Održiva proizvodnja

Seminarski rad

AdamovićMilan 1502

Uvod

• Jedan od glavnih pravac kretanja moderne proizvodnje se nalazi u trendu održive proizvodnje,kao očuvanju čovekove sredine,zdravlja,pa u krajnem slučaju i opstanku planete i ljudskog postojanja na njoj.

Crpljenjem prirodnih resursa i zagađivanjem planete doveli smo u pitanje očuvanje planete kao priodno zatvorenog eko

sistema kao i njene pojedinačne eko sisteme.

• “Zelena proizvodnja je prvi korak ka održivoj proizvodnji.”

• “Održiva proizvodnja je definisana kao kreacija produkta proizvodnje ,koji koriste materjale i procese koji minimiziraju negativne uticaje na životnu sredinu,čuvaju energiju i prirodne resurse,koji su bezbedni za zaposlene ,društvo i ekonomski pristupačna za potrošače.”

Definicija preuzeta od US ministarstva trgovine

Razvoj načina proizvodnje

Serijskaproizvodnja

Serijskaproizvodnja

Masovnaproizvodnja

Masovnaproizvodnja

Fleksibilna proizvodnjaFleksibilna proizvodnja

Masovnanavika i

personalizacija

Masovnanavika i

personalizacija

Održiva proizvodnja

AutomatizacijaF.W.Taylor

Uvođenje složenih zadataka

u elemente;Kontrola

CAMM.E.Merchant

Izbacivanje nebitnih elemenata van produktivnog

vremena

LEAN proizvodnja

Toyoda

Minimiziranjeradnog kapitala

Uključuje čitavu cenu životnog ciklusa kao i

uticaja proizvoda na

životnu sredinu

6R koncept održive proizvodnje

• Reduce – smanjnje (troškova,energije,materjala..)

• Reuse – ponovna upotreba• Recover – naknada• Redesign – rekonstrukcija• Remanufacture – ponovna proizvodnja• Recycle - reciklaža

Suočenje sa budućim izazovima• Vrednovanje stvaranja u budućoj modernoj održivoj

proizvodnji je bazirana na raznovrsnim tehnologijama, jekoj ekonomiji i naučnoj nadležnosti.

• Da bi se priključili rastćim zahtevima tržišta o visokom kvalitetu, pouzdanošću i razumnoj ceni proizvoda i skraćenom roku životnog ciklusa proizvoda, čitav proces proizvodnje je karakterisan ubrzanim inovacijama i reorganizacijama prizvodnje.

• Stvaranje novog prosperativnog društva snažno zavisi od rastućih troškova u robusnoj ekonomiji , kao i od fleksibilnog i prikazno orjentisanog sistema obrazovanja, kao i na preduzetničkom duhu i kreativnosti individualaca

Dizajn i Redizajn

• U novijim procesima proizvodnje dela ,vrlo rano se dolazi do određenih zahteva, još u fazi dizajna,koje kasnije prožimaju čitav životni vek proizvoda(upotreba,izgled,valjanost,izdržljivost,...,reciklaža).

• Noviji intiligentni procesi stvaranja proizvoda,poseduju velike baze znanja i visoku kompleksnost,pa čak i sposobnost donošenja određenih zaključaka na bazi veštačke intiligencije.

Dizajn proizvoda kao novoostvareni faktor vrednosti

• Cilj modernog industrijskog proizvoda je stvoriti što kvalitetniji proizvod u što kraćem vremenu.

• To se odrađuje pomoću tehnoloških inovacija u svim delovima proizvodnog procesa a naročito u dizajnerskim tehnologijama kao što su virtuelna realnost (VR) i brzo stvaranje prototipa (RP).

• Značajno unapređenje kvaliteta dizajna i garantovanje visokog stepena valjanost još u ranoj fazi (prilikom projektovanja) može biti postignuto uvođenje frontloading koncepta.Integracija svih aspekata tehnološkog planiranja je preduslov da se podrži takav metod.

Stvaranje prototipa sa generativnom RP tehnologijom

•Danas tehnologija brzog stvaranja prototipa ne samo da omogućava stvaranje prototipa i probnih serija, već se koristi i za stvaranje ograničenih serija sa vrlo komplikovanom geometrijom dela i čak za pravljenje alata u masovnoj proizvodnji.•RP tehnologija selektivnog laserskog sinterovanja (SLS) je način spajanja bilo kog materjala koji se može termalno obraditi u čvrsto telo. •Poslednja istraživanja se fokusiraju na razvoj novih materjala i proučavanju njihovih karakteristika kao što su keramika i polimeri ispunjeni keramikom ili metalom.

Strategije za održivu proizvodnju

• Stvoriti proizvod ili sistem za proizvodnju koji troši manje materjala odnosno energije

• Zameniti ulazne materjale : ne toksične umesto toksičnih, obnovljive umesto ne obnovljivih

• Smanjiti neželjene ispuste : čistija proizvodnja• Reciklirati • Promeniti strukturu vlasništva i proizvodnju

Smanjena potrošnja energije – osnov za očuvanje čovekove okoline

• Sama proizvodnja je veliki potrošač energije,pošto se koristi (naročito u mašinstvu),stvaranje određenih proizvoda,koristeći jednu vrstu energije i pretvarajući je u drugu (električna u mehaničku,toplotna u koristan rad,mehanička u kinetičku itd).

• Kao veliki potrošači,a vrlo često (naročito u nerazvijenim zamljama ) i veliki zagađivači,potrebno je usvojiti (i uložiti sredstva), u promenu proizvodnih procesa u savremenije sa manjom potrošnjom energije i većom ekološkom svešću,a dugoročno gledano sem ekološkog,dolazi i do povećanja ekonomske dobiti...

Održivo – gledano sa različitih nivoa

Mašina

Proces

Operacija

Sistem

Mašina

•Potrebno je da mašina troši minimum energije,materjala i sredstava po jedinicama performansi•Minimum energije za operacije (hidraulika,vreteno...)•Da koristi energiju iz alternativnih sredstava,i da skladišti energiju•Da minimalno zagađuje čovekovu okolinu•Da je dizajnirana prema merilima održive proizvodnje•Da je dizajnirana za ponovno upotrebljavane/reciklirane komponente•...

Proces

•Pomak/brzne rezanja sa minimalnom potrošnjom energije pri obradi•Visokobrzinske obrade•Precizne obrade bez završnih obrada•Vreteno/nosač alata/alat specijalnog dizajna•Optimizirana putanja alata savisokom produktivnošću i maksimalnom uštedom energije•Minimalno zagađenje čovekove okoline•...

Sistem(fabrika)

•Energeski isplaniran “linijski” sistem•Energetsko isplanirano postrojenje•Optimizacija sredstava•Fabrika/postrojenje da se snadbeva alternativnim izvorima energije•Da fabrika minamalno utiče na čovekovo okruženje ili eko sistem•...

Bušilica + Provlakačica + Vertikalna glodalica + Hor. glodalica

- Zar nije bolja jedna mašina sa energetske tačke gledišta?

Konvencionalne obrade

Precizne/mikro obrade

P(W)

Promenljiva Obrada Vreteno,Zamena alata Konstanta Kompijuteri,ventilatori Konstanta Rashladni uređaji......

OPTEREĆENJE

Veća brzina-Manja emisija CO2

Broj obrtaja vretena

Brzina pomoćnog kretanja (mm/min)

Otisak održive proizvodnje

ZAKLJUČAK

• Ušteda energije i održiva prizvodnja su velika šansa za proizvodnju i industriju

Novi proizvodi/usluge/vođenje tržišta Bolje performanse,manja emisija CO2 Konkurentnost nma tržištu,smanjen rizik Preuzimanje prednosti u rastućim zahtevima za pojačanim

pravilima o očuvanju okoline

• Sve ovo zahteva precizne analize o razvoju merenja i anlitičkih metoda

• Ušteda energije i zelena proizvodnja može postati uspešan deo biznisa zasnovanog na strategiji održive proizvodnje

• Ovaj problem je suviše velik da bi ga rešile individalne kompanije – mora biti kooperativna čitava industrija,udruženja,istraživanja i vlade i države!!!

LITERATURA

• Green Issues in Manufacturing- Greening processes, systems and products

David DornfeldWill C. Hall Family Professor of EngineeringDirector, Laboratory for Manufacturing and SustainabilityUniversity of California, Berkeley, CA

• Sustainable Manufacturing as Factor of Innovative Production Processes

Eckart Uhlmann, Jens Koenig Berlin University of Technology Institute for Machine Tools and Factory Management

• MANUFACTURING — ITS EVOLUTION AND FUTUREM. Eugene MerchantSenior ConsultantTechSolveCincinnati, OhioDavid A. Dornfeld and Paul K. WrightDepartment of Mechanical EngineeringUniversity of CaliforniaBerkeley, California