http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-09 03:14:19 來源:西門子工業業務領域
在產品的整個生命周期中,設計一直是影響性能、成本和質量的關鍵變量,在今天節能減碳的需求下,產品有近80%對環境的影響都是在最初的設計階段就決定的:使用什麼材料、如何製造、能源效率表現怎樣等等,而解決這些問題的方法,是將“可持續性”作為一項商業指標,並利用數字化技術加速目標實現。

設計可持續產品需要及早了解其對環境的影響,對產品的材料、能源使用、製造過程及預期資源消耗需要具備深刻洞察。在設計階段,設計團隊必須考慮供應商、分銷商和物流供應商,同時平衡可持續性、盈利能力、績(ji)效(xiao)和(he)質(zhi)量(liang)。數(shu)字(zi)化(hua)是(shi)打(da)通(tong)企(qi)業(ye)數(shu)字(zi)能(neng)力(li)進(jin)行(xing)整(zheng)體(ti)設(she)計(ji)的(de)重(zhong)點(dian),要(yao)實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)目(mu)標(biao),需(xu)要(yao)將(jiang)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)建(jian)立(li)在(zai)係(xi)統(tong)方(fang)法(fa)之(zhi)上(shang),並(bing)將(jiang)其(qi)放(fang)入(ru)相(xiang)互(hu)關(guan)聯(lian)的(de)工(gong)業(ye)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong),以(yi)實(shi)現(xian)整(zheng)體(ti)的(de)可(ke)持(chi)續(xu)目(mu)標(biao)。
從係統性設計開始
一yi個ge係xi統tong可ke以yi與yu集ji成cheng電dian路lu的de某mou種zhong特te性xing一yi樣yang具ju體ti,也ye可ke以yi與yu產chan品pin所suo涉she及ji的de環huan境jing一yi樣yang廣guang泛fan。大da多duo數shu現xian代dai產chan品pin都dou不bu是shi由you一yi個ge單dan一yi係xi統tong構gou成cheng,在zai其qi開kai發fa過guo程cheng中zhong往wang往wang涉she及ji到dao多duo個ge工gong程cheng學xue科ke,這zhe一yi類lei產chan品pin可ke以yi被bei描miao述shu為wei係xi統tong性xing係xi統tong (system of systems)。在執行項目時,需要協調不同的學科,並及早進行仿真,對各個子係統進行優化,然後平衡它們之間的交互方式。
julilaishuo,ruguowomenyaoshengchanyikuanchuanyongluoxuanjiang,zengjiayepianjiejukenenghuitigaoliutidonglixiaolv,danzhetongshiyequjueyufadongjiheqijiandemeiyigezixitong,yitigongzugoudedongli,bingzaiyunxingzhongmanzuditanyaoqiu。zhezhongduoxuekeliandongzaijintiangengjiafuza,youhuasuduyeyaobiguoqukuai,zheshi,shuziluanshengjishujiupaishangleyongchang。

數字孿生技術有助於深入了解產品的生產方式、物流成本、使用壽命以及如何適應循環經濟。在產品設計初期引入數字孿生可以打造一個更智能的設計空間,並將其與業務的可行、盈利和可持續性聯係起來,需求和評估從一開始就能夠無縫結合。
在互聯的工業生態係統中前行
在設計階段做出正確的可持續性決策需要準確和廣泛的數據收集,以幫助數字孿生的創建,這其中涉及到供應商、物流運營和能源基礎設施的擴展網絡等等。這種方法可以說是打通上下遊,形成一種集體智慧,進而準確地反映物理世界的一切。
通信生態係統必須覆蓋整個價值鏈,並及早建立與供應商、fenxiaoshanghehezuohuobandexingdongxietiaoheshujujiaohuan。zheshishejituanduinenggouzhijiehuoqucailiaohehetongzixitongdecaigouxinxi,tongshi,jianlizaishuzihuajichushangdechanpinshengmingzhouqiguanlixitongjiangsuoyougongchenggongzuobianzhizaiyiqi,bingkaolvqiyedekeyongziyuan,jiangyuanbengulideliuchengjinxingyouxiaozhenghe,zuizhongxiangshichangkuaisutuichukechixudechanpin。
一yi個ge完wan善shan的de工gong業ye設she計ji生sheng態tai係xi統tong也ye可ke在zai設she計ji和he價jia值zhi鏈lian之zhi間jian提ti供gong反fan饋kui回hui路lu。機ji械xie設she計ji團tuan隊dui可ke能neng在zai最zui初chu的de設she計ji迭die代dai中zhong設she計ji了le一yi款kuan某mou種zhong鋁lv合he金jin產chan品pin,但dan供gong應ying商shang發fa現xian了le另ling外wai一yi種zhong合he金jin,與yu原yuan本ben計ji劃hua的de合he金jin具ju有you相xiang似si的de性xing能neng,且qie在zai現xian有you的de基ji礎chu設she施shi中zhong具ju有you更geng好hao的de印yin刷shua可ke行xing性xing。無wu論lun最zui終zhong的de業ye務wu決jue策ce是shi繼ji續xu堅jian持chi原yuan本ben計ji劃hua還hai是shi更geng換huan合he金jin,這zhe一yi新xin發fa現xian都dou將jiang作zuo為wei數shu據ju點dian添tian加jia到dao生sheng態tai係xi統tong的de數shu據ju庫ku中zhong,以yi供gong未wei來lai迭die代dai使shi用yong。
供應商可能對產品的可持續性產生重大影響。比如一家供應商能夠使用可再生能源,因為他們能夠使用風能、太陽能或其他可持續能源;另一個可能在地理上更接近於其他製造企業,進而被限製了運輸和物流造成的排放。
合作可以進一步延伸到價值鏈,直到產品的生命周期結束,從而實現循環。選擇更堅固的材料意味著它可以重複使用;更強的部件可能更難製造,因為其需要更高能量密集的工藝,這些需要決策的變量使得數字化和仿真在今天格外重要 —— 簡單的決策可以自動化,複雜的決策可以依靠集體智慧。

建立整體可持續性指標,進一步優化設計
zuihou,yaochixudizaichanpinshengmingzhouqidegegejieduanjinxingzhongxinshenshihepinggujuece,zhexuyaocongyikaishijiujiangzhengtikechixuxingzhibiaonarushuziluansheng,yibianyuqitayaoqiubaochikechixuxingmubiaodekejianxing,zhekenengxuyaowulichuanganqi,tongguozhizao、交付和使用以及碳足跡和材料成本收集診斷和環境條件;也可能需要更大的數據集,包括基於數字孿生模型的虛擬傳感器。
物(wu)理(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)為(wei)仿(fang)真(zhen)模(mo)型(xing)提(ti)供(gong)信(xin)息(xi),在(zai)設(she)計(ji)早(zao)期(qi)更(geng)清(qing)晰(xi)地(di)理(li)解(jie)決(jue)策(ce),而(er)虛(xu)擬(ni)傳(chuan)感(gan)器(qi)從(cong)複(fu)雜(za)係(xi)統(tong)中(zhong)插(cha)入(ru)和(he)外(wai)推(tui)可(ke)持(chi)續(xu)性(xing)指(zhi)標(biao)。這(zhe)些(xie)指(zhi)標(biao)實(shi)現(xian)了(le)設(she)計(ji)、製造和使用之間的閉環優化。
可持續設計是基於產品設計、製zhi造zao和he覆fu蓋gai整zheng個ge價jia值zhi鏈lian運yun營ying的de集ji體ti智zhi慧hui決jue策ce。這zhe種zhong方fang法fa使shi產chan品pin能neng夠gou以yi最zui少shao的de資zi源yuan交jiao付fu。依yi靠kao全quan麵mian的de數shu字zi孿luan生sheng模mo型xing,可ke持chi續xu設she計ji形xing成cheng了le係xi統tong性xing的de工gong作zuo方fang式shi,依yi靠kao工gong業ye設she計ji生sheng態tai係xi統tong,促cu進jin實shi時shi數shu據ju在zai企qi業ye內nei部bu和he外wai部bu供gong應ying商shang之zhi間jian的de流liu動dong。與yu此ci同tong時shi,企qi業ye必bi須xu建jian立li整zheng體ti的de可ke持chi續xu性xing指zhi標biao,以yi確que保bao實shi現xian可ke持chi續xu性xing目mu標biao和he其qi他ta商shang業ye目mu標biao的de一yi致zhi性xing。