Symulacje na rzecz Zrównoważonego Rozwoju: Efektywność w Działaniu

Morgan Vyvey - Mechanical Architect Engineer - Schréder
Morgan Vyvey
Inżynier architekt mechanik

Zrównoważony rozwój jest wpisany we wszystko, co robimy w Schréder. Na długo zanim stało się to modnym słowem, tworzyliśmy trwałe produkty, pamiętając o zasobach: dobry projekt oświetlenia publicznego nigdy nie był marnotrawstwem. W naszym procesie projektowania myślimy o każdym etapie gospodarki o obiegu zamkniętym, co z kolei pomaga naszym klientom osiągnąć ich cele środowiskowe. Aby dowiedzieć się więcej o naszej strategii ESG, pobierz nasz Raport Zrównoważonego Rozwoju 2023 tutaj. Z kolei aby dowiedzieć się więcej o surowcach, których używamy do produkcji naszych opraw oświetleniowych, przeczytaj blog autorstwa Marie-Laure Piedboeuf.


Zrównoważony rozwój odgrywa kluczową rolę w każdym etapie naszego procesu projektowania i testowania. Jako inżynier architektury ds. mechaniki w Schréder, a wcześniej w przemyśle lotniczym, miałem okazję korzystać z innowacyjnych technologii, które wspierają nasze wysiłki w tej dziedzinie. Jednym z najbardziej efektywnych narzędzi, które wdrożyliśmy, są cyfrowe bliźniaki – zaawansowana technologia oparta na sztucznej inteligencji, która pozwala na stworzenie wirtualnego modelu produktu. Dzięki temu możemy przeprowadzać szczegółowe symulacje, które badają odporność naszych projektów na różne czynniki, takie jak ciepło, obciążenia mechaniczne oraz zmienne warunki środowiskowe. Te symulacje są niezwykle przydatne nie tylko w przemyśle lotniczym, ale również w branży oświetleniowej. Dzięki nim możemy zoptymalizować nasze rozwiązania pod kątem efektywności energetycznej oraz trwałości, co ma bezpośrednie przełożenie na zrównoważony rozwój. Naszym celem jest nie tylko tworzenie produktów wysokiej jakości, ale także promowanie odpowiedzialności ekologicznej i wpływu na otoczenie. W ten sposób wprowadzamy praktyki, które mają na celu zminimalizowanie naszego śladu węglowego i przyczyniają się do budowy lepszej przyszłości.
 

Wirtualne modele, realne korzyści

Kiedy opracowujemy nową oprawę oświetleniową do dowolnego rodzaju oświetlenia zewnętrznego - drogowego, miejskiego, sportowego, tunelowego - tworzymy cyfrową replikę zarówno oprawy, jak i środowiska, w którym zostanie ona zastosowana. Ideą symulacji jest stworzenie cyfrowej wersji fizycznego procesu testowania. Zamiast tworzyć prototyp i poddawać go fizycznym testom w kontrolowanym środowisku, tworzymy rysunki 3D, które dokładnie symulują jego zachowanie, umożliwiając nam analizę i optymalizację projektu. 

Najważniejszym aspektem każdego projektu jest zapewnienie, że oprawa oświetleniowa będzie działała w sposób bezpieczny i niezawodny. Kluczowe są testy mechaniczne oraz termiczne, które potwierdzają jej wytrzymałość. Równocześnie, proces ten przynosi szereg korzyści w zakresie zrównoważonego rozwoju. Dzięki zastosowaniu cyfrowych bliźniaków, możemy zredukować wykorzystanie zasobów w fazie rozwoju produktu. Tworzenie wielu prototypów fizycznych wiąże się nie tylko z wysokimi kosztami, ale także z marnotrawstwem czasu i materiałów. Cyfrowy bliźniak pozwala na symulację i optymalizację projektu, co jest nieocenione w kontekście zrównoważonego podejścia.

Po potwierdzeniu, że oprawa oświetleniowa spełnia normy bezpieczeństwa oraz wydajności, możemy skupić się na jej dalszej optymalizacji w kontekście zrównoważonego rozwoju. Redukcja użycia plastiku i metalu przekłada się na mniejszy wpływ na środowisko na każdym etapie cyklu życia produktu - od wydobycia surowców po recykling. Produkcja opraw oświetleniowych odbywa się na dużą skalę, dlatego liczy się każdy gram materiału. Oszczędność nawet kilku gramów na etapie projektowania może prowadzić do znaczących korzyści zarówno pod względem kosztów, jak i trwałości procesu produkcyjnego, a ostatecznie – zrównoważonego rozwoju.

Mój zespół i ja pracujemy na podstawie planów komponentów, które zostały opracowane zgodnie z praktycznymi zasadami inżynieryjnymi. Dzięki temu możemy wielokrotnie przeprowadzać testy, dostosowując grubość komponentów, eksperymentując z różnymi materiałami i wybierając najlepsze opcje pod kątem zrównoważonego rozwoju. Cały proces obejmuje około dziesięciu iteracji i opiera się na ścisłej współpracy: zgłaszamy nasze uwagi, wysyłamy komponent z powrotem do projektanta, który wprowadza odpowiednie poprawki, a my przeprowadzamy kolejne testy. Po miesiącu intensywnej pracy projekt osiąga gotowość do produkcji. Pierwsze fizyczne prototypy są testowane natychmiast po ich wykonaniu, co pozwala na szybkie wprowadzenie ewentualnych poprawek.

Schréder uses simulation tools to optimise the design of its products and save resources
Dzięki zastosowaniu narzędzi symulacyjnych do optymalizacji projektów produktów eliminuje się konieczność wytwarzania fizycznych prototypów, co prowadzi do znacznej oszczędności zasobów.

Klasyczne produkty, nowe możliwości

Od około czterech lat korzystamy z technologii cyfrowych bliźniaków, która, choć jest już dostępna od dłuższego czasu, osiągnęła dla nas znaczenie i użyteczność właśnie w tym okresie. W przeszłości dobór grubości i wymiarów naszych projektów opierał się na intuicji inżynierów, co często prowadziło do nadmiernych przesunięć w projektach. Dzięki cyfrowym bliźniakom mamy teraz możliwość precyzyjnego modelowania i analizy, co pozwala nam nie tylko projektować nowe produkty, ale również weryfikować i aktualizować istniejące rozwiązania. W wielu przypadkach wprowadzenie poprawek okazuje się stosunkowo proste, zwłaszcza gdy zaczynamy od elementów, które były wcześniej nadmiernie zgrubniałe. Dzięki temu możemy znacząco poprawić efektywność i zrównoważony rozwój naszych produktów.

Najbardziej spektakularnym tego przykładem jest AXIA 3 EVO, w której udało nam się zmniejszyć wagę o połowę. To ogromna oszczędność pod względem użytych materiałów, zgodna z Celami Zrównoważonego Rozwoju ONZ, a także oszczędność kosztów, którą możemy przenieść na klienta - oprócz oszczędności energii i kosztów, które osiągną dzięki modernizacji oświetlenia.

Dostępne są również mniej efektowne, ale nie mniej ważne oszczędności w całym naszym asortymencie. Przyglądamy się komponentom, a nie tylko całym oprawom oświetleniowym, i poprawiamy zrównoważony charakter projektów również w tym zakresie. Klienci coraz częściej wybierają rozwiązania modernizacyjne, w których zachowują istniejące oprawy oświetleniowe, ale modernizują moduł optyczny LED, aby był bardziej zrównoważony. Sprawiliśmy, że jednostki te wykorzystują mniej materiałów i ważą mniej, co z kolei czyni je bardziej zrównoważonymi.
 

Redukcja Emisji Węgla w Praktyce: Działania Przed Wprowadzeniem Regulacji

Musimy przestrzegać wielu przepisów, od fotometrii po wskaźniki temperatury. Nowe rozporządzenie UE w zakresie projektowania, rozporządzenie w sprawie ekoprojektu dla zrównoważonych produktów (ESPR), będzie miało zastosowanie do producentów sprzedających produkty w Europie. Organy regulacyjne często sprawdzają fizyczny model, który stworzyliśmy do testów. Zależy nam jednak na tym, by zrobić to dobrze już za pierwszym razem - procedury zgodności są często kosztowne i czasochłonne. Tak więc rozwiązywanie wszelkich problemów za pomocą wirtualnego, a nie fizycznego prototypu oszczędza czas i pieniądze.

Oświetlenie uliczne może nie przyciąga takiej uwagi jak aeronautyka, ale każdy producent ma obowiązek dążyć do zrównoważonego rozwoju. Dzięki naszym zaawansowanym technikom wirtualnego modelowania osiągnęliśmy znaczną redukcję zużycia materiałów w całej gamie produktów Schréder. Oznacza to, że oprócz dostarczania nowoczesnych i efektywnych opraw oświetleniowych, przyczyniamy się do budowy jaśniejszej i bardziej zrównoważonej przyszłości dla naszej planety. 
 

Informacje o autorze
Morgan, zafascynowany technologią i mechanizmami działania otaczającego go świata, rozpoczął swoją edukację od studiów z zakresu technologii samochodowej, nauk przemysłowych oraz inżynierii mechanicznej. Po siedmiu latach w przemyśle lotniczym, gdzie koncentrował się na analizie strukturalnej i projektowaniu mechanicznym, w 2019 roku dołączył do zespołu Schréder jako inżynier architekt mechanik. W swojej nowej roli, Morgan wykorzystuje zaawansowane techniki symulacji i optymalizacji, aby zwiększać efektywność i obniżać koszty projektów. Kieruje zespołem ekspertów, którzy wspierają rozwój produktów poprzez przeprowadzanie symulacji mechanicznych i termicznych. Dzięki jego działaniom, oprawy oświetleniowe Schréder osiągają wysokie standardy wydajności, trwałości oraz zrównoważonego rozwoju, w tym prestiżową 4-gwiazdkową ocenę w programie Circle Light Label.

Nawiąż kontakt z Morganem na  LinkedIn.