Többet kevesebbért: A szimuláció és a fenntarthatóság

Morgan Vyvey - Mechanical Architect Engineer - Schréder
Morgan Vyvey
Gépészmérnök-építész

A fenntarthatóság a Schréder minden tevékenységét átszövi. Már jóval azelőtt, hogy a kifejezés divatossá vált volna, tartós termékeket készítettünk, figyelembe véve az erőforrásokat: a jó közvilágítási tervekre sosem volt jellemző a pazarlás. Tervezési folyamataink során figyelembe vesszük a körforgásos gazdaság minden aspektusát, ezzel segítve ügyfeleinket környezetvédelmi céljaik elérésében. Ha többet szeretne megtudni ESG-stratégiánkról, töltse le 2023-as fenntarthatósági jelentésünket itt. Ha pedig a berendezéseink gyártása során felhasznált nyersanyagokról szeretne több információt szerezni, olvassa el kollégánk, Marie-Laure Piedboeuf blogját itt


Elmagyarázom, hogy a fenntarthatóság hogyan épül be tervezési és tesztelési folyamatainkba. Mielőtt gépészmérnök-építész lettem a Schrédernél, a repülőgépiparban dolgoztam. Digitális másolatokat – egy AI-hoz kapcsolódó technológia, amely elkészíti a termék virtuális modelljét – használtunk szimulációk futtatásához, hogy megnézzük, hogyan viselik az új modellek a hőhatásokat, valamint a mechanikai és környezeti behatásokat. Ezek a szimulációk a világításiparban is nagyon hasznosak, és hozzájárulhatnak a fenntarthatósághoz és a tartóssághoz is.
 

Virtuális modellek, valódi előnyök 

Amikor egy új világítóberendezést fejlesztünk bármilyen kültéri alkalmazáshoz – utak, városok, sportpályák, alagutak –, elkészítjük a világítótest és a környezet digitális másolatát. A szimuláció lényege, hogy megteremtjük a fizikai tesztfolyamat digitális mását. Ahelyett, hogy prototípust készítenénk, és fizikai tesztelésnek vetnénk alá egy kontrollált környezetben, 3D-s modelleket készítünk, amelyek pontosan szimulálják a környezet viselkedését, így analizálhatjuk és optimalizálhatjuk a terveket. 

A legfontosabb, hogy meggyőződjünk arról, hogy a berendezés biztonságosan fog működni. Átmegy a mechanikai és hőteszteken? Egyúttal számos fenntarthatósági előnyt is kínál. Először is, kevesebb erőforrást használunk a fejlesztési fázisban. A fizikai modellek elkészítése időbe, pénzbe és sok nyersanyagba kerül. A digitális másolat mindezeket megspórolja. 

Miután meggyőződtünk arról, hogy a világítótest megfelel a biztonsági és hatékonysági célkitűzéseknek, optimalizálhatjuk fenntarthatósági szempontból is. Minél kevesebb műanyagot és fémet használunk, annál kisebb lesz a környezeti hatásunk minden fázisban, a nyersanyagok földből történő kinyerésétől az újrafelhasználásig vagy újrahasznosításig. A világítótestek nagy számban készülnek, így minden gramm számít. Ha a tervezéskor néhány grammot sikerül megtakarítanunk, az jelentős előnyöket eredményez a költségek és a fenntarthatóság terén gyártáskor.  

Csapatommal megkapjuk az alkatrészek terveit, amelyek ökölszabályokon alapulnak. Ezek birtokában ismét lefuttathatjuk a teszteket, változtatva az alkatrészek vastagságát, különböző anyagok kipróbálásával, és így megnézhetjük, mi a legjobb választás fenntarthatósági szempontból. Ezt nagyjából tíz iterációt jelent, melyek során közösen ötletelünk: hozzáfűzünk dolgokat, visszaküldjük az alkatrészt a tervezőhöz, ő igazít rajta, és mi újra leteszteljük. Egy hónappal később a terv gyártásba kerülhet. Az első fizikai mintákat azonnal teszteljük, amint elérhetővé válnak. 

Schréder uses simulation tools to optimise the design of its products and save resources
Szimulációs eszközök használatával a termékfejlesztés során nincs szükség prototípusokra, és erőforrásokat takarítunk meg.

Klasszikus termékek, példátlan hatékonyság 

Nagyjából négy éve használunk digitális másolatokat; a technológia már ennél régebb óta létezik, de számunkra ekkor vált elérhetővé. Korábban a vastagságot és a méreteket a mérnökök határozták meg, így jellemzően egy kicsit túl voltak biztosítva. Az új termékek fejlesztése mellett régi termékeket is korszerűsítünk: néhány esetben egyszerű dolgunk van, mivel egyszerűen csak egy olyan kész tervből indulunk ki, ahol az anyagok túl vastagok voltak. 

A leglátványosabb példa erre az AXIA 3 EVO, amelynek a felére tudtuk csökkenteni a súlyát. Ez jelentős megtakarítás a nyersanyagok terén, összhangban az ENSZ Fenntartható Fejlődési Céljaival, valamint a költségek terén is, ami a vásárlók előnyére is válik – amellett, hogy energiát és költségeket takaríthatnak meg a világítás korszerűsítése által. 

Termékpalettánkon találkozhatunk kevésbé látványos, de nem kevésbé fontos megtakarításokkal is. Megvizsgáljuk az alkatrészeket is, nem csak a teljes világítótestet, és igyekszünk ezek kialakítását is fenntarthatóbbá tenni. Egyre több ügyfelünk választja a retrofit megoldásokat, amelyek keretében megtartják a meglévő világítótesteket, de az optikai egységet LED-ekre cserélik a fenntarthatóság érdekében. Ezek az egységek kevesebb nyersanyagot tartalmaznak, könnyebbek, így fenntarthatóbbak is.
 

Kisebb szénkibocsátás, már a szabályozás előtt 

Számos szabályozásnak kell megfelelnünk minden téren, a fotometriától a hőmérsékletig. A tervezésre vonatkozó új EU-szabályozás, az ESPR a termékeiket Európában értékesítő gyártókra fog vonatkozni. Az ellenőrök gyakran ellenőrzik majd a tesztelésre készült fizikai modelljeinket. A cél az lenne, hogy már elsőre jól sikerüljenek – a megfelelőségi folyamatok gyakran költségesek és időigényesek. Ezért, ha a problémákat már a virtuális prototípusokon kiküszöböljük, azzal időt és pénzt takarítunk meg. 

A közvilágítás talán nem olyan izgalmas, mint a repülőgépek, de a fenntarthatóságon minden gyártónak dolgoznia kell. Az általunk kifejlesztett virtuális modellezési technikák jelentősen csökkentették a Schréder termékeiben felhasznált nyersanyagok mennyiségét. Ez azt jelenti, hogy a világítóberendezések megalkotása mellett az egész bolygó számára segítünk fényesebb jövőt teremteni. 
 

A szerzőről
Morgant mindig nagyon érdekelte a dolgok működése, így gépjármű-technológiát, ipari tudományokat és gépészetet tanult, mielőtt karrierjét megkezdte a repülőgépiparban, ahol hét évig foglalkozott szerkezeti elemzéssel és mechanikai tervezéssel.
2019-ben gépészmérnök-építészként csatlakozott a Schréderhez, a szimuláció és a tervezésoptimalizálás területén kamatoztatva szakértelmét a hatékonyság és a költségcsökkentés érdekében. Egy szakértői csapatot vezet, amely a mechanikai és hőtechnikai szimuláció területén támogatja a fejlesztőket, biztosítva, hogy a Schréder világítóberendezései megfeleljenek a teljesítményre, tartósságra és fenntarthatóságra vonatkozó követelményeknek, beleértve a négy csillagos Circle Light értékelést.

Vegye fel a kapcsolatot Morgannel a LinkedIn-en