SolidWorks za trajnostni razvoj - SolidWorks SustainabilityXpress

Številni SolidWorks uporabniki, ki so že spoznali nov modul, ugotavljajo njegovo vrednost, saj je trajnostno načrtovanje postaja vse bolj pomembeno na vseh področjih. Večina od nas poskuša ustvarjati okolju prijazne izdelke in rešitve ter na tak ali drugačen način zmanjšati osneževanje našega planeta. DS SolidWorks je tako v sodelovanju s podjetjem PE International (www.pe-international.com) tudi SolidWorks uporabnikom želela ponudilo orodje za analizo in optimizacijo obremenjevanja okolja. PE International je med vodilnimi v razumevanju trajnostnega razvoja in izdelavi okolju prijaznih izdelkov, saj ima več ko 20 letno prakso zbiranja in analiziranja podatkov o izdelkih in njihovi obremenitvi na okolje (med reference se uvrščajo podjetja kot so Alcan, Allianz, Bayer, Daimler, Deutsche Post/DHL, Rockwool, Siemens, Toyota, ThyssenKrupp in Volkswagen). Zato so se dogovorili za sodelovanje z željo, da naredijo programski modul, ki bo omogočal uporabnikom, da na enostaven način analizirajo način obremenitve okolja za različne vrste materialov in izdelave.

Dejstvo je, da v splošnem inženirji in oblikovalci nimajo nobene ideje, kako lahko svoj razvoj modelov spremenijo, tako da ne bi ali da bi manj vplivali na okolje. Ne vedo, da dodajanje in odstranjevanje gradnikov ali izbira drugačnega materiala ali način proizvodnje dejansko vpliva na obremenitev okolja. Tako ni samo vprašanje ali je izdelek mogoče reciklirati ali ne, kar večina od nas povezuje z zelenim razvojem, ampak dejansko gledajo celoten življenski cikel, od pridobivanja vseh potrebnih materialov, transport, predobdelava, proizvodni proces, stroški življenskega cikla proizvoda in kako bo recikliran ob koncu njegove uporabe. Ta ocena se razlikuje tudi glede na to, kje na svetu se nahaja, saj različne države gledajo na recikliranje in proizvodnjo procesov na različne načine.

Tako je pri oceni učinka izdelka na okolje modul Sustainability Xpress uporaben za analize in optimizacijo na naslednjih štirih področjih:

• emisije ogljika: merjenje ogljikovega dioksida in drugih toplogrednih plinov
• poraba energije: merilo neobnovljivih energetskih virov povezanih z delom celotnega življenskega cikla
• zakisljevanje zraka: to je merilo žveplovega dioksida, ki je proizveden med življenskim ciklom izdelka, kar vpliva na povečanje kislosti deževnic, vplip pa se razširi na zemljo in zastrupi vodo za rastline, živali in ljudi
• evtrofikacija vode, ki je eden glavnih tipov onesnaženja voda v svetu. Pri evtrofikaciji se poviša količina hranil v vodi zaradi industrijskega in kmetijskega onesnaženja (gnojenje travnikov in polj, različne odplake, ...). Visoka vsebnost hranil (npr. fosfatov) v vodi lahko povzroči resne spremembe v sestavi rastlinskih in živalskih vrst, ki naseljujejo vodotok. Voda bogata z nutrienti bo pospešila rast alg, zaradi česar se bo povečala motnost vode. S tem se poslabšajo življenjski pogoji za ribe, saj le te težje najdejo hrano. Ribe, ki potrebujejo prozorno vodo (salmonidne vrste) bodo izginile, zamenjale jih bodo vrste prilagojene na motno vodo (ciprinidne vrste). Rastline in živali lahko uporabimo kot bio-indikatorje za različne nivoje evtrofikacije. Glavna povzročitelja evtrofikacije sta dušik in fosfor. Količino nitratov v vodi lahko za razliko od fosfatov enostavno ocenimo s pomočjo indikatorskih listicev. V tem poskusu igrajo nitrati vlogo kemijskega indikatorja za različne nivoje evtrofikacije reke.

Preverimo, kako nam SustainabilityXpress pomaga pri načrtovanju boljše načrta za kos, ki je običajno uporabljen v računalniku. Model je lahko ustvarjen kot pločevina ali plastika, tako da se moramo odločiti, kateri material bomo uporabili. Dodatno je tudi pomembno v katerem delu sveta bo proizveden in uporabljen, kar prav tako vpliva na odločitev, saj lahko pride do velike razlike, ker različne države uporabljajo različne vire energije za pogon proizvodnih procesov in nekatere države ne vedo kaj veliko o recikliranju. Vse te informacije je podjetje PE International zbiral vrsto let in jih seveda stalno dopolnjuje, SustainabilityXpress pa jih na enostaven način uporablja pri izdelavi analiz. Vse kar moramo narediti v SolidWorks-u je, da izberemo material, proizvodni proces in kje bodo izdelki narejeni in kje se bodo uporabljali. SustainabilityXpress pa nato vrne informacijo o vplivu na okolje (emisije ogljika, porabljena energija, onesnaževanje zraka in vode).

Na teh dveh slikah lahko vidite, kako se spremenijo vplivi na okolje, če izberemo drugi material, proizvodni proces, regij, kjer bo bil kos izdelan in način in vrsto transporta in uporabe.

Uporabno orodje, ki je vključeno v Sustainability Xpress, je Find Similar material (najdi podobne materiale), kateri dovoljuje, da najdeš materiale z mehanskimi lastnostmi, katere so podobne začetni izbiri in primerja učinek proizvodnje modela v katerem koli od drugih materialov. Dodatno k temu Sustainability Xpress poda tudi vplive na okolje.

Prva slika prikazuje proces izbire mehanskih lastnosti za primerjavo in druga slika prikazuje seznam podobnih materialov, ki so bili najdeni. Če izberemo katerega koli od teh materialov bo Sustainability Xpress prikazal vplive na okolje in obenem bo primerjal ta material z originalnim.

Na dnu druge slike opazite, da ga je program izpostavil, ker ima negativen vpliv na vodo in zrak.

Ko končamo oceno življenskega cikla, lahko rezultate predstavimo v dokumentu, ki vsebuje podobo modela in vse podatke o materialu, procesov in vplivov na okolje, ki jih je zagotovil Sustainability Xpress.

DS SolidWorks in PE International načrtujeta tudi dostop do spletne strani, kjer bo možno dobiti informacije o teh rezultatih na načine, katere bomo lažje vizualizirali in razumeli, podobno primerjanju rezultatov ogljikovih emisi, ki nastanejo med življenskim ciklom izdelka.

Do sedaj je PE International zbral podatke o državah in regijah sveta, ki uporabljajo svoje izdelke ali storitve za trajnostno načrtovanje, še vedno pa manjkajo informacije nekaterih drugih regij sveta, kot so Južna Amerika, Afrika in Avstralija. Ustvarjanje take baza za cel svet je obsežen projekt, vendar pri DSSolidWorks-u upajo, da jim bo skupaj s PE International kmalu uspelo dopolniti bazo s podatki tudi s tega dela sveta.

Kot je pri SolidWorks-u že običaj je v Xpress verziji omogočena samo analiza delov. Nova verzija, katera bo uradno dostopna po konferenci SolidWorks World 2010, pa bo omogočala tudi analizo sestavov in konfiguracij.

Več informacij je dostopno na:

• http://www.solidworks.com/sustainability/sustainability-software.htm
• http://www.solidworks.com/2010sustainability
• http://www.youtube.com/watch?v=Ts3EtsfM0QM
• http://www.youtube.com/watch?v=1SaikwhQApQ