Dělat více s méně: Jak simulace podporuje udržitelnost
Udržitelnost je součástí všeho, co ve společnosti Schréder děláme. Dlouho předtím, než se z ní stalo módní slovo, jsme vyráběli trvanlivé výrobky a zároveň dbali na zdroje: dobrý design veřejného osvětlení byl vždy hospodárný. V našem procesu navrhování myslíme na všechny fáze oběhového hospodářství, což následně pomáhá našim zákazníkům plnit jejich environmentální cíle. Chcete-li si přečíst více o naší strategii ESG, stáhněte si naši zprávu o udržitelnosti do roku 2023 zde. Chcete-li se dozvědět více o surovinách, které používáme k výrobě našich svítidel, přečtěte si blog mé kolegyně Marie-Laure Piedboeuf zde.
Vysvětlím vám, jak je udržitelnost začleněna do našeho procesu navrhování a testování. Předtím, než jsem se stal strojním architektem ve společnosti Schréder, jsem pracoval v leteckém průmyslu. Používali jsme digitální dvojčata - technologii založenou na umělé inteligenci, která vytváří virtuální model výrobku - k provedení simulací odolnosti nových návrhů vůči teplu, mechanickému namáhání a namáhání okolním prostředím. Tyto simulace jsou velmi užitečné i v oblasti osvětlení a mohou pomoci s udržitelností i životností.
Virtuální modely, skutečné výhody
Při vývoji nového svítidla pro jakýkoli druh venkovního osvětlení - silniční, městské, sportovní, tunely - vytváříme digitální repliku svítidla i prostředí, ve kterém bude umístěno. Myšlenka simulace spočívá v tom, že máte k dispozici digitální verzi fyzického testovacího procesu. Namísto výroby prototypu a jeho fyzického testování v kontrolovaném prostředí vytváříme 3D výkresy, které přesně simulují jeho chování, což nám umožňuje analyzovat a optimalizovat návrh.
Nejdůležitější je ujistit se, že svítidlo bude fungovat bezpečně. Projde mechanickými a tepelnými testy? Zároveň přináší řadu výhod pro udržitelnost. Ve fázi vývoje spotřebujeme méně zdrojů. Výroba více fyzických modelů vyžaduje čas, peníze a spoustu materiálu. Digitální dvojče šetří všechny tyto faktory.
Poté, co jsme zjistili, že svítidlo splňuje bezpečnostní cíle a cíle účinnosti, můžeme provést optimalizaci z hlediska udržitelnosti. Čím méně plastů a kovů používáme, tím menší je dopad na životní prostředí v každé fázi od těžby surovin ze země až po jejich opětovné použití nebo recyklaci. Svítidla se vyrábějí ve velkém měřítku, takže záleží na každém gramu. Úspora několika gramů materiálu při návrhu vede k obrovským úsporám nákladů a udržitelnosti ve výrobním procesu.
Můj tým a já dostáváme plány komponent, které jsou založeny na pravidlech. Na jejich základě můžeme opakovaně provádět testy, upravovat tloušťku součástí, zkoušet různé materiály a zjišťovat, která volba je z hlediska udržitelnosti nejlepší. Projde asi deseti opakováním a je to proces založený na spolupráci: my vzneseme připomínky, pošleme komponent zpět návrháři, ten ho upraví, a my ho znovu otestujeme. Po měsíci je návrh připraven k výrobě. První fyzické vzorky jsou testovány, jakmile jsou k dispozici.
Klasické produkty, nové účinnosti
Digitální dvojčata používáme už asi čtyři roky; tato technologie existuje o něco déle, ale tehdy se nám stala dostupnou. Dříve byly tloušťka a rozměry založeny na odhadech konstruktérů, takže věci měly tendenci být poněkud přetechnizované. Kromě navrhování nových produktů revidujeme a aktualizujeme ty stávající: v některých případech jsou zisky docela snadné, protože začínáte od něčeho, co bylo opravdu příliš silné.
Nejvýraznějším příkladem je model AXIA 3 EVO, u kterého se nám podařilo snížit hmotnost o polovinu. To představuje obrovskou úsporu použitého materiálu v souladu s cíli udržitelného rozvoje OSN, a také úsporu nákladů, kterou můžeme přenést na zákazníka - kromě úspory energie a nákladů, které dosáhne díky modernizaci svého osvětlení.
V celém našem sortimentu jsou také méně nápadné, ale neméně důležité úspory. Díváme se na komponenty, nejen na celá svítidla, a zlepšujeme udržitelnost konstrukcí i tam. Zákazníci stále častěji volí řešení pro modernizaci, kdy si ponechávají svá stávající svítidla, ale modernizují optickou LED jednotku, aby byla udržitelnější. U těchto jednotek jsme se snažili použít méně materiálů, které váží méně, což je činí udržitelnějšími.
Úspora uhlíku před dodržováním předpisů
Musíme dodržovat mnoho předpisů, od fotometrie až po teplotní hodnocení. Nové nařízení EU o designu, nařízení o ekodesignu udržitelných výrobků (ESPR), se bude oprávněně vztahovat na výrobce prodávající výrobky v Evropě. Regulační orgány často kontrolují fyzický model, který jsme vytvořili pro testování. Chcete však, aby to bylo správně hned napoprvé - postupy pro zajištění shody jsou často nákladné a časově náročné. Takže odstraňování případných problémů s virtuálním, nikoli fyzickým prototypem šetří čas i peníze.
Pouliční osvětlení možná není tak cool jako letectví, ale každý výrobce musí pracovat na udržitelnosti. Techniky virtuálního modelování, které jsme vyvinuli, vedly k výraznému snížení množství použitých materiálů v celém sortimentu Schréder. To znamená, že kromě jasných svítidel pomáháme vytvářet světlejší budoucnost pro celou planetu.
O autorovi
Morgan se zajímal o to, jak věci fungují, a proto vystudoval automobilovou technologii, průmyslovou vědu a strojírenství, než začal pracovat v leteckém průmyslu, kde se sedm let specializoval na strukturální analýzu a mechanický design.
V roce 2019 nastoupil do společnosti Schréder na pozici inženýra mechanického architekta, kde využívá své odborné znalosti v oblasti simulací a optimalizace konstrukce s cílem zvýšit efektivitu a hospodárnost. Vede tým odborníků, který poskytuje mechanickou a tepelnou simulační podporu týmům zabývajícím se vývojem produktů a zajišťuje, že svítidla Schréder splňují požadavky na výkon, životnost a udržitelnost, včetně čtyřhvězdičkového hodnocení Circle Light Label.
Spojte se s Morganem na LinkedIn.