重型移动机械设备的绿色转型：可持续生产的挑战与机遇
可持续创新的绿色环保浪潮正在席卷重型移动机械设备行业，其推动力量有多种，从日益严苛的环保法规，到愈发关注品牌环境、社会和治理政策的终端客户，不一而足。
从概念到生产，从市场营销到维护，重型移动机械设备行业正面临一场触及多个方面的彻底变革：数字化管理、电力使用、经济可行性以及环境影响。从管理信息（数据与流程管理软件、硬件与网络）到管理用于为数据中心和重型机械供电的能源等等，这些问题不仅可从根本上改变开发的时间安排和方法，而且还可改变交流与分销以及售后服务策略。
因此，从日益普及的技术应用，到旨在减少环境与社会影响的监管演变，从寻求受立法、政治、气候和健康变量影响的、更具韧性的供应链，到寻求将客户满意度转化为忠诚度的创新，制造商和OEM厂商都在力求将质量与可持续性相结合，从以可持续性为导向的更智能创新出发。
PART.01、能源使用的可持续性与创新
最具创新的制造商正在投资多个运营及设计前沿，开发一系列广泛的环保选项。许多制造商都在集中力量优化发动机性能，减少怠速油耗并使用轻型材料提高整体燃油效率。将节能特性融入电机、再生制动系统和自动停机机械装置等设备，有助于降低消耗、燃油成本和环境影响。
可持续设计侧重于多个发展视野：例如，现代电动挖掘机和轮式装载机可使用充电电池运行，这不仅可消除柴油排放，显著降低噪声污染，而且还可为其运营商和周边社区创造更健康、更宜人的工作环境。电池技术的进步正在提升功率和性能，使这些解决方案能够用于更广泛的应用。
由替代燃料提供动力的发动机产量也在增长：生物燃料和氢能正在崭露头角，为传统柴油燃料提供更清洁的替代品。氢燃料电池可带来零排放以及更远的续航里程，因此是更大型设备的理想选择。
总之，将电动发动机与替代燃料发动机相结合，重型移动机械设备行业正在切实地拥抱能源转型，减少该行业的整体二氧化碳排放。
PART.02、纳入循环经济概念
此外，向循环经济的转型也会对重型移动机械设备行业产生深远影响，这可通过纳入所有与可回收性和减少报废废弃物相关的方面，完善产品生命周期管理。减少对原材料的依赖，提高生产周期效率并提升项目和产品的可持续性，有助于设计人员降低成本，保持产品和组件的整体效率。
制造商正在采用端到端方法，将项目评估范围从单纯的生产扩展到一个“从摇篮到摇篮”的愿景，以遵循最有效力的循环经济理念。目标是创建一个材料和资源的闭环，其中每一款产品都经过精心设计，在生命周期结束时，能够完全重复使用或回收其组件，不会产生废弃物。这需要仔细选材，最好选择不含有毒物质，并且在产品生命周期结束时能有效回收的材料。该过程具有可持续性，因为其旨在最大限度回收可重新引入生产周期的高质量材料：例如，可熔化金属，将其用于制造新组件，并可将回收的塑料用于制造非结构性组件，从而可进一步降低对环境的影响。
目标是尽量延长设备使用寿命。这可通过推行一种使用模块化设计表达的产品化理念实现，模块化设计可在不牺牲整机的情况下更新或更换单个组件。在机器生命周期结束时，组件必须易于拆卸、分离，以便回收。
PART.03、创新与协作
实现“从摇篮到摇篮”的愿景，需要创新以及制造商、材料供应商、回收商和其他利益相关方之间的协作，也就是说企业必须携手开发支持材料回收和再利用的新技术和新流程并在整个供应链中推广可持续实践。近几年的技术创新正在为流程与程序的深度变革提供帮助，引导工厂告别功能失调的被动管理，转而选择使用物联网传感器和执行器实现的预测性管理以及专注于虚拟环境和仿真（由专业的机器学习算法和解决方案提供支持）的管理平台。通过从工业4.0迈向工业5.0（即接纳一个不仅集成、同步，而且极具协作性的模型），重型移动机械设备供应链如今已最大限度地提高了其构想和行动的能力。
PART.04、可持续生产是以数据为导向的流程
主要前提是，工厂数字化允许生产人员快速管理信息，这不仅可采用更先进的分析方式对其进行处理，而且还可将多学科技能和经验系统化，以通过实现前所未有的协作为供应链的每个决策制定过程提供支持。
在面向各自为政的生产文化中，订单、技术数据和可行性项目存在于多个部门（设计人员、工程师、技术人员、程序员、销售人员、采购办公室、行政部门和客服等）中，几乎从未融合并同步。使用统一协作的安全化平台取代上述生产文化，设计人员可创建产品的3D虚拟孪生，其不仅远比物理原型成本更低、更具可持续性，同时还可考虑约束、要求、规范、需求和变量。通过静态和动态图像在无限容量的仿真环境中进行虚拟原型实验，设计人员可了解产品的所有几何、机械、热、液压和电子特征，从而深度了解材料、齿轮和组件内部发生的情况。得益于演示阶段的这种信息透明度，客户仍有余地基于他们最初可能没有考虑到的需求，提出修改以及额外的规范要求。
PART.05、重型机械可持续转型所需的新指标
对于重型机械行业而言，碳中和只是朝着更实用、更有效方法迈出的第一步。下一步是了解如何实现流程层面的净零，以衡量业务活动的端到端环境影响。从自然资源的管理开始，企业必须考虑材料从提取到处理的整个生命周期，才能在提高运营及生产效率的同时，确定最环保的选项。
从这个意义上讲，在衡量产品和服务从原材料采购到成品交付的过程中对环境的影响时，生命周期评估（LCA）发挥着至关重要的作用。
3DEXPERIENCE平台在整个价值链上提供数字连续性，保证整体视野，使您开发的机械设备不仅符合所需的技术规范，而且还能达到客户期望及监管机构要求的所有质量、可靠性及可持续性标准。
3DEXPERIENCE平台从设计之初就融入可持续理念
具体而言，整合到3DEXPERIENCE平台中的可持续创新智能解决方案将生命周期评估（LCA）技术及虚拟孪生与设计及交付功能相融合，设计阶段即可实现详细的环境评估，随后可将其提供给所有下游创新过程的参与者。这一全新的技术资产有助于所有重型移动机械设备运营商从最初的设计阶段客观有效地执行可持续性，这不仅可清晰地了解哪些行动对环境的总体影响最大，而且还可为所有环境（从原材料采购到生产与回收）中的所有人提供可靠信息。
可持续创新智能允许您：
1、采用以可持续性为导向的工程方法，追求可持续目标，增强生态设计实践并推动整个产品生命周期的环保创新发展。
2、从原材料采购到包装，从生产到运输，从维护到回收，直至生命周期结束，在清楚地了解整个价值链的环境影响的情况下，评估并优化以可持续性为导向的人类活动。
3、通过参数化仿真探索设计备选方案并对不同情景进行建模，这允许各设计团队携手做出具有显著优势的最佳权衡，以确定最佳可持续解决方案
