http://kadhoai.com.cn 2026-04-25 08:00:51 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
yigexitongkeyiyujichengdianludemouzhongtexingyiyangjuti,yekeyiyuchanpinsuoshejidehuanjingyiyangguangfan。daduoshuxiandaichanpindoubushiyouyigedanyixitonggoucheng,zaiqikaifaguochengzhongwangwangshejidaoduogegongchengxueke,zheyileichanpinkeyibeimiaoshuweixitongxingxitong (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、分fen銷xiao商shang和he合he作zuo夥huo伴ban的de行xing動dong協xie調tiao和he數shu據ju交jiao換huan。這zhe使shi設she計ji團tuan隊dui能neng夠gou直zhi接jie獲huo取qu材cai料liao和he合he同tong子zi係xi統tong的de采cai購gou信xin息xi,同tong時shi,建jian立li在zai數shu字zi化hua基ji礎chu上shang的de產chan品pin生sheng命ming周zhou期qi管guan理li係xi統tong將jiang所suo有you工gong程cheng工gong作zuo編bian織zhi在zai一yi起qi,並bing考kao慮lv企qi業ye的de可ke用yong資zi源yuan,將jiang原yuan本ben孤gu立li的de流liu程cheng進jin行xing有you效xiao整zheng合he,最zui終zhong向xiang市shi場chang快kuai速su推tui出chu可ke持chi續xu的de產chan品pin。
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
最(zui)後(hou),要(yao)持(chi)續(xu)地(di)在(zai)產(chan)品(pin)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)的(de)各(ge)個(ge)階(jie)段(duan)進(jin)行(xing)重(zhong)新(xin)審(shen)視(shi)和(he)評(ping)估(gu)決(jue)策(ce),這(zhe)需(xu)要(yao)從(cong)一(yi)開(kai)始(shi)就(jiu)將(jiang)整(zheng)體(ti)可(ke)持(chi)續(xu)性(xing)指(zhi)標(biao)納(na)入(ru)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng),以(yi)便(bian)與(yu)其(qi)他(ta)要(yao)求(qiu)保(bao)持(chi)可(ke)持(chi)續(xu)性(xing)目(mu)標(biao)的(de)可(ke)見(jian)性(xing),這(zhe)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)物(wu)理(li)傳(chuan)感(gan)器(qi),通(tong)過(guo)製(zhi)造(zao)、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、zhizaohefugaizhenggejiazhilianyunyingdejitizhihuijuece。zhezhongfangfashichanpinnenggouyizuishaodeziyuanjiaofu。yikaoquanmiandeshuziluanshengmoxing,kechixushejixingchenglexitongxingdegongzuofangshi,yikaogongyeshejishengtaixitong,cujinshishishujuzaiqiyeneibuhewaibugongyingshangzhijiandeliudong。yucitongshi,qiyebixujianlizhengtidekechixuxingzhibiao,yiquebaoshixiankechixuxingmubiaoheqitashangyemubiaodeyizhixing。