Jaka będzie przyszłość inżynierii mechanicznej?

Choć czwarta rewolucja przemysłowa zaledwie zdążyła okrzepnąć, już pojawiły się dyskusje na temat Przemysłu 5.0. Jednak inżynierowie-mechanicy nie muszą się obawiać się szybkości zmian – zamiast tego powinni wykorzystywać płynące z nich korzyści i rozwijać się.

W całym sektorze produkcyjnym cyfryzacja zmieniła charakterystykę działania przedsiębiorstw oraz sposób, w jaki wszyscy pracujemy. Przemysł 4.0 zrewolucjonizował niemal każdy aspekt działalności, zapewniając przedsiębiorstwom więcej danych i informacji niż kiedykolwiek wcześniej. Wiedza to potęga, a odnoszące sukcesy firmy wykorzystują ją do dalszej optymalizacji operacji, poprawy produktywności i w konsekwencji do zwiększenia zysków.

W przypadku inżynierów-mechaników i projektantów rozwój ery cyfrowej również przyspiesza i usprawnia opracowanie nowych produktów. Można wykorzystywać dokładniejsze dane do analizowania i rozwiązywania problemów, a wirtualne symulacje, takie jak cyfrowe bliźniaki, umożliwiają bezpieczniejsze, wydajniejsze i tańsze niż kiedykolwiek wcześniej projektowanie prototypów.

To szybkie tempo zmian tworzy ekscytującą przyszłość w świecie inżynierii mechanicznej, ale jaki faktycznie będzie miało to wpływ na branżę

Poprawa procesu rozwoju produktu

Prototypowanie kojarzyło się tradycyjnie z procesem czasochłonnym, wiążącym się z wysokimi kosztami i znacznym ryzykiem. Cyfryzacja zmienia jednak sposób opracowywania, testowania i wytwarzania produktów mechanicznych.

Pojawienie się technologii cyfrowych bliźniaków ma ogromne znaczenie dla rozwoju nowych produktów. Może ona wspierać szeroki zakres aspektów inżynieryjnych od określenia produktu po walidację i dopuszczenie do produkcji. Spostrzeżenia uzyskane dzięki cyfrowym bliźniakom mogą pomóc w tworzeniu nowych projektów, a także wspierać ewolucję produktów opartą na danych. W ten sposób technologia cyfrowych bliźniaków stanowi szybszą i bardziej opłacalną drogę do wprowadzenia na rynek nowych i lepiej dopasowanych produktów. W wielu przypadkach szybkość wprowadzenia produktu na rynek ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia sukcesu.

Możliwość tworzenia, udoskonalania, a nawet zmiany charakterystyki produktu przy użyciu jego cyfrowego bliźniaka przed fizycznym prototypowaniem może zatem stanowić prawdziwą przewagę konkurencyjną. Jest to czynność praktycznie pozbawiona ryzyka, szybsza i znacznie tańsza. Pozwala także podejmować znacznie bardziej świadome i pewne decyzje co do tego, kiedy nadejdzie odpowiedni czas, aby wdrożyć prototyp w świecie rzeczywistym.

Nowe produkty wymagają szkolenia pracowników, niezależnie od tego, czy chodzi o budowę, sprzedaż, czy serwisowanie nowej maszyny. Technologia cyfrowych bliźniaków pozwala poznać nowe produkty w sposób, którego nie są w stanie zapewnić tradycyjne dane CAD, rysunki techniczne lub arkusze specyfikacji produktu, zapewniając wizualny przewodnik łatwiejszy do zrozumienia dla współpracowników.

Wspieranie nowych branż

Podczas gdy świat cyfrowy oferuje niemal nieograniczone możliwości, ludzkość stoi przed poważnymi wyzwaniami w świecie rzeczywistym. Inżynieria mechaniczna pomaga w rozwiązywaniu tych problemów, niezależnie od tego, czy chodzi o zwiększenie rozmiaru i wydajności turbin wiatrowych, czy przyspieszenie wdrożenia pojazdów elektrycznych (EV).

W wielu przypadkach elektryfikacja pojazdów, sprzętu i maszyn wymaga wprowadzenia znaczących zmian w stosunku do istniejących projektów, albo wręcz zupełnie nowego podejścia „od podstaw”. Inżynierowie mechanicy odgrywają kluczową rolę w sektorze motoryzacyjnym, wspierając krytyczne aspekty operacyjne pojazdów elektrycznych takie jak bezpieczeństwo czy osiągi.

Branża wyścigowa zazwyczaj służy jako poligon doświadczalny dla innowacji motoryzacyjnych i dotyczy to zarówno pojazdów elektrycznych, jak i pojazdów napędzanych silnikiem spalinowym. Świetnym tego przykładem jest dostarczanie przez firmę norelem komponentów dla Rennschmiede Pforzheim EV, zespołu Formula Student z niemieckiego uniwersytetu w Pforzheim. W ramach wydarzenia Formula Student zespoły studenckie z całego świata projektują i budują nowy samochód wyścigowy przygotowany do startu w zawodach.

norelem ACADEMY wspiera zespół, dostarczając standardowe części potrzebne do budowy w pełni elektrycznego samochodu wyścigowego „Sapphire”, w tym śruby pasowane, nakrętki sześciokątne i końcówki drążków z łożyskami ślizgowymi.

Śruby pasowane firmy norelem zapewniają ścisłe dopasowanie połączenia między podwoziem pojazdu a ramą. Są one osadzone w otworach montażowych i zablokowane nakrętką sześciokątną z poliamidowym zabezpieczeniem. Śruby pasowane, końcówki drążków i nakrętki sześciokątne są również istotnymi elementami dźwigni kątowej. W tym przypadku śruby pasowane służą do precyzyjnego pozycjonowania na dźwigni, a końcówki drążków do regulacji rozstawu kół oraz jako łączniki między stabilizatorem a dźwignią kątową. Kompensuje to nierówności terenu na torze wyścigowym i zmniejsza opór toczenia pojazdu.

Przemysł 5.0

Czekaliśmy latami na jedną rewolucję przemysłową, a potem przychodzą dwie na raz! Inżynierowie-mechanicy nie powinni jednak obawiać się Przemysłu 5.0, ponieważ stanowi on naturalną ewolucję swojego poprzednika.

Przemysł 4.0 był rewolucją technologiczną. Koncentrował się na wykorzystaniu nowych technologii, takich jak sztuczna inteligencja, automatyzacja i Internet Rzeczy. Przemysł 5.0, opierając się na tym, będzie rewolucją skupioną na człowieku, stawiającą go na pierwszym miejscu - jej priorytetami jest zrównoważony rozwój, dobrostan pracowników i odporność przedsiębiorstw.

Co to oznacza w praktyce? Elementy humanocentryczne obejmują technologię zwiększającą produktywność i bezpieczeństwo - na przykład egzoszkielety, rzeczywistość rozszerzoną i wirtualną, urządzenia noszone i coboty. Zrównoważony rozwój koncentruje się na zmniejszeniu zużycia zasobów - co jest również korzystne dla wyników finansowych - i przyjęciu zasad gospodarki o obiegu zamkniętym obejmujących produkcję, wykorzystanie, ponowne wykorzystanie i recykling. Wreszcie, odporność koncentruje się na takich obszarach, jak zdalnie sterowane fabryki modułowe, monitorowanie ryzyka w czasie rzeczywistym, a nawet opracowywanie nowych materiałów.

Inżynieria mechaniczna w różnym stopniu dotyka prawie wszystkich tych elementów i pozwoli nam w pełni uświadomić sobie płynące z nich korzyści. Coraz częściej młodzi ludzie chcą pracować w firmach, które są zorientowane na wartości, stawiając na pierwszym miejscu obok motywacji finansowej potrzeby ludzi i miejsc. Dlatego wdrożenie Przemysłu 5.0 będzie miało kluczowe znaczenie również dla rekrutacji i utrzymania pracowników.

Rola komponentów standardowych w cyfrowej przyszłości

Pośród całej tej dyskusji o zmianach jedna rzecz pozostaje niezmienna - wartość standardowych komponentów maszyn dla inżynierii mechanicznej.

Skoro używanie standardowych komponentów maszyn to sprawdzona metoda optymalizacji wydajności produkcji, dlaczego więc to zmieniać, przechodząc na technologię cyfrową? Warto współpracować z partnerami, którzy bezpłatnie udostępniają cyfrowe wersje swoich standardowych komponentów, umożliwiając inżynierię typu open source. Strona internetowa firmy norelem umożliwia łatwe pobieranie rysunków CAD 2D i 3D komponentów standardowych, co pomaga w tworzeniu wysokiej jakości prototypów cyfrowych.

Chcąc jednak naprawdę usprawnić podejście cyfrowe, konieczny jest partner, który wykracza poza dostarczanie plików. norelem ACADEMY jest tego doskonałym przykładem, działając jako ogromne internetowe centrum wiedzy i biblioteka zasobów komponentów.

Standardowe komponenty od lat stanowią podstawę inżynierii mechanicznej. Będzie tak również, gdy cyfrowa przyszłość stanie się rzeczywistością, a komponenty elektromechaniczne będą wspierać branże napędzające rewolucję, od produkcji pojazdów elektrycznych po robotykę i inne.

Więcej informacji na temat inicjatywy norelem ACADEMY można znaleźć na stronie www.norelem-academy.com

Źródło: norelem