaya, baik dari perspektif iklim maupun lingkungan lokal.
Bagaimanapun polusi ditangkap dan dikelola, mereka akhirnya diasingkan melalui tiga proses pilihan:pembakaran, konversi atau pengumpulan (biasanya melalui filter). Dalam proses primer, sistem pompa panas yang menggerakkan pemisahan atau distilasi pelarut dapat digunakan untuk memulihkan energi melalui Rekompresi Uap Mekanis atau Termal.
Kecuali proses manufaktur dapat sepenuhnya ditampung, akan selalu ada semacam dampak lingkungan. Ini tidak selalu berbahaya, tetapi tentu saja ada peluang untuk memulihkan energi atau bahan yang seharusnya terbuang, tidak boleh dilewatkan!
Industri 4.0 telah menjadi istilah yang harus diperhatikan selama bertahun-tahun sekarang di ruang manufaktur bersih, bukan hanya karena manfaat efisiensi tetapi juga karena potensi sistem industri pintar dapat lebih memadai hidup berdampingan dengan kebutuhan lingkungan.
Manajemen dan visibilitas data yang benar adalah salah satu cara pertama dan terpenting untuk meningkatkan dampak lingkungan dari proses manufaktur, terutama melalui tingkat optimasi yang mereka berikan. Metode produksi yang dioptimalkan berfokus terutama pada peningkatan kualitas output dan menggabungkan lebih sedikit langkah produksi – contoh di mana manajemen objek dan teknologi Digital Twin menggunakan IOT atau mekanisme penginderaan lainnya, bersama dengan otomatisasi yang ditingkatkan dan pencetakan 3D jika berlaku, dapat mengurangi kebutuhan total untuk "memanipulasi" suku cadang di sepanjang jalan menuju produk jadi.
Mengelola sistem dan memproses sel dari jauh mungkin merupakan salah satu contoh paling tepat di mana praktik Industri 4.0 dapat mengurangi biaya lingkungan. Mengapa demikian? Satu studi telah menunjukkan bahwa hanya 13% dari konsumsi energi di bidang manufaktur yang digunakan untuk proses dan mesin yang produktif. Begitu banyak biaya yang terkait dengan manufaktur hanya datang dengan mengelola aliran material, proses tambahan seperti pemanasan, pendinginan, pelumasan, dan lainnya, serta lingkungan pemanasan dan pendinginan dan menjaganya agar tetap aman bagi manusia untuk bekerja.
Dengan mengurangi jejak manusia langsung di lini produksi, kebutuhan akan kenyamanan dan akomodasi jauh berkurang dan sebaliknya dapat direkayasa sesuai kebutuhan alat berat dengan partisipasi manusia yang terputus-putus (atau jarak jauh). Hal ini dapat mengurangi dampak lingkungan secara signifikan, tetapi juga berfungsi untuk mengurangi biaya tenaga kerja tambahan untuk hal-hal seperti kesehatan dan keselamatan, yang pada akhirnya memberikan lebih banyak nilai bagi karyawan sambil berpotensi mewujudkan peningkatan produktivitas besar-besaran melalui pilihan cerdas dalam hal otomatisasi.
Robot otonom bukan hanya tentang memindahkan barang atau merawat mesin – mereka benar-benar dapat melakukan tugas terampil menggunakan pengetahuan, keandalan robot, dan perencanaan tugas berbasis AI yang koheren untuk mencapai hasil berkualitas lebih tinggi daripada sebelumnya.
Premis dasarnya adalah bahwa jika robot dapat diberi kemampuan untuk memahami dan membuat rencana dalam lingkungan mereka, mereka dapat mengambil tujuan seperti yang ditentukan oleh pabrikan dan menggunakan kapasitas mereka – baik sebagai lengan, pada bidang kartesius, atau kombinasi tujuan apa pun. sistem efektor dan robot diperlukan – lalu gunakan konsistensi dan keandalan robot yang dikenal untuk memaksimalkan efisiensi proses Anda, apa pun bagian atau perilaku proses yang Anda butuhkan.
Sistem cerdas semacam ini akhirnya dimungkinkan karena berbagai kemajuan dalam visi 3D, fusi sensor, dan perencanaan tugas berbasis AI. Dalam lingkungan teknologi ini, akhirnya mungkin untuk mengurangi kekurangan yang terlihat di antara pekerja paling terampil melalui ketidakpuasan dengan alur kerja lama yang sama dan percepatan pensiun Baby Boomer yang terlihat setelah COVID-19.
Efisiensi robot, kemampuan beradaptasi, dan manfaat lingkungan dapat bertambah dengan cepat. Peningkatan kualitas total yang terlihat dengan robot otonom terkadang dapat mengurangi pengerjaan ulang menjadi nol secara efektif, sementara kecepatan dan keluaran sistem yang ada dapat disesuaikan jika kebutuhan terlampaui karena suku cadang memerlukannya. Pada saat yang sama, penghematan bahan, energi, dan bahan habis pakai dapat mencapai 30-40% jika total output produksi dipertahankan sama – perubahan nyata bagi produsen, dan tentu saja bagi lingkungan juga.
Omnirobotic menyediakan Teknologi Robotika Otonom untuk Proses Penyemprotan, memungkinkan robot industri untuk melihat bagian-bagian, merencanakan program gerak mereka sendiri dan menjalankan proses pelapisan dan penyelesaian industri yang penting. Lihat pembayaran seperti apa yang bisa Anda dapatkan dari sini , atau pelajari lebih lanjut tentang bagaimana Anda bisa mendapatkan keuntungan dari sistem manufaktur otonom .
Robot industri
Proses Pembuatan Baja Tahan Karat Baja tahan karat mengandung dari 10% sampai 30% kromium. Baja ini juga mengandung nikel, molibdenum, tembaga, belerang, titanium, dan niobium, dll dalam jumlah yang bervariasi. Sebagian besar produksi baja tahan karat dilakukan melalui tungku busur listrik (e
Oleh Charlie Wood, Direktur Rekayasa dan Desain Aplikasi, Radius Cepat Meskipun mungkin tampak jelas, desain yang terencana dengan baik sama pentingnya dengan proses manufaktur seperti halnya setiap langkah dari proses itu sendiri. Ide ini dikenal sebagai Design for Manufacturing (DFM), dan ini ada
Mengatakan bahwa dampak pandemi COVID-19 telah meluas adalah pernyataan yang meremehkan. Beberapa industri tidak tersentuh oleh pandemi COVID-19, termasuk sektor manufaktur. Sementara banyak sektor telah memanfaatkan keunggulan Industri 4.0 sebelum pandemi, tahun lalu telah menyaksikan peningkatan d
Jika Anda mencari daftar kegagalan manufaktur yang spektakuler, di mana produk gagal berfungsi sebagaimana dimaksud, itu bukan cerita ini (walaupun saya berani bertaruh setidaknya satu dari kegagalan yang terdaftar ini terjadi di setiap kesalahan spektakuler itu). Sebaliknya, ini adalah aturan berja
