Izziv št. 4 / Pametna mobilnost
Izdelava lažjih kovinskih komponent v evropskem sektorju mobilnosti
Opis težave
Vse več podjetij iz avtomobilske industrije v svoje izdelke in proizvodni proces vključuje komponente, ki vplivajo na zmanjšanje mase, zniževanje stroškov montaže in optimizacijo recikliranja.
Če želijo slovenska in italijanska podjetja ostati konkurenčna na trgu in slediti pobudam trajnostne proizvodnje, bi se morala začeti ukvarjati z zmanjševanjem mase svojih končnih izdelkov in komponent, ki se uporabljajo v proizvodnih procesih, ne da bi pri tem ogrozila kakovost komponent.
Naslednji trend v proizvodnji, ki ni povezan z vladnimi pobudami za zmanjšanje emisij CO2, pa je vse večja zahtevnost in razdrobljenost povpraševanja strank, kar obremenjuje obstoječo infrastrukturo proizvajalcev.
Opiši kako bi morale stvari delovati (v idealnem scenariju)
Trenutne geopolitične razmere povzročajo rast cen kovin, ki sledi skokoviti rasti cen energentov. Idealen scenarij bi bila proizvodnja lažjih predmetov, pri čemer bi se ohranile ali pa celo izboljšale njihove značilnosti. S tem bi izničili zvišanje cen materiala v krhki dobavni verigi.
Proizvodnja lažjih komponent ne sme negativno vplivati na proizvodni proces. Nasprotno, za njihovo izdelavo bi bilo treba porabiti manj energije in časa.
Pravilen odziv na omenjen izziv je tako pospešitev načrtovanja izdelka kot tudi samega procesa izdelave.
Opiši okvirje izziva. Kako je do situacije prišlo in kaj jo je povzročilo? Omeni vir ali vzrok problema (tehnični/ človeški).
Evropa proizvede pol manj aluminija, kot ga potrebuje, zato so evropski proizvajalci aluminijastih izdelkov približno tretjino aluminija kupovali v Rusiji; tretji največji proizvajalki na svetu. Zadnje čase pa so zaradi politične situacije odrezani od ruskih zalog, zaradi česar so se cene drastično zvišale. Pred epidemijo je na primer cena aluminija dosegla 1.800$ na tono, letos v začetku marca pa je presegla vrednost 4.000$ na tono.
Uporaba zmogljivih materialov, kot sta visoko trdno jeklo in aluminij, je v porastu, težji materiali, kot sta jeklo in železo, pa se opuščajo.
44,3% stroškov v predelovalni industriji predstavljajo stroški materiala. To pomeni, da 10% lažji dizajn zmanjša stroške izdelave za več kot 4%. Ne le materialnih stroškov, s pravim pristopom k zniževanju mase lahko znižamo tudi stroške montaže, orodij, proizvodnje in upravljanja z zalogami, kar nas naredi bolj konkurenčne in bolj trajnostne na svetovnem trgu.
Omeni na koga je direktno in posredno vpliva problem.
Neposreden vpliv ima izziv na proizvajalce, ki uporabljajo ali izdelujejo kovinske komponente, ker ne sledijo tehnološkemu napredku in spregledajo potencialni dobiček in pridobljeno konkurenčno prednost z zagotavljanjem pomembnih ergonomskih, trajnostnih in zmogljivostnih prednosti.
Posredno so prizadeti kupci in končni uporabniki, ki kupujejo komponente in končne izdelke, ki te komponente vsebujejo (npr. avtomobil). Pri avtomobilu je veliko gibljivih delov, zaradi česar so lažji deli še posebej dragoceni; 10% zmanjšanje teže lahko povzroči 6-8% povečanje učinkovitosti goriva. Vgradnja lažjih elementov bi lahko v najboljšem primeru zmanjšala maso vozila za polovico in povečala učinkovitost porabe goriva za 35%.
Pojasnite trenutne ali potencialne strukturne, ekonomske, socialne/družbene in okoljske posledice težave. Vključite njene trenutne/potencialne finančne stroške.
Izdelava lažjih komponent je popolna kombinacija treh področij trajnosti – združuje ekonomski, okoljski in družbeni vidik. Trajnostna in cenejša proizvodnja gre z roko v roki z odgovornim ravnanjem z viri, energijo in podnebjem ter je visoko funkcionalna.
Produkti, izdelani z manj materiala, imajo običajno manjši vpliv na okolje iz več razlogov. Potrebnega je manj materiala, pri čemer se varčuje z omejenimi naravnimi viri in posledično pošlje manj materiala v recikliranje ali na odlagališče. Prihrani se tudi energija, ki je potrebna za rudarjenje in predelavo materiala ter zmanjša količino odpadkov navzgor po dobavni verigi. Na primer, izkopati in odstraniti je potrebno približno 3kg materiala, da se ustvari 0,5kg čistega jekla. Za pridelavo aluminija velja razmerje 85 proti 1. Energija, ki je potrebna za izdelavo 0,5 kg čistega aluminija, znaša približno 130 MJ.
Lažji izdelki in vozila med uporabo pogosto porabijo manj energije, saj za njihovo premikanje potrebujemo manj moči; poraba energije za samo premikanje objekta je tudi pogosto največji vir vpliva na okolje.